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位于区块链技术最底层的是哪一层

发布时间:2025-02-28 00:48:53

1. 什么是区块链最底层的(区块链最核心的层)

区块链的六层模型是什么?

区块链技术的模型是由自下而上的数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层组成。

金窝窝区块链技术中最低底层技术是什么?

重庆金窝窝分析区块链技术的最低底层技术如下:

数据关系加密化、数据不可篡改、点对点网络让数据永不下线。

简单的解释一下什么是区块链?

区块链是一个分布在全球各地、能够协同运转的数据库存储系统。

区别于传统数据库运作——读写权限掌握在一个公司或者一个集权手上(中心化的特征),区块链认为,任何有能力架设服务器的人都可以参与其中。

来自全球各地的掘金者在当地部署了自己的服务器,并连接到区块链网络中,成为这个分布式数据库存储系统中的一个节点;一旦加入,该节点享有同其他所有节点完全一样的权利与义务(去中心化、分布式的特征)。与此同时,对于在区块链上开展服务的人,可以往这个系统中的任意的节点进行读写操作,最后全世界所有节点会根据某种机制的完成一次又依次的同步,从而实现在区块链网络中所有节点的数据完全一致。

拓展资料

区块链是比特币的底层技术,像一个数据库账本,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

2018年3月31日,《区块链技术原理与开发实战》正式引入高校讲堂,首次课程在西安电子科技大学南校区开讲。

2018年4月,一群来自牛津大学的学者宣布创办世界上第一所区块链大学——伍尔夫大学。5月29日,网络上线区块链新功能,以保证词条编辑公正透明。

举例说明什么是区块链

问题一:什么是区块链技术?区块链到底是什么?什么叫区块链?1、数据区块链是比特币金融系统中的重要概念,记录了整个比特币网络上的交易记录数据,并且这些数据是被所有比特币节点共享的,通过数据区块,我们可以查询到每一比比特币交易的历史。2、实例:甲、乙、丙三个人,甲和乙的所有资金都由丙来保管。而且每一比资金往来都要由丙来记录。现在假设甲和乙各有100万由丙保管。那么:甲支出8万到乙,则丙在账本的记录上,减去甲所在名下8万元,并在乙所在名下增加8万元。乙回转5万到甲,则丙在账本的记录上,增加甲所在名下5万元,并在乙所在名下减去5万元。甲支出5万到乙,则丙在账本的记录上,减去甲所在名下5万元,并在乙所在名下增加5万元。3、数据区块链的作用和丙的帐目记录本的作用类似,它记录了用户对比特币的拥有权和所有用户交易比特币的记录。只不过这个“帐目记录本”是由网络上每个比特币矿工的挖矿软件记录的。如果一笔比特币的交易被数据区块链确认那么相关的信息将会被记录在数据区块链中。比特币的“帐目记录本”就叫做数据区块链。网络上所有的数据区块链组成了比特币的分布式网络数据库系统。4、数据区块链技术本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法,用数据区块取代了目前互联网对中心服务器的依赖,使得所有数据变更或者交易项目都记录在一个云系统之上,理论上实现了数据传输中对数据的自我证明,深远来说,这超越了传统和常规意义上需要依赖中心的信息验证范式,降低了全球”信用”的建立成本,这种点对点验证将会产生一种”基础协议”,是分布式人工智能的一种新形式,将建立人脑智能和机器智能的全新接口和共享界面。

问题二:区块链的交易过程是什么样的?最好举例说明20分一、定义

区块链就像是一个开放性的网络账本。它起源于比特币,是比特币的底层技术。在比特币的交易中,交易记录的全部信息会被打包到一个“区块”(Block)中进行储存。随着信息交流的扩大,一个个区块相互链接,就形成了区块链。

二、特点

以比特币为代表的数字货币是一种点对点的电子现金系统。其中,每次交易都会对网络里所有的参与者进行广播,并且经过多次确认后才被记录到账本中,这种账本就是“区块链”。每一个参与者都会有自己的账本。这样,当虚假信息发生时,就可以通过相互对证来破除,从而保证网络安全。

在区块链中,每一个节点都是平等的,不存在中心化的管理机构,这种“去中心化”的特点使得区块链无需依赖第三方,其运作不需要任何人为干预,能够独立地进行自我验证。另外,区块链的网络向全世界开放,任何人都可以通过公开端口进行数据查询,因而整个系统高度透明。

三、应用

总之,区块链是一个可信的数据库,是一个可靠的“账本”。未来在跨境支付、证券、贷款、投票等方面都会有所应用。比如,在跨境支付中,有了区块链提供安全保障,就可以随时随地向全世界汇款,这样就省去了很多中间环节和高昂的手续费。

问题三:什么叫区块链?通俗说什么意思?中国对于区块链的态度到底是什么?区块链能做什么?区块链(BlockChain)这个伴随着比特币诞生的伟大技术,目前在金融领域应用能大幅降低交易成本,提高效率,这足以令华尔街兴奋不已。然而这仅仅是冰山一角,其潜在应用前景非常广泛,未来将颠覆我们生活的方方面面。

区块链,是比特币的一个重要概念。其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。比特币最基本的一个特点,就是去中心化。最近几个月来金融巨头们逐步开始关注比特币的这项技术,并且把这种技术用在了非货币领域,比如股票交易、选举投票等等。(1)艺术行业

艺术家们可以使用区块链技术来声明所有权,发行可编号,***版的作品,可以针对任何类型艺术品的数字形式。甚至还包括了一个交易市场,艺术家们可以通过他们的网站进行买卖,而无需任何中介服务。

(2)、房地产行业

运用区块链技术,解决每个人在参与房地产面临的各种问题,包括命名过程,土地登记,代理中介等

(3)、保险行业

金融行业历来对先进技术最为敏感。传统的银行和证券业巨头从2014年就纷纷投身于如火如荼的区块链创业投资中,两年内全球投资总额高达10亿美金。

(4)、P2P钱包

个人资产以后可以通过这种P2P钱包来交易,无需经过任何中心机构,比如比特币。

大多数区块链都处于起步阶段,而主要都是在海外,国内好的区块链项目非常非常少,所以不建议任何非专业人士投资区块链项目。如果对区块链技术很有兴趣,自己有技术或者金融相关的背景,建议可以考虑在这方面进行创业。在区块链的协议体系方面,最底层是区块链的底层技术,包括区块链的技术协议,也包括一些平台路由和基础算法;在中间层,要解决一些应用程序的接口以及一些凭证的发行和验证,包括一些行业平台的服务,大数据分析等等,这是很粗略的一个分法了,还应该有更详细的分法;最上面的是区块链的一些应用,包括金融的一些应用和其他方面的一些应用,物联网等等。

布比区块链简介

布比区块链自成立以来一直专注于区块链技术与产品的研发与创新,拥有多项核心技术,并在多个方面取得了实质性的创新,形成多项核心技术成果,例如:可数学证明的分布式共识技术、快速的大规模账本存取技术、支持业务形态扩展的多链总账技术、异构区块链间的互联技术等。4月25日,“格格积分”将积分系统引入区块链概念,多方联合开放,积分发行及兑换,促进积分流通。各合作机构可共同参与交易验证、账本存储、实时结算;企业积分发行方的第三方支付平台,使积分进出更灵活。布比开发了自有的区块链基础服务平台,已在股权、供应链、积分、信用等领域开展应用。布比一直致力于以去(多)中心信任为核心,构建开放式价值流通网络,让数字资产自由流动起来。

区块链简单的理解是比特币底层的一种技术,也是就是点对点电子现金系统,可实现点对点的价值快递,们应该区分比特币、比特币区块链、区块链以及区块链技术等概念。在过去金融较为发达的国家,金融同区块的技术已经有相当久远的历史,数字货币和区块链网络的立法也是相当的重要。随着金融时代的到来,大型的金融机构都在研究区块链技术,他们拥有自己的团队和概念技术,慢慢的各地区银行也参与数字货币研讨,对该技术的应用和支持,不仅如此区块链对企业的影响力也是巨大的,对于国内较大的企业,布比区块还应用于各种股权、供应链、积分等领域,国内各大金融机构和企业纷纷看中新产业的价值,纷纷开发自有的区块链平台,区块链瞬间成为国内新型的创新产业。海外国际方面美国相比中国早已在去年末就获得15项区块链的专利,区块链金融应用正在全面的进入新的阶段,各种应用将会越来越深入,相关的改变也会越来越受人瞩目,也将会形成一股极大的新潮流......

问题四:什么是区块链技术?什么叫区块链?区块链概念怎么解释?每一个行业的人士理解不一样,相关的解释也因为现实应用越来越多而渐渐浮出水面,随着这种区块链技术的普及,相关的成果也是越来越大。我们要想理解这种技术就要从现实当中去深入的了解。

这半年来,区块链概念在国内逐渐变热,金融圈刮起了一阵阵区块链旋风。区块链以其独特的技术优势受到越来越多业内人士的关注和青睐。具有去中心化(或多中心化)、高透明度、无法篡改、无单点故障等特点的区块链技术正在走进金融机构和企业的视野,至少已在数字货币、支付汇兑、登记结算、数字资产、溯源防伪、供应链、物联网等众多领域从理论探讨走向实践应用。

“区块链”最早面世,是2009年初发布的“比特币”,区块链成为比特币推出、记录、流通的基础协议和技术应用。尽管比特币自面世以来饱受争议,甚至仍不能被***和货币当局视同为“货币”,但比特币所应用的区块链技术却得到了包括***和货币当局在内的广泛关注。

为什么区块链会成为快速升温的热点技术和话题?

这其中最重要的可能就是,在区块链技术基础上推出的比特币,开启了一种与传统社会(线下)没有多少关联的、完全应用于网络世界(线上)的网民身份验证、财富确认、交易记录、公证核查等全新的技术与规则体系的探索和尝试,而这给人们适应互联网社会的发展提供了可选路径和无限遐想。

从其在比特币的应用情况看,区块链直观讲,就是将加密技术与互联网相技术结合,所形成的一套全新的网络区块(BLOCK,也可叫做社区)设立、比特币配置、网民身份验证,以及挖矿所形成的比特币(价值)确认、比特币交易记录,以及比特币跨区块流动(价值转移)的延伸加密(加入了区块与交易时间标识等因素)登记和查验核实等在内的,区块连接(Blockchain,即区块链)、全程加密、相互认证的互联网协议规则和账务(Ledger)体系。正因为比特币并不是线下法定货币的替代物,而是非法定货币当局发行和管理的,主要模仿黄金的模式,完全由互联网基础协议和严格的加密技术保护和支持的全新的、去中心化的网络货币(虚拟货币),由此也形成了一套不同于、也不受制于现实社会法律的新的货币规则和体系,并且可以与法定货币进行买卖或兑换。比特币自推出以来已超过8年时间,没有出现过资金或用户信息被盗用的记录,其安全性得到验证,而且其资金清算的效率和成本也具有明显的优势。这使得人们对比特币所应用的区块链技术的信心不断增强,而且人们也越来越清晰的认识到,区块链尽管是比特币所首创和应用的一种技术和协议,但区块链并不等同于比特币,其应用也绝不会只局限于比特币。区块链的应用,可以是去中心化的,也可以是中心化的;可以是公有链模式,也可以有私有链模式。因此,在比特币之后,区块链技术也在不断发展创新,并不断探索新的应用领域,尤其是在金融领域的应用。

区块链之所以被越来越多的人高度重视,是因为互联网的发展和广泛应用,已经使得越来越多的经济交往和交易活动转到网上进行,网络世界(或线上社会)正在快速扩展、充实和活跃,而网上交易必须解决当事人的身份验证、价值核实、交易记录、查验核实等方面的效率和安全保护问题,需要严格的中介和协议(规则或宪法)。在这方面,传统思维和习惯做法就是顺应线下交易向线上转移的发展轨迹,将现实(线下)社会的通行规则和做法推到线上(网络)社会,但实践中却越来越难以适应网上交易的需求。

比如,当事人身份验证,自然的选择就是以各国法律保护的身份证件的信息为基础,再增加账户或交易密码,以及脸谱、虹膜、指纹等生物识别等,进行线上交易的身份验证,但这种方法,首先就使得跨境互联互通的网络世界的公民身份信息受到现实社会行政管辖的制约......

问题五:所谓“区块链”是什么?区块链本身是一个叫去中心化和去信任化的工具,比如你的学历,从大学毕业时,现在的做法是要有一个有权威的机关认可和发出的证件,来作为你的凭证。这个设置比较麻烦,因为这是一张纸,纸是可以伪造的,就会出现各种空隙,发证机关也是人,这个中间也会有各种可蹭空隙,只要是跟人有关,跟哪个媒介有关的都会有各种可能。区块链提供了一个很好的机会,以后只要一毕业,你在区块链上产生记录,这个记录任何人是没有任何人可以改动的,这个东西就是客观上存在了,你作为一个物理存在,再作为一个数据的存在,区块链就产生了。这样的话,任何人想要查你是不是哪里毕业的,就很容易解决这个问题。这跟平时的社交(微信)和支付平台(支付宝、易宝)所常涉及的大数据有类似的地方。

问题六:区块链是什么,能否用通俗易懂的语言解释一下10分区块链的原理:去中心化的分布式记账系统

区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库,它使交易基于密码学原理而不基于信任,使得任何达成一致的双方,能够直接进行支付交易,不需第三方的参与。

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从技术上来讲,区块是一种记录交易的数据结构,反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链,所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。一个区块包含以下三部分:交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。交易信息是区块所承载的任务数据,具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等;前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来,实现过往交易的顺序排列;随机数是交易达成的核心,所有矿工节点竞争计算随机数的答案,最快得到答案的节点生成一个新的区块,并广播到所有节点进行更新,如此完成一笔交易。

1.1什么是区块链

区块链(BlockChain)是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案主要让参与系统中的任意多个节点,通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块(block),每个数据块中包含了一定时间内的系统全部信息交流数据,并且生成数据指纹用于验证其信息的有效性和链接(chain)下一个数据库块。

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通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账,各个银行的账本就是各个银行在记,支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有新的交易数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,将其记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。因此,这些数据就会变得非常安全。篡改者需要同时修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。这种篡改的代价极高,导致几乎不可能。例如,比特币运行已经超过7年,全球无数的黑客尝试攻击比特币,但是至今为止没有出现过交易错误,可以认为比特币区块链被证明是一个安全可靠的系统。

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1.2为什么会有区块链创新

人类在活动的过程中需要交流,而交流是以信息为基础的,以前信息流通不够便利,无法满足市场参与者对信息的需求,因此中介、中心随之诞生。这种中心化体系存在高成本、低效率、价值分散、“信息孤岛”以及数据存储不安全的问题。但由于技术和环境因素导致这种体系仍然持续运营多年,直到互联网的出现。第一代互联网的起点是TCP/IP协议,就是执行一个网络上所有节点统一格式对等传输信息的开放代码,把全球统一市场所需要的自由、平等的基本价值观给程序化、协议化、可执行化。互联网消灭了价值低、成本高的中间链条,去中心化的实现了全球信息传递的低成本高效率。

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但是,第一代互联网没有解决信息的信用问题。互联网上能去中心化的活动一定是无需信用背书的活动,需要信用做保证的一定是中心化的、第三方中介机构参与的活动。因此,无法建立全球信用的互联网技术就在前进中遇到了很大的阻碍――人们无法在互联网上通过去中心化的方式参与任何价值交换活动。人们要实现价值交换,还是需要基于信用而存在的第三方中介机构(如银行、清算机构、交易所)。全球中心化信用体系仍然存在运营成本高、效率低、易受攻击破坏等问题。例如各国法币,信用价值不同,清算体系也各不兼容,给全球贸易增加了很大成本。

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因此,第二代互联网必须突破的是:怎样去中心化的建立全球信用?让......

问题七:通俗易懂的讲清楚什么是区块链区块链的英文是Blockchain。Block的字面意思是块、区块,而chain的意思是链、锁链,所以,合起来就翻译成区块链了。

1.利用密码学技术,进行加密和解密,使得记录无法被篡改。常见的区块链加密方式有哈希算法、RSA算法、椭圆曲线算法等;

2.巨大的运算量需要有合理的奖励机制支撑。因为每笔交易都要记录,所以迄今为止,比特币的区块链已经有60多个G。每笔新交易产生需要把与交易账户相关的信息都确认一遍,才能确定交易有效,巨大的计算量需要算力强大的计算机来完成。

为鼓励强大的算力参与进来,比特币给予两种奖励:一是每天发放一定数量的比特币给这些计算机;而是将转账手续费全部奖励给这些计算机。(这些计算机的专业术语叫“矿机”,持有矿机的人,称为“矿工”。)

币盈中国则在资产数字化方面进行努力,推出了数字货币众筹平台币盈中国。

问题八:什么是区块链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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

2016年5月,货币区块链研究中心出版了国内第一本深入浅出介绍区块链的书籍《区块链:定义未来金融与经济新格局》。其中介绍了区块链技术对未来金融与经济带来的影响

问题九:什么是区块链暂时来看,这是一个比较高逼格的技术。他通过p2p网络技术,将所有的节点(可以理解为服务器)连接在一起,每个节点上都保存有完整的数据(区块),任何节点的加入退出都不影响链的正常运转。数据是以数据块的形式体现的,块于块之间收尾相连,可以理解成一个单向的链表。第n块的hash值的生成都是以第n-1块的hash和当前块所记录的交易以及随机数等为参数来生成的。这样一来,想要修改历史块的数据,就不得不从修改块到最终块的所有块修改一遍。难度可想而知。

区块链还引入了共识机制,和激励机制。在这里没办法讲述的太全面。希望大家一起探讨,一起学习

问题十:区块链是什么:这样解释区块链更加通俗易懂区块链(Blockchain)是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。

区块链技术在国内已经成为了金融界的宠儿,已经成为了一个热门的话题。国内的普银集团推出了一个茶本位数字货币普银。

什么是区块链?

区块链有两个含义:

1、区块链(Blockchain)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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

2、区块链是比特币的底层技术,像一个数据库账本,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

2. 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。

3. 区块链网络层包括哪些,区块链技术体系架构的网络层主要包括

1分钟带你快速了解区块链的技术模型架构

区块链技术性并并不是一项单一的技术性,只是多种多样技术性融合自主创新的结果,其实质是一个弱管理中心的、自信赖的最底层构架技术性。

区块链技术性实体模型由上而下包含数据信息层、传输层的共识层、鼓励层、合同层和网络层。每一层具有一项关键作用,不一样等级中间互相配合,一同搭建一个去管理中心的使用价值传送管理体系。

数据信息层的特性是不能伪造、全备份数据、彻底公平(数据信息、管理权限、编码),而其算法设计是区块链,包含区块链头和区块材。区块链头由三组区块链数据库,一组数据库是父区块链哈希值,用以该区域块与区块链中的前一区块链相互连接;二组数据库是Merkle根,一种用于合理地小结区块链中全部买卖的算法设计;三组数据库是难度系数总体目标、时间格式和Nonce与生产制造区块链有关。

传输层封装了P2P网络体制、散播和认证体制等技术性。在传输层中,新的买卖向各大网站开展广播节目,每一个连接点都将接到的交易信息列入一个区块链中,且每一个连接点都试着在自身的区块链中寻找一个具备充足难度系数的劳动量证实,当一个连接点找到一个劳动量证实(得到装包区块链的资质),它就向各大网站开展广播节目(新装包的区块链),当且仅当包括在该区域块中的全部买卖全是合理的且以前未存有过的,别的连接点才认可该区域块的实效性,而表明认可接纳的方式,则是在追随该区域块的结尾,生产制造新的区块链以增加该传动链条,而将被接纳区块链的任意散列值视作在于新区块链的任意散列值。

的共识层封装了节点的各种共识机制优化算法,它是区块链的关键技术,由于这决策了区块链的造成,而记帐决策方法可能危害全部系统软件的安全系数和稳定性。现阶段早已发生了十余种共识机制优化算法,在其中较为知名的有劳动量证实体制(POW)、好用拜占庭容错机制优化算法(PBFT)、利益证实体制(POS)、股权授权证明体制。

鼓励层包含发售体制和激励制度。简易而言,激励制度是根据经济发展均衡的方式,激励连接点参加到维护保养区块链系统优化运作中,避免对总帐簿开展伪造,使长期性保持区块链互联网运作的驱动力。

合同层具备可编程控制器的特点,关键包含智能合约、共识算法、脚本制作、编码,是区块链可编程控制器特点的基本。将编码置入区块链或动态口令中,完成能够自定的智能合约,并在做到某一明确的约束的状况下,不用经过第三方就可以全自动实行,是区块链去信赖的基本。

网络层封装了区块链的各种各样应用领域和实例,跟电脑的应用软件、电脑浏览器上的门户网等很类似,将区块链关键技术布署在如以太币、EOS上并在实际中落地式。

#比特币[超话]##数字货币#

什么是区块链

区块链的意思是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“蠢并不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。

它最早出现在1991年,由一群研究人员用来给数字化文档打时间戳。以使得这些文档不能被篡改,看上去区块链技术就像一位公证人一样。

一条区块链就是对所有人完全公开的分布式账本,它有一个很有趣的属性:一旦数据被记录到区块链中后就带烂迹很难再发生改变。那么它到底是如何工作的呢?接下来让我们首先来观察一下单个区块的组成。

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相关资料

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基础数据和基本算法;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。

区块链技术框架有哪些?

当前主流的区块链架构包含六个层级:网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调,主要用途将在下一节中详述。

网络层:区块链网络本质是一个P2P(Peer-to-peer点对点)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,可以无需中间环节和服务器的介入。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。所以网络层会涉及到P2P网络,传播机制,验证机制等的设计,显而易见,这些设计都能影响到区块信息的确认速度,网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向;

数据层:区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构,它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。

共识层:它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础,主要的共识机制有POW(ProofOfWork工作量证明机制),POS(ProofofStake权益证明机制),DPOS(DelegatedProofofStake委托权益证明机制)和PBFT(实用拜占庭容错)等,它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。

激励层:它是大家常说的挖矿机制,用来设计一定的经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括发行机制,分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。

合约层:主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的,所以它们只能进行交易,而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理,合约层的出现,使得在其他领域使用区块链成为了现实,以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系

应用层:它是区块链的展示层,包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端,web端,或是是融合进现有的服务器,把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系。

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。

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(ProofofWork)还有权益证明机制(ProofofStake)和拜占庭容错机制(ByzantineFaultTolerance(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/IP4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

2.区块链六大层级结构你知道多少?-知乎

3.区块链的六个分层级结构介绍-区块链-电子发烧友网

区块链结构层是什么?

区块链总共有六个层级结构,这六个层级结构自下而上是:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。

数据层——数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来说,这个数据库是不可篡改的、分布式存储的数据库,也就是所谓的分布式账本。

合约层——合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制、智能合约,是区块链可编程的基础。我们说的智能合约便属于合约层。如果说比特币系统不够智能,那么以太坊提出的智能合约则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上,用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来,在区块链系统上,一旦触发了智能合约的条款,系统就能够自动执行命令。

网络层——区块链的网络系统,本质上是一个P2P(点对点)网络,点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统,网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的,信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过,需要注意的是P2P(点对点)并不是中本聪发明的,区块链只是融合了这一技术而已。所以,区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上,每一个节点既可以生产信息,也可以接收信息,就好比发邮件,你既可以编写自己的邮件,也可以收到别人给你发送的邮件。

应用层——应用层就是区块链的各种应用场景和案例,我们现在说的区块链+就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在ETH、EOS等公链上的各类区块链应用,博彩、游戏类的应用比较多。真正实用的区块链落地应用,目前有由CoinBank投资的全球首条物联网落地应用。

共识层——在区块链的世界里,共识,简单来说就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本,类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制。目前主流的共识机制算法有:比特币的工作量证明(POW)、以太坊的权益证明(POS)、EOS的委托权益证明(DPOS)等等。数据层、网络层、共识层这三层保证了区块链上有数据、有网络、有规则。

激励层——激励层就是所谓的挖矿机制,挖矿机制其实可以理解成激励机制:你为区块链系统做了多少贡献,你就可以得到多少奖励。用这种激励机制,能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录和维护工作。

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4. 区块链的技术创新与应用有哪些

一、区块链系统

作为比特币的底层技术,区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1.数据层

数据层封装了底层数据区块及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法,主要描述区块链的物理形式,是区块链上从创世区块起始的链式结构。它包含了区块链的区块数据、链式结构,以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等,是整个区块链技术中底层的数据结构。

2.网络层

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制,包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制。因此,从本质上来说,区块链是一个P2P网络,具备自动组网的机制,节点之间通过维护一个共同区块链结构来保持通信。

3.共识层

共识层包括共识算法、共识机制。共识层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。目前共识机制算法有数十种,包括工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

4.激励层

激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度,其功能是提供一定的激励措施,鼓励节点参与区块链中安全验证工作,并将经济因素纳入区块链技术体系中,激励遵守规则参与记账的节点,惩罚不遵守规则的节点。

5.合约层

合约层主要包括脚本、代码、算法机制和智能合约,是区块链可编程的基础。它将代码嵌入区块链或令牌中,可以实现自定义的智能合约,在达到某个确定的约束条件的情况下,不用经由第三方就能自动执行,是区块链去信任的基础。

6.应用层

应用层封装了各种应用场景和案例,类似于计算机操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP。它将区块链技术应用部署在以太坊、EOS、QTUM等上,并在现实生活场景中落地。未来,可编程金融和可编程 社会 会搭建在应用层上。

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整地包含此三层结构。

从商业的角度来讲,区块链技术有它自身的一个特点,就是足够数字化,它是跨境的,是跨时空的,是跨组织的。数据的流动是没有边界的,所以区块链同时是分布式的,它是自组织的和去中心化的。

所以区块链的由来,任何新的颠覆式技术的应用,历来就有两条路线,或者说两种方法。一种方法,是把它视为一种工具,用它来改善传统的商业模式,得到一种边际效益上的提升。另外一种是把它当作一套制度,用来重构商业的底层逻辑。

这两种应用方法,在过去几年就有一个很好的案例。当互联网公司在推广“互联网+”的时候,我们也看到很多传统的商业机构说,不是“互联网+”,而是“+互联网”。那么现在那些喊“+互联网”的人到哪去了?有人认为,互联网只是用来改善的一项技术,传统的东西可以加上一些互联网技术,好比把互联网当电子邮件使用,你弄了一套电子邮件系统,就以为是互联网了。但是有人却把互联网当作制度,从底层重构了商业,最后你会发现你失业了。

第二是去中心化的。为什么要去中心?商业上的区域中心技术带来了商业的去中心化,这个是 历史 的必然趋势。这个趋势在哪里?我觉得是两点,一个是经济全球化,进入2.0版本。现在通过互联网,已经不是公司在全球化,不是公司把自己变成跨国公司,而是任何一个个人互联网都赋能给它,让它可以在一个中国的小县城,通过互联网把它的产品卖给全世界。经济全球化发展到个人全球化的时候,解决点对点的交易,点对点的服务,成为一个突出的问题。那么区块链技术所带来的实时清算结算,点对点交易交收这些特点,正好可以帮助个人商业活动的全球化。

第三是经济的数字化。当数据集合到一定程度之后,它的流通基本上是跨时空的,商业活动对金融支付的需求,是随时随地随身的,而做不到随时随地随身随需提供场景化、虚拟化的支付清算服务,终究会被技术和市场所淘汰。

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5. 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。

6. 区块链底层技术有哪些

区块链底层技术主要包括分布式网络、加密算法、链式数据结构以及智能合约


分布式网络是区块链技术的基石。区块链系统采用去中心化的分布式网络架构,所有节点间进行信息的交流、验证和共享。这种网络设计保证了数据的去中心化和安全可信,降低了单点故障的风险。每个节点都有权参与区块链的维护和管理,共同记录交易信息和更新区块链状态。


加密算法则是保障区块链系统安全的重要手段。区块链使用各种加密算法来确保数据的完整性和不可篡改性。例如,利用哈希算法确保数据的唯一标识,利用Merkle Root技术提高数据校验效率,利用公私钥加密技术保障交易安全等。这些加密算法共同构成了区块链系统的安全防线。


链式数据结构是区块链的核心特性之一。区块链由一个个区块链接而成,每个区块包含一定时间内发生的所有交易记录。这种链式结构确保了数据的不可篡改性和可追溯性,一旦数据被录入,便无法被更改或删除。这种特性使得区块链在多个领域都有广泛的应用潜力。


智能合约则是区块链的又一创新之处。智能合约是一种自动执行、管理和验证合同条款的软件程序。它可以基于预设条件自动执行交易,减少人为干预和潜在纠纷。智能合约的引入大大提高了区块链系统的灵活性和自动化程度,进一步拓宽了区块链技术的应用场景。

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