区块链应用技术 课件 2.3区块链通用技术框架

区块链通用技术框架区块链架构模型区块链采用六层架构，从下到上分别是数据层、网络层、共识层、激励层、智能合约层、应用层

区块链架构模型一个标准的区块链项目，应该至少包含数据层、网络层、共识层这三层，应用层、合约层、激励层可以不包含以一个交易的例子来说明这模型所起的作用，假如说，我们有三个角色，A有100btc，B有0btc，c是矿工，现在A给B转10个btc，1、A->B转账10比特币，数据层2、转账交易要确认，需要广播出去，网络层3、把交易打包到区块形成新的区块，并且加入到区块链，共识层4、第三步的奖励，激励层5、钱包，应用层Merkle树Merkle树（默克尔树、也称哈希树），由根节点、中间节点、叶节点组成。它的形状是这样的：数据层的特点不可篡改全备份完全平等（数据、权限、代码）数据层是整个区块链技术中最底层的数据结构，描述了区块链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、公私钥数据等信息。网络层网络层主要实现网络节点的连接和通讯，又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能，其具有去中心化与健壮性等特点。网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等，网络层主要通过P2P技术实现，因此区块链本质上可以说是一个P2P网络网络层网络层之P2P技术P2P组网技术早期应用在BT这类P2P下载软件中，这就意味着区块链具有自动组网功能，支持TCP，UDP等通信协议共识层共识层主要实现全网所有节点对交易和数据达成一致防范拜占庭攻击、女巫攻击、51%攻击等共识攻击，其算法称为共识机制，因为其应用场景不同，区块链2.0出现了多种富有特色的共识机制。共识层封装了网络节点的各类共识机制算法，共识机制算法是区块链的核心技术，因为这决定了区块的产生，而记账决定方式将会影响整个系统的安全性和可靠性。共识层共识机制有各自的优缺点，适应不同的场景，进行对比，如下图：激励层激励层主要实现区块链货币的发行和分配机制，比如以太坊，定位以太币为平台运行的燃料，可以通过挖矿获得，每挖到一个区块固定奖励5个以太币，同时运行智能合约和发送交易都需要向矿工支付一定的以太币。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。智能合约层智能合约赋予账本可编程的特性，区块链2.0通过虚拟机的方式运行代码实现智能合约的功能，比如以太坊的以太坊虚拟机（EVM）。同时，这一层通过在智能合约上添加能够与用户交互的前台界面，形成去中心化的应用（DAPP）。智能合约简介智能合约又称智能合同，是由时间驱动的、具有状态的、获得多方承认的、运行在区块链之上的、且能够根据预设条件自动处理资产的程序，智能合约最大的优势是利用程序算法代替人仲裁和执行合同。本质上讲，智能合约也是一段程序，但是与传统的IT系统不同，智能合约继承了区块链的三个特性：数据透明、不可篡改，永久运行。应用层该层封装了区块链的各种应用和场景，比如3种可编程应用类型，即可编程货币、可编程金融及可编程社会。例如，之前制作以太网的以太猫已部署在应用层。目前应用程序场景的程序和接口都是由应用层提供，并且安装在应用