區塊鏈:科普園地21 | 區塊鏈的六大層級結構

區塊鏈總共有六個層級結構，這六個層級結構自下而上是：數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層、應用層。一、數據層數據層是區塊鏈六個層級結構里面的最底層。數據層我們可以理解成數據庫，只不過對于區塊鏈來講，這個數據庫是不可篡改的、分布式的數據庫，也就是我們所謂的“分布式賬本”。在數據層上，也就是在這個“分布式賬本”上，存放著區塊鏈上的數據信息，封裝著區塊的塊鏈式結構、非對稱加密技術、哈希算法等技術手段，來保證數據在全網公開的情況下的安全性問題。具體的做法是：在區塊鏈網絡上，節點采用共識算法來維持數據層的數據的一致性，采用密碼學中的非對稱加密和哈希算法，來確保這個分布式數據庫的不可篡改和可追溯。這就構成了區塊鏈技術中最底層的數據結構。但是，光有分布式數據庫還不夠，還需要讓數據庫里面的數據信息可以共享交流，下面我們介紹數據層的上一層——網絡層。二、網絡層區塊鏈的網絡系統，本質上是一個P2P網絡，點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化服務器來操控這個系統，網絡中的所有資源和服務都是分配在各個節點手中的，信息的傳輸也是兩個節點之間直接往來就可以了。不過，需要注意的是，P2P并不是中本聰發明的，區塊鏈只是融合了這一技術而已。所以，區塊鏈的網絡層實際上就是一個特別強大的點對點網絡系統。在這個系統上，每一個節點既可以生產信息，也可以接收信息，就好比發郵件，你既可以編寫自己的郵件，也可以收到別人給你發送的郵件。在區塊鏈網絡上，節點之間需要共同維護這條區塊鏈系統，每當一個節點創造出新的區塊后，他需要以廣播的形式通知其他節點，其他節點收到信息后對該區塊進行驗證，然后在該區塊的基礎上去創建新的區塊。這樣一來，全網便可以共同維護更新區塊鏈系統這個總賬本了。但是，全網要依據什么規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本呢，這就涉及到了所謂的“法律法規”，也就是我們接下來要介紹的：共識層。三、共識層在區塊鏈的世界里，共識，簡單來講就是全網要依據一個統一的、大家一致同意的規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本，類似于更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網絡中高效達成共識，是區塊鏈的核心技術之一，也是區塊鏈社區的治理機制。目前主流的共識機制算法有：比特幣的工作量證明、以太坊的權益證明、EOS的委托權益證明等等。我們現在介紹了數據層、網絡層、共識層，這三層保證了區塊鏈上有數據、有網絡，有在網絡上更新數據的規則，但是天下沒有免費的午餐，如何讓節點們能夠積極踴躍地參與區塊鏈系統維護呢，這里就涉及到了激勵，也就是我們下面要介紹的：激勵層。四、激勵層激勵層就是所謂的挖礦機制，挖礦機制其實可以理解成激勵機制：你為區塊鏈系統做了多少貢獻，你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制，能夠鼓勵全網節點參與區塊鏈上的數據記錄與維護工作。挖礦機制和共識機制其實是一個道理，共識機制我們可以理解為公司的總規章制度，而挖礦機制可以理解成，在這個總的規章制度之中，你做好了什么能夠得到什么獎勵，這種獎勵規則。就好比比特幣的共識機制PoW，它的規定是多勞多得，誰能夠第一個找到正確哈希值誰就可以得到一定數量的比特幣獎勵；而以太坊的PoS則規定了誰持幣年齡越久，誰能得到獎勵的概率就越大。需要注意的是，激勵層一般只有公有鏈才具備，因為公有鏈必須依賴全網節點共同維護數據，所以必須有一套這樣的激勵機制，才能激勵全網節點參與區塊鏈系統的建設維護，進而保證區塊鏈系統的安全性和可靠性。區塊鏈安全可靠了，還不夠智能對不對，下面我們將要介紹的合約層，可以讓區塊鏈系統變得更加智能。五.合約層合約層主要包括各種腳本、代碼、算法機制及智能合約，是區塊鏈可編程的基礎。我們說的“智能合約”便屬于合約層這個層級上。如果說比特幣系統不夠智能，那么以太坊提出的“智能合約”則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區塊鏈系統上，用這種方式來實現能夠自定義的智能合約。這樣一來，在區塊鏈系統上，一旦觸發了智能合約的條款，系統就能夠自動執行命令。六、應用層最后就是應用層。應用層很簡單，顧名思義，就是區塊鏈的各種應用場景和案例，我們現在說的“區塊鏈+”就是所謂的應用層。目前已經落地的區塊鏈應用主要是搭建在ETH、EOS等公鏈上的各類區塊鏈應用，、游戲類的應用比較多，真正實用的應用還沒有出現。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

人民數字FINTECH推出區塊鏈科普動畫:人民日報數字傳播發布微博稱，人民數字FINTECH出品《趣味科普|區塊鏈動畫》。[2020/3/31]

動態 | 報告：區塊鏈等熱點詞促使童書科普百科類成交額同比增速最高:近日，京東圖書與艾瑞咨詢聯合發布了《2019中國圖書市場報告》。報告指出，AI、5G、區塊鏈、機器人、VR、智能家居、AR這些熱點詞，不斷點燃科技熱潮，科技在改變大眾生活的同時，也吸引了越來越多家長的關注，從小培養孩子對科技的興趣和熱愛。因此童書中科普百科類成交額同比增速最高，占比將近40%。[2020/1/8]

動態 | 浙江衛視節目科普支付寶區塊鏈防偽溯源產品:昨日，在浙江衛視播出的科普綜藝欄目《智造將來》現場，支付寶首次展示了支付寶區塊鏈防偽溯源產品，以接地氣的方式公開向大眾展示區塊鏈在生活中的應用。[2019/3/4]

Tags：區塊鏈比特幣以太坊EOS區塊鏈是窮人的最后一次機會量子比特幣協議以太坊價格今日行情走勢分析eos幣柚子

DOGE