① 区块链的层级结构(什么是区块链的Layer0/1/2)
分层结构是区块链处理数据和运行的基础。
为了寻找到区块链的可扩展性方案,学术研究领域(通常论文中)所指的区块链被分为三层:Layer0、Layer1和Layer2。
通常,区块链系统主要分为:应用层、激励层、共识层、网络层和数据层,共六层,主要体现在初期的比特币系统上。随着智能合约的产生,在应用层和激励层之间加入了合约层,主要体现在以太坊系统中。
对于每一层的内容如上图所示,但在具体的不同系统中所使用的技术可能并不相同,比如共识层主要完成节点之间的共识,除了工作量证明机制(Proof of Work)还有权益证明机制(Proof of Stake)和拜占庭容错机制( Byzantine Fault Tolerance(BFT)等方式。
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。
区块链分层结构对应到OSI体系7层模型和TCP/IP 4层模型下的对比如下图所示。
如果我们再聚焦TCP/IP的四层,特别是上面的「应用层」的话,我们会看到,有可能区块链是把原来只专注于信息传递的应用层,分出来一个专门用于价值转移的新层。因此,我们可以认为TCP/IP四层拆分成了五层,将区块链视为TCP/IP的一层:价值层。
一般认为比特币、以太坊、EOS是区块链1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它们的分层也很有意思:
从比特币到以太坊,增加了合约层。从以太坊到EOS,因为采用DPOS,激励层实际上合并到了共识层。而EOS增加出来两层:①工具层,以让在其上更容易开发应用;②生态层,它自身的定位是一个开源软件,那么其他人可以用它的开源软件建立行业链、领域链。
徐忠、邹传伟写了一篇央行工作论文,从经济学的角度探讨区块链,试图给出一种Token范式。其中,实际上他们给出了一个分层模型,这回是内外分层:里层是共识,又分:Token、智能合约、共识算法;处在共识边界与区块链边界,是区块链内的其他信息;处在区块链边界之外,是互联网和实体世界。
一些系统为了提升性能,其实对它的分布式网络也进行了分层。也就是,不是所有的节点都是平等的。
比如,以下是EOS的分层。
为了让区块链变得有用,又有人从其他视角进行讨论。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮书中提出了「自组织商业体7层模型」,这个模型又被在《通证经济的模型与实践》(0.2)报告中引述,称之为「自商业七层模型」。
不过,要注意的是,这里的「激励层」,和我们通常说区块链的激励层,有相似之处,又不一样。之前我们讨论激励层,往往是在公链原生代币的角度讨论的,而这里的激励层,则是通证层面讨论的。
火币研究院在2018年12月的一份报告《区块链四层应用模型的构建与解析》中,给出了一个四层的应用模型,很有意思:
参考文献:
1.区块链十年:各种各样的层
http://www.360doc.com/content/18/1211/10/53358875_800866301.shtml
2.区块链六大层级结构你知道多少? - 知乎
https://zhuanlan.hu.com/p/98126049
3.区块链的六个分层级结构介绍 - 区块链 - 电子发烧友网
http://www.elecfans.com/blockchain/1138839.html
② 区块链发展的三个阶段是
区块链的三个阶段:一般将区块链的发展划分为三个阶段,分别称为区块链1.0阶段、区块链2.0阶段和区块链3.0阶段。区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。
拓展资料:
1、概念定义:什么是区块链?从科技层面来看从应用视角来看,简单来说,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”,为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。
2、区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
3、比特币白皮书英文原版其实并未出现 blockchain 一词,而是使用的 chain of blocks。最早的比特币白皮书中文翻译版中,将 chain of blocks 翻译成了区块链。这是“区块链”这一中文词最早的出现时间。国家互联网信息办公室2019年1月10日发布《区块链信息服务管理规定》,自2019年2月15日起施行。作为核心技术自主创新的重要突破口,区块链的安全风险问题被视为当前制约行业健康发展的一大短板,频频发生的安全事件为业界敲响警钟。拥抱区块链,需要加快探索建立适应区块链技术机制的安全保障体系。
③ 区块链技术架构中的三个层次是什么
金窝窝分析区块链技术中的三个层次如下:
协议层
所谓的协议层,就是指代最底层的技术。这个层次通常是一个完整的区块链产品,类似于我们电脑的操作系统,它维护着网络节点,仅提供Api供调用。通常官方会提供简单的客户端(通称为钱包),这个客户端钱包功能也很简单,只能建立地址、验证签名、转账支付、查看余额等。
扩展层
这个层面类似于电脑的驱动程序,是为了让区块链产品更加实用。
应用层
这个层面类似于电脑中的各种软件程序,是普通人可以真正直接使用的产品,也可以理解为B/S架构的产品中的浏览器端(Browser)。这个层面的应用,目前几乎是空白。
④ 从设计机制角度,怎么理解区块链
从机制设计角度来看,区块链可分为三个层次:
第一层次为分布式网络,其主要解决点对点通讯网络问题,也是区块链建立的基础。
在点对点通讯之上建立一套密码学的账本体系,就可以从点对点通讯走向点对点交易,这是区块链的第二层次——分布式账本。
在分布式账本的基础上加上新的激励机制和治理机制,就是区块链的第三层次——公有区块链,如现在最典型的比特币区块链。
⑤ 区块链正式进入3.0时代,房地产、供应链等将成应用重点领域
随着区块链的不断发展,区块链的应用覆盖的范围越来越广,伴随可扩展性和效率的提高,区块链应用范围将超越金融范畴,拓展到物流、地产和物联网等领域,成为未来 社会 的一种最底层的协议,这也就意味着区块链将进入3.0时代。
区块链1.0时代是以BTC(去中心化概念)为代表,更多的是起到一种分布式记账的作用如BTC、Ripple、BCH、莱特币、狗狗币等。更多的是充当数字货币记账用的。当然第一个阶段发展的也并不完美,比特币还有很多问题需要解决,比如扩容,闪电支付,硬分叉等。
随着进一步完成,区块链来到了2.0时代,以ETH(智能合约)代表,进入合约阶段。
ETH为代表的区块链2.0是一大进步,但仍然存在着很多问题,比如通道拥堵,交易速度慢,分叉风险,高额手续费等等。举例来说,风靡一时的加密猫( CryptoKitties)在以太坊平台上线后,最高时占据了约25%的以太坊网络,造成了整个以太坊网络的拥堵,严重地影响了其他以太坊用户的体验。目前的发展就是处于第一个阶段到第二个阶段的过度过程。
在告别了1.0和2.0时代之后,得益于技术的不断发展,区块链变得更加实用。这也意味着区块链将彻底脱离去初创时期的金融属性,凭借其去中心化等特性,进入到各行各业的实际应用场景中去。
这也意味着区块链正式开启其3.0时代——全面应用的时代。而3.0时代的区块链产业结构,也更加复杂,今天就为大家简单分析一下。
3.0时代区块链产业分为基础层、服务层、应用层三个层次。
(1)、基础层
对应的产业链上中下游包括:上游底层技术及基础设施(核心技术、设备、底层平台部署方式),中游服务层主要是面向开发者提供基于区块链技术的应用;下游应用层包括金融、供应链管理、智能制造、政府企业、服务、 社会 应用等。
硬件、技术及基础设施厂商主要提供区块链应用所必备的芯片、矿机、矿池、硬盘、路由器等基础设施。
底层平台部署方式可以分为公有链、联盟链、私有链。
底层技术包括核心基础组件、协议和算法。基于底层核心技术组件,针对不同应用场景提供不同功能,包括智能合约、可编程资产、激励机制、成员管理等。
基础层提供底层区块链或分布式账本技术框架,主要包括以太坊、Hyperledger Fabric、R3 Corda、FISCO BCOS等。
(2)、服务层
服务层是指BaaS(Blockchain as a Service)平台,国内主要的BaaS平台有蚂蚁区块链BaaS平台、腾讯云TBaaS、平安壹账链BaaS平台等。
主要是面向开发者提供基于区块链技术的应用,是在底层技术的基础上提供智能合约、信息安全、数据服务等产品化服务,提高开发者在平台层开发应用的便捷性和可拓展性。
应用及服务厂商负责区块链通用技术及技术扩展平台研发、数字货币教育与存储平台搭建等工作,为行业应用层提供技术支持。
(3)、应用层
应用层表现为核心应用组件,包括智能合约、可编程资产、激励机制、成员管理等。
是指区块链的终端使用者或服务供应商,现在区块链的主要应用场景有跨境支付、防伪溯源、供应链金融、贸易融资、电子票据、ABS等。
服务对象分为两大类:B端(起步阶段):区块链+(金融、供应链管理、版权保护、教育);C端(率先落地):区块链+(共享经济、泛 娱乐 )。
下游区块链应用领域为区块链技术与现有行业的结合运作,现在,多个行业已经开启了区块链3.0的应用时代。
(1)、区块链+供应链
区块链+供应链实现商品信息全流程追溯。传统供应链的溯源防伪系统存在信息不透明、数据容易篡改、安全性差和相对封闭等弊端,而利用区块链技术和物联网技术,可将商品的原材料采买过程,生产过程和流通过程的信息进行整合和追溯,真正实现跨越品牌商、渠道商、零售商、消费者,精细到一物一码的全流程正品追溯,显著提升用户信任体验。
(2)、区块链+物联网
搭建万物互联时代的信息交流网络。随着物联网中设备数量的增长,区块链的分布式特性为物联网自我治理提供了途径,可以帮助物联网中的设备理解彼此,并了解不同设备间的关联,从而实现对物联网的分布式控制。
(3)、区块链+医疗
保障医疗数据安全共享。运用区块链技术对医疗数据进行数学加密,可有效防止医疗数据被恶意修改等风险。应用区块链技术开发的医疗数据共享和交换系统,将加密后的医疗数据上传,可以实现数据在患者、各医疗机构之间快速、高效、安全地进行共享和流通,有效简化了医疗数据的调用流程,为精确诊断病情提供数据保障。
(4)、区块链+房地产
区块链在房地产行业的潜在应用场景非常多,常见的如房产交易。买卖产权的过程中的痛点在于:交易过程中和交易后缺乏透明,大量的文书工作,潜在的欺诈行为,公共记录中的错误等等,而这些还仅仅只是一部分。区块链提供了一个途径去实现无纸化和快速交易的需求。此外,房地地产区块链应用可以帮助记录、追溯和转移地契、房契、留置权等等,还给金融公司、产权公司和抵押公司提供了一个平台。区块链技术致力于安全保存文件,同时增强透明性,降低成本。此外,区块链还应用建筑工程领域,在当前大火的城市更新也有很多企业在应用这一技术。例如深圳的兰房链就基于区块链提出了区块链+城市更新/建筑工程/房地产开发等一揽子解决方案,全面服务于房地产行业诸多领域,目前其官网、移动应用均已上线。
此外,区块链在供应链金融、股票交易、银行业等已经有了很多的应用,此处不再一一赘述。
作为我国十四五规划的重要内容之一,官方早已提出要加快推动 区块链技术和产业创新发展 ,积极推进 区块链和经济 社会 融合发展 。
而要实现上述两个发展,其关键在于以下两点:
1、区块链技术核心技术突破。
区块链技术是目前我国和欧美差距最小的技术,官方特别强调在这个新兴领域我国要走在理论最前沿、占据创新制高点、取得产业新优势。要推动协同攻关,加快推进核心技术突破,为区块链应用发展提供安全可控的技术支撑。
目前区块链技术大多数依然停留在概念炒作阶段,很多业务场景单纯为了区块链而区块链。目前为止我国还没有人能在全球范围内解决三元悖论等核心技术困境,因此我们必须回归基础理论和核心技术,通过长期潜心研究,才能取得重大突破。
事实上,官方对区块链技术理论技术和后续的应用发展提出了非常高的要求,做好区块链基础理论研究,着力攻克一批关键核心技术,真正把技术研发的担子挑起来,是当前区块链发展的关键。
2、提升国际话语权和规则制定权。
不同于以往的信息技术,区块链技术具有很强的扩张性,或者叫侵略性,它的规则或者话语权决定了它的影响范围,因为每一个上链开展业务的个体或机构必须服从区块链所定的规则,无论中外均是如此。举个例子,大家使用windows系统时必须要服从windows的规则,但是windows只是为用户规定了信息交互的规则,这对我们来说是可以接受的,而区块链则规定了产业治理规则,区块链的治理规则凭借其分布式特征,其影响力可迅速超越国界和地域限制。
为了实现上述两点,我们要加强人才队伍建设,建立完善人才培养体系,打造多种形式的高层次人才培养平台,培育一批领军人物和高水平创新团队。
区块链作为架构性创新技术,对复合型人才需求巨大,要求从事者掌握涉及密码学、信息科学、基础数学等多种专业技术知识。发展区块链,必须加强学科深度交叉融合的人才队伍建设,从基础研究、应用研发、产业融合等方面前瞻和系统性地建立人才培育体系。
区块链技术是未来数字经济的重要组成部分,对于各行各业,它都有着丰富的优势。尽管已经进入3.0时代,但区块链在各行各业的垂直落地应用,才刚刚开始。
对于区块链的未来,你怎么看?
⑥ 区块链技术可以分为几个层面
重庆金窝窝网络分析区块链技术的结构层面如下:
区块链可以大致分成两个层面,
一是做区块链底层技术;
二是做区块链上层应用,即基于区块链的改造、优化或者创新应用。
⑦ 一个区块链至少可分为三层,有那三层
金窝窝网络科技分析区块链的分层要点有以下三层:
最底层是一些通用的基础模块,比如基础加密百算法,网络通讯库,流处理,线程封装,消息封装与解码,系统时间等度;
中间一层是区块链的核心模块,一般包含了区块链的主要逻辑,如P2P网络协议,共识模块,交易处理模块,交易池模块,简单合约内或者智能合约模块,嵌入式数据库处理模块,钱包模块等等;
最上面一层,往往都是基于容Json
Standard
RPC的交互模块,基于Json-RPC,我们还可以做出更好的UI界面,也可以是一个web-service。
⑧ 区块链发展史的三个重要阶段,你知道吗
随着区块链技术的日渐成熟,区块链技术在金融领域取得了重大的成果。无论是投资人,还是相关金融领域从业者,或者 科技 从业者,对于区块链都十分的关注。也有不少人或平台开始全身心地投入到其中,利用区块链技术打造全新的金融体系,还做出了令人可观的效果。
如果你研究过区块链,也许你对于区块链的理解就更加深刻了,自区块链诞生以来,在应用方面,它经历了三个阶段的变化。区块链技术每个阶段都有重要的发展和发明,区块链技术只存在于互联网的一小部分时间里,所以很有可能仍然有重要的发展。
第一阶段技术阶段
比特币是从2019年开始运行的,支持比特币系统的主要技术包括散列函数、分布式分类账、区块链、非对称加密、工作负载证明这些技术构成了区块链的初始版本。
而目前,区块链技术尚未成熟,许多组织内部的保守主义倾向仍然很明显,且市场上利用中心化的技术和流程赚取收入的中介机构,设备提供商也在大肆宣传其可能带来的担忧。
第二阶段市场阶段
在2013年初,比特币的价格开始上升。同年11月,美国参议院听证会明确了比特币的合法性,比特币的价格得到了急剧上升。但是这时候,区块链还没有达到主流的 社会 和经济基础,但是它的价格就已经超过了预期的上升。这时候,市场打开了比特币和区块链的知名度,但是尽管这样,他们在某一种程度上还是没有得到普遍的接受。
第三阶段主流阶段
与主流经济有替代关系的比特币开始复苏,市场需求增加,交易规模迅速扩大,同时也打开了2016-2017年的牛市。比特币的丰富效应和比特币网络拥挤造成的溢出效应导致其他虚拟货币和各种区块链应用的爆炸式疯狂增长。这时候就引发了全球的疯狂追求,使比特币和区块链成为一个完整的全球视觉。
在2020年,尽管疫情给我们的经济来了重要的一击,但是比特币和区块链的火热发展告诉了我们,它们在创造着机会,也带动着相关的发展。就像是比特币最近的价格直逼3万美元,这样的行情给很多人都带来了惊喜,同时也带动了交易所的发展,毕竟交易所是比特币购买的唯一路径,它的火热同时给交易所带来了不错的收益,像火币、土星交易所等等都因为这一次的牛市多次刷新了 历史 交易量。其实不管是哪一个行业的发展,它带动的永远都是多个行业,毕竟很多东西总是息息相关的。
⑨ 区块链技术系统是由哪些层组成的
一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。
其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;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;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。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、基于共识算力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。