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4走進區塊鍊-區塊鍊運作時邏輯關系

從比特币開始,到現在衆多新的區塊鍊項目出現,區塊鍊的層次結構可分為應用層、合約層、激勵層、共識層、網絡層、資料層。圖1-1所示為區塊鍊運作時各層次邏輯關系(以完整的6個層次為例)。

4走進區塊鍊-區塊鍊運作時邏輯關系

圖1-1 區塊鍊運作時各層次邏輯關系

區塊鍊的運作從應用層發起,應用層是一些場景或者案例,由終端裝置承載,比如pc端的軟體程式或者移動端的APP應用等。與區塊鍊的互動通常通過接口形式進行調用。

合約層是運作在區塊鍊上的程式,主要包括各種腳本代碼、算法機制以及智能合約等,是區塊鍊可程式設計特性的基礎。合約層的主要作用是通過程式語言,對運作在區塊鍊上的應用自動執行校驗,來代替人為的操作和參與。

共識層是實作全網一緻性的基礎,規定了達成一緻所需的規則和算法。規則是指區塊的産生和資料寫入區塊的協定和約定,算法是節點間依靠共識規則達成共識的計算機算法,規則通過算法來保證它們可以被可靠地執行。共識層是區塊鍊的核心,因為它決定了到底由誰來進行記賬,而記賬決定方式将會影響整個系統的安全性和可靠性。是以共識層的合理規劃對區塊鍊來說至關重要

激勵層提供一定的獎勵措施,鼓勵節點參與區塊鍊的安全驗證工作。激勵層主要實作區塊鍊代币的發行和配置設定,也可以了解為一種博弈機制,讓更多遵守規則的節點願意進行記賬。

網絡層的作用是傳輸資料和資料廣播,包括分布式組網機制、資料傳播機制和資料驗證機制等。區塊鍊網絡中每一個節點既接收資訊,也産生資訊。主要通過P2P(點對點網絡)協定實作資料通訊,P2P網絡的特點是利用檔案分塊技術,在下載下傳資料的同時也會把獲得的資料分享給網絡中的其它節點,這樣做的好處是,節點數量越多,上傳下載下傳的速度就越快,這就意味着區塊鍊具有自動組網功能。

資料層封裝了底層資料區塊的鍊式結構,以及相關的非對稱公私鑰資料加密技術和時間戳等技術,這是整個區塊鍊技術中最底層的資料結構。

總結,在區塊鍊邏輯架構中資料層、網絡層、共識層是建構區塊鍊應用的必要因素,也就是說無論是公有鍊、私有鍊、聯盟鍊還是其他類型的鍊,都具備這三種功能,而激勵層、合約層、應用層則不是每個區塊鍊應用所必須的。對于區塊鍊可能還會存在更多的邏輯組合,需要我們在實際應用中去發現和挖掘。

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