原文發(fā)布時(shí)間 2021-01-19

原“能鏈科技”現(xiàn)已更名“零數(shù)科技”

科技的發(fā)展總是超乎人們想象

區(qū)塊鏈技術(shù)不僅已成為時(shí)代浪潮里的堅(jiān)實(shí)著陸地

更是未來(lái)可以承載巨大變革的基礎(chǔ)

【零數(shù)科技】將持續(xù)更新區(qū)塊鏈百科專欄

圍繞熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入淺出地解讀

與你共話技術(shù)發(fā)展 點(diǎn)亮數(shù)字未來(lái)

《區(qū)塊鏈百科合集03- 六大層級(jí)結(jié)構(gòu)》

如果我們將區(qū)塊鏈想像成洋蔥，各類技術(shù)組件就像洋蔥一層緊挨一層的組織，但在實(shí)現(xiàn)銜接上要更為復(fù)雜，這些相鄰層次的組件需要通過(guò)接口交互和支撐。總體來(lái)看，區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)可以分為六層，包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層、應(yīng)用層。每一層分別完成不同核心的功能并互相配合，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)去中心化的信任機(jī)制。

本期《區(qū)塊鏈百科》專欄將與你一起回顧區(qū)塊鏈六大層級(jí)結(jié)構(gòu)，了解層級(jí)之間的關(guān)系和各個(gè)層級(jí)的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而對(duì)區(qū)塊鏈形成整體的認(rèn)知和系統(tǒng)的理解。點(diǎn)擊標(biāo)題即可閱讀全文。

一般說(shuō)來(lái)，區(qū)塊鏈系統(tǒng)由自下而上的?數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、合約層、激勵(lì)層和應(yīng)用層?六大層級(jí)架構(gòu)組成。其中數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和共識(shí)層是構(gòu)建區(qū)塊鏈應(yīng)用的必要基礎(chǔ)，而另三者則為其拓展層級(jí)，為區(qū)塊鏈提供可編程的基礎(chǔ)，使全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)的建設(shè)維護(hù)，進(jìn)而保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性和可靠性。

數(shù)據(jù)層我們可以理解成數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于區(qū)塊鏈而言，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是不可篡改的、分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)，也就是我們所謂的“分布式賬本”，主要可實(shí)現(xiàn)兩大功能：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、賬戶和交易的安全。通過(guò)多節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，算法加密數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)層由此搭建起了一個(gè)底層信任體系。

像互聯(lián)網(wǎng)一樣，區(qū)塊鏈被設(shè)計(jì)為不同層級(jí)架構(gòu)，正是這些“層”由可互操作的開(kāi)放協(xié)議定義，人們可基于此構(gòu)建產(chǎn)品及服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層，作為區(qū)塊鏈的模型架構(gòu)之一，其核心目的是要實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信息交互。

在區(qū)塊鏈點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）網(wǎng)絡(luò)中，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，而無(wú)需中間環(huán)節(jié)或中心化的服務(wù)器/第三方介入。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造出新的區(qū)塊后便以廣播的形式通知其他節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)收到信息后對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，并在該區(qū)塊的基礎(chǔ)上去創(chuàng)建新的區(qū)塊，從而達(dá)到全網(wǎng)共同維護(hù)一個(gè)底層賬本的作用。

從最基本的層面上說(shuō)，共識(shí)是一種讓多樣化團(tuán)體在不發(fā)生沖突的情況下作出決策的方法。區(qū)塊鏈作為分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)運(yùn)行，沒(méi)有任何單一的中心化機(jī)構(gòu)，然而這種分散是有代價(jià)的：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有人“負(fù)責(zé)”時(shí)，我們?nèi)绾未_保網(wǎng)絡(luò)參與者同意“真相”？

這項(xiàng)重要的任務(wù)便由共識(shí)層來(lái)執(zhí)行。它就像是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中裁判，只不過(guò)非人工方式，而是通過(guò)算法及協(xié)議。在區(qū)塊鏈動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)中，這些公開(kāi)共享的賬簿需要一個(gè)高效、公平、實(shí)時(shí)、有效、可靠和安全的機(jī)制，以確保網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的所有交易都是真實(shí)的，所有參與者都對(duì)賬簿的狀態(tài)達(dá)成一致。它激勵(lì)參與者產(chǎn)生并記錄真相，包括但不限于在一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)中，哪些資金屬于哪些地址，并允許其他人驗(yàn)證真相。當(dāng)這種對(duì)真相的認(rèn)同得到證實(shí)時(shí)，共識(shí)就會(huì)在沒(méi)有中央權(quán)威的情況下產(chǎn)生。

如果說(shuō)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和共識(shí)三層，分別承擔(dān)了區(qū)塊鏈底層數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)傳播和數(shù)據(jù)驗(yàn)證功能的話，合約層則是封裝各類腳本代碼、算法以及更為復(fù)雜的智能合約，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活編程和操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

作為一種自我執(zhí)行的協(xié)議，智能合約被嵌入在區(qū)塊鏈的計(jì)算機(jī)代碼中。該代碼包含一組規(guī)則，在這些規(guī)則下，智能合約的各方同意彼此進(jìn)行交互，且如果滿足預(yù)定義的規(guī)則，協(xié)議將自動(dòng)執(zhí)行。由此，智能合同提供了有效管理權(quán)益資產(chǎn)及多方之間訪問(wèn)權(quán)的機(jī)制。

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，“看不見(jiàn)的手”就是市場(chǎng)機(jī)制對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展；銀行設(shè)置利息，就是為了激勵(lì)人們把多余的資金存在銀行；學(xué)校設(shè)立獎(jiǎng)學(xué)金，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力；平臺(tái)設(shè)立積分機(jī)制以增加用戶黏度……這些都是一種激勵(lì)機(jī)制。

在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，如果說(shuō)密碼學(xué)是保障P2P系統(tǒng)的通信安全，那么激勵(lì)機(jī)制是通過(guò)經(jīng)濟(jì)平衡的手段，鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)參與到維護(hù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)安全運(yùn)行中來(lái)，防止對(duì)總帳本進(jìn)行篡改，是長(zhǎng)期維持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的動(dòng)力。每一個(gè)區(qū)塊鏈都應(yīng)該包含這樣一個(gè)設(shè)計(jì)原則，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)惡意行為的邊際成本必須等于，或者更好的方式是，顯著高于從這種惡意行為中獲得的任何可能的邊際收益，從而讓系統(tǒng)中有足夠多的節(jié)點(diǎn)來(lái)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行

就像電腦操作系統(tǒng)上的軟件、互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器上的門戶網(wǎng)站、電子商城或是手機(jī)端上的 APP，區(qū)塊鏈應(yīng)用層封裝了各種應(yīng)用場(chǎng)景和案例，是用戶可以真正直接使用的產(chǎn)品。

區(qū)塊鏈應(yīng)用層通過(guò)開(kāi)發(fā)去中心化應(yīng)用（DApps），即通過(guò)調(diào)用協(xié)議層及智能合約層的接口，以適配區(qū)塊鏈的各類應(yīng)用場(chǎng)景，為用戶提供各種服務(wù)和應(yīng)用，來(lái)豐富整個(gè)區(qū)塊鏈生態(tài)。但一個(gè)成功、強(qiáng)勁和可持續(xù)的Dapps，在用戶體驗(yàn)、隱私、安全性等方面有著截然不同的特征，這也是其制勝傳統(tǒng)中心化應(yīng)用的關(guān)鍵。

總而言之，我們正處在一場(chǎng)深遠(yuǎn)變革的前夕。作為數(shù)字新基建的重要組成部分，區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應(yīng)用在新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用。但這需要各行各業(yè)的先行者們鼎力協(xié)作，加速并實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈大規(guī)模應(yīng)用的落地。

總結(jié)

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