① 區塊鏈的層級結構(什麼是區塊鏈的Layer0/1/2)
分層結構是區塊鏈處理數據和運行的基礎。
為了尋找到區塊鏈的可擴展性方案,學術研究領域(通常論文中)所指的區塊鏈被分為三層:Layer0、Layer1和Layer2。
通常,區塊鏈系統主要分為:應用層、激勵層、共識層、網路層和數據層,共六層,主要體現在初期的比特幣系統上。隨著智能合約的產生,在應用層和激勵層之間加入了合約層,主要體現在以太坊系統中。
對於每一層的內容如上圖所示,但在具體的不同系統中所使用的技術可能並不相同,比如共識層主要完成節點之間的共識,除了工作量證明機制(Proof of Work)還有權益證明機制(Proof of Stake)和拜占庭容錯機制( Byzantine Fault Tolerance(BFT)等方式。
數據層、網路層、共識層三者構成了區塊鏈層級的底層基礎,也是區塊鏈必不可少的三個元素,缺少任何一個都無法稱之為真正的區塊鏈技術。
區塊鏈分層結構對應到OSI體系7層模型和TCP/IP 4層模型下的對比如下圖所示。
如果我們再聚焦TCP/IP的四層,特別是上面的「應用層」的話,我們會看到,有可能區塊鏈是把原來只專注於信息傳遞的應用層,分出來一個專門用於價值轉移的新層。因此,我們可以認為TCP/IP四層拆分成了五層,將區塊鏈視為TCP/IP的一層:價值層。
一般認為比特幣、以太坊、EOS是區塊鏈1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它們的分層也很有意思:
從比特幣到以太坊,增加了合約層。從以太坊到EOS,因為採用DPOS,激勵層實際上合並到了共識層。而EOS增加出來兩層:①工具層,以讓在其上更容易開發應用;②生態層,它自身的定位是一個開源軟體,那麼其他人可以用它的開源軟體建立行業鏈、領域鏈。
徐忠、鄒傳偉寫了一篇央行工作論文,從經濟學的角度探討區塊鏈,試圖給出一種Token範式。其中,實際上他們給出了一個分層模型,這回是內外分層:里層是共識,又分:Token、智能合約、共識演算法;處在共識邊界與區塊鏈邊界,是區塊鏈內的其他信息;處在區塊鏈邊界之外,是互聯網和實體世界。
一些系統為了提升性能,其實對它的分布式網路也進行了分層。也就是,不是所有的節點都是平等的。
比如,以下是EOS的分層。
為了讓區塊鏈變得有用,又有人從其他視角進行討論。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮書中提出了「自組織商業體7層模型」,這個模型又被在《通證經濟的模型與實踐》(0.2)報告中引述,稱之為「自商業七層模型」。
不過,要注意的是,這里的「激勵層」,和我們通常說區塊鏈的激勵層,有相似之處,又不一樣。之前我們討論激勵層,往往是在公鏈原生代幣的角度討論的,而這里的激勵層,則是通證層面討論的。
火幣研究院在2018年12月的一份報告《區塊鏈四層應用模型的構建與解析》中,給出了一個四層的應用模型,很有意思:
參考文獻:
1.區塊鏈十年:各種各樣的層
http://www.360doc.com/content/18/1211/10/53358875_800866301.shtml
2.區塊鏈六大層級結構你知道多少? - 知乎
https://zhuanlan.hu.com/p/98126049
3.區塊鏈的六個分層級結構介紹 - 區塊鏈 - 電子發燒友網
http://www.elecfans.com/blockchain/1138839.html
② 區塊鏈發展的三個階段是
區塊鏈的三個階段:一般將區塊鏈的發展劃分為三個階段,分別稱為區塊鏈1.0階段、區塊鏈2.0階段和區塊鏈3.0階段。區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。
拓展資料:
1、概念定義:什麼是區塊鏈?從科技層面來看從應用視角來看,簡單來說,區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」,為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景,基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題,實現多個主體之間的協作信任與一致行動。
2、區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
3、比特幣白皮書英文原版其實並未出現 blockchain 一詞,而是使用的 chain of blocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版中,將 chain of blocks 翻譯成了區塊鏈。這是「區塊鏈」這一中文詞最早的出現時間。國家互聯網信息辦公室2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理規定》,自2019年2月15日起施行。作為核心技術自主創新的重要突破口,區塊鏈的安全風險問題被視為當前制約行業健康發展的一大短板,頻頻發生的安全事件為業界敲響警鍾。擁抱區塊鏈,需要加快探索建立適應區塊鏈技術機制的安全保障體系。
③ 區塊鏈技術架構中的三個層次是什麼
金窩窩分析區塊鏈技術中的三個層次如下:
協議層
所謂的協議層,就是指代最底層的技術。這個層次通常是一個完整的區塊鏈產品,類似於我們電腦的操作系統,它維護著網路節點,僅提供Api供調用。通常官方會提供簡單的客戶端(通稱為錢包),這個客戶端錢包功能也很簡單,只能建立地址、驗證簽名、轉賬支付、查看余額等。
擴展層
這個層面類似於電腦的驅動程序,是為了讓區塊鏈產品更加實用。
應用層
這個層面類似於電腦中的各種軟體程序,是普通人可以真正直接使用的產品,也可以理解為B/S架構的產品中的瀏覽器端(Browser)。這個層面的應用,目前幾乎是空白。
④ 從設計機制角度,怎麼理解區塊鏈
從機制設計角度來看,區塊鏈可分為三個層次:
第一層次為分布式網路,其主要解決點對點通訊網路問題,也是區塊鏈建立的基礎。
在點對點通訊之上建立一套密碼學的賬本體系,就可以從點對點通訊走向點對點交易,這是區塊鏈的第二層次——分布式賬本。
在分布式賬本的基礎上加上新的激勵機制和治理機制,就是區塊鏈的第三層次——公有區塊鏈,如現在最典型的比特幣區塊鏈。
⑤ 區塊鏈正式進入3.0時代,房地產、供應鏈等將成應用重點領域
隨著區塊鏈的不斷發展,區塊鏈的應用覆蓋的范圍越來越廣,伴隨可擴展性和效率的提高,區塊鏈應用范圍將超越金融范疇,拓展到物流、地產和物聯網等領域,成為未來 社會 的一種最底層的協議,這也就意味著區塊鏈將進入3.0時代。
區塊鏈1.0時代是以BTC(去中心化概念)為代表,更多的是起到一種分布式記賬的作用如BTC、Ripple、BCH、萊特幣、狗狗幣等。更多的是充當數字貨幣記賬用的。當然第一個階段發展的也並不完美,比特幣還有很多問題需要解決,比如擴容,閃電支付,硬分叉等。
隨著進一步完成,區塊鏈來到了2.0時代,以ETH(智能合約)代表,進入合約階段。
ETH為代表的區塊鏈2.0是一大進步,但仍然存在著很多問題,比如通道擁堵,交易速度慢,分叉風險,高額手續費等等。舉例來說,風靡一時的加密貓( CryptoKitties)在以太坊平台上線後,最高時占據了約25%的以太坊網路,造成了整個以太坊網路的擁堵,嚴重地影響了其他以太坊用戶的體驗。目前的發展就是處於第一個階段到第二個階段的過度過程。
在告別了1.0和2.0時代之後,得益於技術的不斷發展,區塊鏈變得更加實用。這也意味著區塊鏈將徹底脫離去初創時期的金融屬性,憑借其去中心化等特性,進入到各行各業的實際應用場景中去。
這也意味著區塊鏈正式開啟其3.0時代——全面應用的時代。而3.0時代的區塊鏈產業結構,也更加復雜,今天就為大家簡單分析一下。
3.0時代區塊鏈產業分為基礎層、服務層、應用層三個層次。
(1)、基礎層
對應的產業鏈上中下游包括:上游底層技術及基礎設施(核心技術、設備、底層平台部署方式),中游服務層主要是面向開發者提供基於區塊鏈技術的應用;下游應用層包括金融、供應鏈管理、智能製造、政府企業、服務、 社會 應用等。
硬體、技術及基礎設施廠商主要提供區塊鏈應用所必備的晶元、礦機、礦池、硬碟、路由器等基礎設施。
底層平台部署方式可以分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈。
底層技術包括核心基礎組件、協議和演算法。基於底層核心技術組件,針對不同應用場景提供不同功能,包括智能合約、可編程資產、激勵機制、成員管理等。
基礎層提供底層區塊鏈或分布式賬本技術框架,主要包括以太坊、Hyperledger Fabric、R3 Corda、FISCO BCOS等。
(2)、服務層
服務層是指BaaS(Blockchain as a Service)平台,國內主要的BaaS平台有螞蟻區塊鏈BaaS平台、騰訊雲TBaaS、平安壹賬鏈BaaS平台等。
主要是面向開發者提供基於區塊鏈技術的應用,是在底層技術的基礎上提供智能合約、信息安全、數據服務等產品化服務,提高開發者在平台層開發應用的便捷性和可拓展性。
應用及服務廠商負責區塊鏈通用技術及技術擴展平台研發、數字貨幣教育與存儲平台搭建等工作,為行業應用層提供技術支持。
(3)、應用層
應用層表現為核心應用組件,包括智能合約、可編程資產、激勵機制、成員管理等。
是指區塊鏈的終端使用者或服務供應商,現在區塊鏈的主要應用場景有跨境支付、防偽溯源、供應鏈金融、貿易融資、電子票據、ABS等。
服務對象分為兩大類:B端(起步階段):區塊鏈+(金融、供應鏈管理、版權保護、教育);C端(率先落地):區塊鏈+(共享經濟、泛 娛樂 )。
下游區塊鏈應用領域為區塊鏈技術與現有行業的結合運作,現在,多個行業已經開啟了區塊鏈3.0的應用時代。
(1)、區塊鏈+供應鏈
區塊鏈+供應鏈實現商品信息全流程追溯。傳統供應鏈的溯源防偽系統存在信息不透明、數據容易篡改、安全性差和相對封閉等弊端,而利用區塊鏈技術和物聯網技術,可將商品的原材料采買過程,生產過程和流通過程的信息進行整合和追溯,真正實現跨越品牌商、渠道商、零售商、消費者,精細到一物一碼的全流程正品追溯,顯著提升用戶信任體驗。
(2)、區塊鏈+物聯網
搭建萬物互聯時代的信息交流網路。隨著物聯網中設備數量的增長,區塊鏈的分布式特性為物聯網自我治理提供了途徑,可以幫助物聯網中的設備理解彼此,並了解不同設備間的關聯,從而實現對物聯網的分布式控制。
(3)、區塊鏈+醫療
保障醫療數據安全共享。運用區塊鏈技術對醫療數據進行數學加密,可有效防止醫療數據被惡意修改等風險。應用區塊鏈技術開發的醫療數據共享和交換系統,將加密後的醫療數據上傳,可以實現數據在患者、各醫療機構之間快速、高效、安全地進行共享和流通,有效簡化了醫療數據的調用流程,為精確診斷病情提供數據保障。
(4)、區塊鏈+房地產
區塊鏈在房地產行業的潛在應用場景非常多,常見的如房產交易。買賣產權的過程中的痛點在於:交易過程中和交易後缺乏透明,大量的文書工作,潛在的欺詐行為,公共記錄中的錯誤等等,而這些還僅僅只是一部分。區塊鏈提供了一個途徑去實現無紙化和快速交易的需求。此外,房地地產區塊鏈應用可以幫助記錄、追溯和轉移地契、房契、留置權等等,還給金融公司、產權公司和抵押公司提供了一個平台。區塊鏈技術致力於安全保存文件,同時增強透明性,降低成本。此外,區塊鏈還應用建築工程領域,在當前大火的城市更新也有很多企業在應用這一技術。例如深圳的蘭房鏈就基於區塊鏈提出了區塊鏈+城市更新/建築工程/房地產開發等一攬子解決方案,全面服務於房地產行業諸多領域,目前其官網、移動應用均已上線。
此外,區塊鏈在供應鏈金融、股票交易、銀行業等已經有了很多的應用,此處不再一一贅述。
作為我國十四五規劃的重要內容之一,官方早已提出要加快推動 區塊鏈技術和產業創新發展 ,積極推進 區塊鏈和經濟 社會 融合發展 。
而要實現上述兩個發展,其關鍵在於以下兩點:
1、區塊鏈技術核心技術突破。
區塊鏈技術是目前我國和歐美差距最小的技術,官方特別強調在這個新興領域我國要走在理論最前沿、占據創新制高點、取得產業新優勢。要推動協同攻關,加快推進核心技術突破,為區塊鏈應用發展提供安全可控的技術支撐。
目前區塊鏈技術大多數依然停留在概念炒作階段,很多業務場景單純為了區塊鏈而區塊鏈。目前為止我國還沒有人能在全球范圍內解決三元悖論等核心技術困境,因此我們必須回歸基礎理論和核心技術,通過長期潛心研究,才能取得重大突破。
事實上,官方對區塊鏈技術理論技術和後續的應用發展提出了非常高的要求,做好區塊鏈基礎理論研究,著力攻克一批關鍵核心技術,真正把技術研發的擔子挑起來,是當前區塊鏈發展的關鍵。
2、提升國際話語權和規則制定權。
不同於以往的信息技術,區塊鏈技術具有很強的擴張性,或者叫侵略性,它的規則或者話語權決定了它的影響范圍,因為每一個上鏈開展業務的個體或機構必須服從區塊鏈所定的規則,無論中外均是如此。舉個例子,大家使用windows系統時必須要服從windows的規則,但是windows只是為用戶規定了信息交互的規則,這對我們來說是可以接受的,而區塊鏈則規定了產業治理規則,區塊鏈的治理規則憑借其分布式特徵,其影響力可迅速超越國界和地域限制。
為了實現上述兩點,我們要加強人才隊伍建設,建立完善人才培養體系,打造多種形式的高層次人才培養平台,培育一批領軍人物和高水平創新團隊。
區塊鏈作為架構性創新技術,對復合型人才需求巨大,要求從事者掌握涉及密碼學、信息科學、基礎數學等多種專業技術知識。發展區塊鏈,必須加強學科深度交叉融合的人才隊伍建設,從基礎研究、應用研發、產業融合等方面前瞻和系統性地建立人才培育體系。
區塊鏈技術是未來數字經濟的重要組成部分,對於各行各業,它都有著豐富的優勢。盡管已經進入3.0時代,但區塊鏈在各行各業的垂直落地應用,才剛剛開始。
對於區塊鏈的未來,你怎麼看?
⑥ 區塊鏈技術可以分為幾個層面
重慶金窩窩網路分析區塊鏈技術的結構層面如下:
區塊鏈可以大致分成兩個層面,
一是做區塊鏈底層技術;
二是做區塊鏈上層應用,即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。
⑦ 一個區塊鏈至少可分為三層,有那三層
金窩窩網路科技分析區塊鏈的分層要點有以下三層:
最底層是一些通用的基礎模塊,比如基礎加密百演算法,網路通訊庫,流處理,線程封裝,消息封裝與解碼,系統時間等度;
中間一層是區塊鏈的核心模塊,一般包含了區塊鏈的主要邏輯,如P2P網路協議,共識模塊,交易處理模塊,交易池模塊,簡單合約內或者智能合約模塊,嵌入式資料庫處理模塊,錢包模塊等等;
最上面一層,往往都是基於容Json
Standard
RPC的交互模塊,基於Json-RPC,我們還可以做出更好的UI界面,也可以是一個web-service。
⑧ 區塊鏈發展史的三個重要階段,你知道嗎
隨著區塊鏈技術的日漸成熟,區塊鏈技術在金融領域取得了重大的成果。無論是投資人,還是相關金融領域從業者,或者 科技 從業者,對於區塊鏈都十分的關注。也有不少人或平台開始全身心地投入到其中,利用區塊鏈技術打造全新的金融體系,還做出了令人可觀的效果。
如果你研究過區塊鏈,也許你對於區塊鏈的理解就更加深刻了,自區塊鏈誕生以來,在應用方面,它經歷了三個階段的變化。區塊鏈技術每個階段都有重要的發展和發明,區塊鏈技術只存在於互聯網的一小部分時間里,所以很有可能仍然有重要的發展。
第一階段技術階段
比特幣是從2019年開始運行的,支持比特幣系統的主要技術包括散列函數、分布式分類賬、區塊鏈、非對稱加密、工作負載證明這些技術構成了區塊鏈的初始版本。
而目前,區塊鏈技術尚未成熟,許多組織內部的保守主義傾向仍然很明顯,且市場上利用中心化的技術和流程賺取收入的中介機構,設備提供商也在大肆宣傳其可能帶來的擔憂。
第二階段市場階段
在2013年初,比特幣的價格開始上升。同年11月,美國參議院聽證會明確了比特幣的合法性,比特幣的價格得到了急劇上升。但是這時候,區塊鏈還沒有達到主流的 社會 和經濟基礎,但是它的價格就已經超過了預期的上升。這時候,市場打開了比特幣和區塊鏈的知名度,但是盡管這樣,他們在某一種程度上還是沒有得到普遍的接受。
第三階段主流階段
與主流經濟有替代關系的比特幣開始復甦,市場需求增加,交易規模迅速擴大,同時也打開了2016-2017年的牛市。比特幣的豐富效應和比特幣網路擁擠造成的溢出效應導致其他虛擬貨幣和各種區塊鏈應用的爆炸式瘋狂增長。這時候就引發了全球的瘋狂追求,使比特幣和區塊鏈成為一個完整的全球視覺。
在2020年,盡管疫情給我們的經濟來了重要的一擊,但是比特幣和區塊鏈的火熱發展告訴了我們,它們在創造著機會,也帶動著相關的發展。就像是比特幣最近的價格直逼3萬美元,這樣的行情給很多人都帶來了驚喜,同時也帶動了交易所的發展,畢竟交易所是比特幣購買的唯一路徑,它的火熱同時給交易所帶來了不錯的收益,像火幣、土星交易所等等都因為這一次的牛市多次刷新了 歷史 交易量。其實不管是哪一個行業的發展,它帶動的永遠都是多個行業,畢竟很多東西總是息息相關的。
⑨ 區塊鏈技術系統是由哪些層組成的
一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。