区块链大讲堂第四期丨区块链的基础架构

2024-01-16 20:40

本文主要是介绍区块链大讲堂第四期丨区块链的基础架构,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在这里插入图片描述
区块链基础架构分为6层,分别是数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。每层分别完成一项核心功能,各层之间互相配合,实现一个去中心化的信任机制。
在这里插入图片描述

(一)数据层

数据层封装了底层数据区块的链式结构,以及相关的非对称公私钥数据加密技术和时间戳等技术,这是整个区块链技术中最底层的数据结构,是一切的基础,主要实现了两个功能,一个是相关数据的存储,另一个是账户和交易的实现与安全。

它是一个区块+链表的数据结构,包括有:区块链的区块数据、哈希函数、merkel数、非对称公私钥数据加密技术、时间戳技术等内容,数据存储主要基于Merkle树,通过区块的方式和链式结构实现,大多以KV数据库的方式实现持久化,比如以太坊采用leveldb。

(二)网络层

网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等,由于采用了完全P2P的组网技术,也就意味着区块链是具有自动组网功能的,这种P2P组网技术种相对来说也是一种非常成熟的技术。

区块链网络本质是一个P2P的网络,网络中的资源和服务分散在所有节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,而无需中间环节或中心化的服务器介入。

每一个节点既接收信息,也产生信息,节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息,当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,并在该区块的基础上去创建新的区块,从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。

(三)共识层

共识层封装了共识算法和共识机制,能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社群的治理机制。它的主要作用是决定了谁来进行记账,而记账的方式又影响整个系统的安全性和可靠性。

目前至少有数十种共识机制算法,包含工作量证明(POW)、权益证明(POS)、权益授权证明(DPOS)、燃烧证明、重要性证明等等。

(四)激励层

激励层就是大家常说的挖矿机制,它将经济因素集成到区块链技术体系中来并设计出一套经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括经济激励的发行机制和分配机制等。

激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等,该层主要出现在公有链中,因为在公有链中必须激励遵守规则参与记账的节点,并且惩罚不遵守规则的节点,才能让整个系统朝着良性循环的方向发展。

所以激励机制往往也是一种博弈机制,让更多遵守规则的节点愿意进行记账。而在私有链中,则不一定需要进行激励,因为参与记账的节点往往是在练外完成了博弈,也就是可能有强制力或者有其他需求来要求参与记账。

(五)合约层

合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程性的基础。以以太坊为首的区块链系统试图完善比特币的合约层。

比特币尽管也包含了脚本代码,但并不是图灵完备的,即不支持循环语句;以太坊在比特币结构基础上,内置了编程语言协议,从而在理论上可以实现任何应用功能。

如果把比特币看成是全球账本的话,那么就可以被以太坊看作是一台“全球计算机”,任何人都可以上传和执行任意的应用程序,并且程序的有效执行能够得到保证。

(六)应用层

应用层是区块链的展示层,封装了区块链的各种应用场景和案例,比如搭建在以太坊上的各类区块链应用就是部署在应用层,这类似于电脑操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜寻引擎、电子商城或是手机端上的 APP等等。

该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识机制的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。

所以,数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素,缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术。激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素,一些区块链应用并不完全包含这三层结构。

这篇关于区块链大讲堂第四期丨区块链的基础架构的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/613833

相关文章

【区块链 + 人才服务】可信教育区块链治理系统 | FISCO BCOS应用案例

伴随着区块链技术的不断完善,其在教育信息化中的应用也在持续发展。利用区块链数据共识、不可篡改的特性, 将与教育相关的数据要素在区块链上进行存证确权,在确保数据可信的前提下,促进教育的公平、透明、开放,为教育教学质量提升赋能,实现教育数据的安全共享、高等教育体系的智慧治理。 可信教育区块链治理系统的顶层治理架构由教育部、高校、企业、学生等多方角色共同参与建设、维护,支撑教育资源共享、教学质量评估、

【区块链 + 人才服务】区块链集成开发平台 | FISCO BCOS应用案例

随着区块链技术的快速发展,越来越多的企业开始将其应用于实际业务中。然而,区块链技术的专业性使得其集成开发成为一项挑战。针对此,广东中创智慧科技有限公司基于国产开源联盟链 FISCO BCOS 推出了区块链集成开发平台。该平台基于区块链技术,提供一套全面的区块链开发工具和开发环境,支持开发者快速开发和部署区块链应用。此外,该平台还可以提供一套全面的区块链开发教程和文档,帮助开发者快速上手区块链开发。

数据库遇上知识图谱、区块链、深度学习

参考资料: https://zhuanlan.zhihu.com/p/33381916 https://www.zuozuovera.com/archives/1062/ 东南大学D&Intel Lab相关ppt 数据库的核心概念——表示、存取、查询 有了数据库是干什么,大概实现的逻辑,特点,才能引申出对当今这些新技术的对比、适应和发展。 目的:研究数据表示、存取数据模型:表示数据的模型,通

区块链技术介绍

一.概述 1.什么是区块链?   区块链是一种分布式数据库技术,它以链式数据结构的形式存储数据,每个数据块与前一个数据块相关联,形成了一个不断增长的数据链。每个数据块中包含了一定数量的交易信息或其他数据,这些数据经过加密和验证后被添加到区块链上。由于每个数据块都包含了前一个数据块的哈希值,因此任何尝试篡改数据的行为都会被迅速地检测出来。 2.区块链技术的起源   区块链的起源可以追溯到

孙宇晨:区块链领域的时代先锋,每一步引领未来趋势

​孙宇晨,这位在区块链领域崭露头角的青年企业家,凭借着敏锐的洞察力和坚定的决心,成为了数字经济时代的领航者。他的每一步,都走在技术创新的最前沿,推动着区块链技术的发展与应用,给全球经济带来了深远的影响。 从创业初期到现在,孙宇晨始终紧跟时代脉搏,勇敢地探索未知的领域。他对区块链技术的热情源于他对去中心化理念的深刻理解和认同。在区块链技术还处于初期发展阶段时,孙宇晨便看到了它将如何改变世界。区

【区块链 + 人才服务】链学汇教育区块链平台 | FISCO BCOS应用案例

链学汇教育区块链平台立足于教育行业区块链需求,结合真实应用场景和区块链技术,采取校企共建形式,构建基于产业发展及创新需求的实践教学和实训实习环境。目前已应用于东莞理工学院粤台产业科技学院,实现: 1. 通过“学、研、训、产”四位一体的应用人才培养模式,实践基地打造成为校企合作应用型人才培养示范基地; 2. 结合企业在区块链应用落地的丰富经验,将多种现实生活的场景与实训平台相结合,以丰富、趣味性

区块链ARC如何能让节点能够大规模处理交易数据

​​发表时间:2024年8月7日 TAAL技术主管Michael Böckli表示,TAAL公司一直在对ARC进行测试,并准备在今年年底全面发布。因TAAL在区块链交易处理方面具备深厚的专业知识,BSV区块链委托TAAL进行ARC开源参考落地方案的开发。 ARC是一个多层交易处理系统,能够追踪交易在BSV区块链上的整个生命周期。 除了遵循BSV区块链的开源指南和要求开发ARC的开源版

【区块链 + 人才服务】FISCO BCOS 区块链实训和管理平台 | FISCO BCOS应用案例

中博数科 FISCO BCOS 区块链实训和管理平台主要应用于区块链领域的教育和实训,目的是为学生、教师等用户 提供高效的区块链技术学习和实践体验,同时也为学校提供了一套完整的区块链解决方案。 该平台提供了一套完整的区块链课程体系,包括理论知识和实践项目,学生和开发者可以在平台上进行各种实验 和模拟,熟练掌握区块链的相关技术和应用,从而提供给企业有能力的区块链人才。同时,平台还提供了一套完整的区

[gtokentool]区块链技术的主要特征有哪些

区块链技术的主要特征 一、去中心化 去中心化是区块链最突出和本质的特征。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施,没有中央控制。各个节点通过分布式的计费和存储实现信息的自校验、传输和管理。在区块链系统中,除了自成一体的区块链本身,每个节点都具有高度自治性,彼此之间可以自由链接,形成新的块-链数据,节点可以自由选择中心,中心也可以自由决定节点。因此,在没有中心节点的情况下实现了数据在整个网

Ignis公链探索生态建设新范式:产业区块链与GameFi双轨驱动

Ignis公链凭借其独特的技术架构,选择了产业区块链与GameFi这两个赛道作为生态建设的双轮驱动,逐步形成了一个多元化的Web3生态系统。 一、产业区块链的革新:Vessel Chain的成功案例 在产业区块链领域,Ignis公链通过推出Vessel Chain项目,展示了其在海运行业中的强大应用潜力。Vessel Chain是一个基于Ignis公链的创新项目,旨在提升海运行业的透明度和