区块链技术架构分几层

区块链技术架构是指区块链系统的组成，以及各个组成之间的关系。在不同的区块链系统中，其组成又有所差异，如比特币系统中的区块链有一个主链、若干个侧链和若干个子链，以太坊则由多个子链构成。 但大多数研究人员认为，区块链技术架构包括以下三个部分： 1、区块链主链层。主链层是一条用于存储数据、交易数据以及身份信息的逻辑区块，通过一套标准的区块生成和广播机制，实现区块链的全网广播。 2、分布式账本层。该层用于实现各节点之间的信息交换和共识验证，完成记录、存储、验证交易数据以及建立账本等操作。 3、共识与激励层。共识与激励层是区块链网络中各节点达成一致并维持网络正常运转的关键因素之一。 笔者认为，从上述三个部分可以看出区块链技术架构主要包括三大层，即逻辑层、基础设施层和应用层。

• 1、逻辑层

  逻辑层位于区块链系统的最底层，负责区块链系统的逻辑设计。作为一个整体，逻辑层包含了从数据存储、处理到交易执行等整个系统的全部功能。 对于存储来说，区块链存储系统往往采用分布式存储结构，由多个节点组成。区块链中的数据主要是以非对称加密的形式存储在节点上，非对称加密是一种将消息解密和消息加密同时进行的算法。当进行交易时，系统会将消息与数据进行验证，只有当两者都符合要求时才会确认交易有效；而对于数据而言，区块链通过时间戳和哈希值等信息来记录数据的变化过程，从而实现对数据的验证和保护。

• 2、基础设施层

  基础设施层主要由计算环境和数据存储两部分组成，包括计算机、网络、服务器等硬件设备和软件平台等，主要用来完成区块链节点之间的数据传输、数据存储以及计算服务等工作，是区块链系统中的核心部分。

• 3、共识与激励层

  在区块链网络中，所有节点都会参与区块链网络的记账，以保证区块链的公开透明，并为区块链提供有效的激励机制。同时，由于各个节点都参与了分布式账本的记账和验证，也会为每个节点提供有效的激励机制。目前，多数区块链系统都采用了 PoS （Proof of Stake）机制作为激励机制。 PoS机制是指系统会根据每个节点的算力情况、账户余额情况及历史交易记录等因素来决定对其记账行为进行激励的一种机制，包括基于时间戳和工作量证明等机制。

• 4、应用层

  应用层是区块链技术架构的核心，也是最能体现区块链价值的部分。从实践应用来看，目前区块链技术应用主要分为三大类：第一类是基于区块链的金融类应用，包括数字货币、资产交易、智能合约、数字票据等；第二类是基于区块链的商业应用，包括企业间交易、供应链管理、身份管理等；第三类是基于区块链的智能合约，即可以实现基于区块链的自动化程序。 区块链技术还处于初级阶段，发展还不够成熟，所以当前的区块链主要应用于一些需要快速验证和确认的领域，而在一些需要长期发展、需要建立信任体系的领域中，区块链技术还不能完全满足其需求。

• 5、小结

  区块链技术架构三大层中，基础设施层是最重要的一层，而逻辑层是区块链技术架构中最重要的一层。无论是公有链还是私有链，其逻辑层都是一个区块链系统中最核心的部分，其功能类似于操作系统中的内核。

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