区块链的六大层级结构

众所周知,区块链是比特币的底层技术,那么这个底层技术又是怎么分层级结构的呢?

在前面我们介绍了区块链的四大核心技术是其独特的数据结构、分布式存储、密码学和共识机制。今天我们就来聊聊区块链结构的六个层级结构,看看它们各自有何作用?之间又有何关联?

1. 区块链技术的必要元素数据层、网络层、共识层

数据层(Data Layer)相当于区块链四大核心技术中的数据结构,即“区块+链”的结构。从还没有记录交易信息的创世区块起,直到现在仍一直在新添加的区块,构成的链式结构,里面包含了哈希值、随机数、认证交易的时间戳、交易信息数据、公钥和私钥等,是整个区块链技术中最底层的数据结构。

网络层(Network Layer)则类似于四大核心技术中的分布式存储,主要是点对点机制、数据传播机制和数据验证机制。分布式算法以及加密签名等都在网络层中实现,区块链上的各个节点通过这种方式来保持联系,共同维护整个区块链账本,比较熟知的有闪电网络、雷电网络等第二层支付协议。

共识层(Consensus Layer)则相当于四大核心技术中的共识机制,主要包括共识算法机制。目前为止有 PoW、PoS、DPoS、PoW 和 PoS 结合、燃烧证明、重要性证明等十几种共识机制。

数据层、网络层、共识层三者构成了区块链层级的底层基础,也是区块链必不可少的三个元素,缺少任何一个都无法称之为真正的区块链技术。

2. 区块链技术的拓展元素激励层、合约层、 应用层


激励层(Actuator Layer)包括激励机制和分配制度。在区块链中一般指挖矿奖励,通过奖励一部分数字资产从而激励矿工去验证交易信息,从而维持挖矿活动以及区块链账本更新的持续进行;另外,还会制定一些相关制度,奖惩分明,激励记账节点,惩罚恶意节点。

合约层(Contract Layer)自然就和我们最常听到的智能合约有关。把代码写到合约里,就可以自定义约束条件,不需要第三方信任背书,到时间立即实时操作。当然除了智能合约,是区块链作为信任机器的重要层级,还有一些别的脚本代码、侧链应用等等。

应用层(Application Layer)就很简单了,类似于手机上的各种 APP,即区块链的各种应用场景。例如比特币、以太坊等就是区块链的应用项目,这个层面包括未来区块链应用落地的各个方面。

3. 小结

一般把数据层和网络层归类为区块链中的协议层,合约层和激励层归为扩展层,即共识层。

六个层级之间相互独立又不可分割,了解层级之间的关系和各个层级的相关知识,就会对区块链形成整体的认知和系统的理解。

来源: 白话区块链 作者:三黎


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