區塊鏈的架構與應用
A. 區塊鏈的網路構架包括哪些
區塊鏈技術框架有哪些？當前主流的區塊鏈架構包含六個層級：網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調，主要用途將在下一節中詳述。
網路層：區塊鏈網路本質是一個P2P（Peer-to-peer點對點）的網路，網路中的資源和服務分散在所有節點上，信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行，可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息，也產生信息，節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息，當一個節點創造出新的區塊後便以廣播的形式通知其他節點，其他節點收到信息後對該區塊進行驗證，並在該區塊的基礎上去創建新的區塊，從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路，傳播機制，驗證機制等的設計，顯而易見，這些設計都能影響到區塊信息的確認速度，網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向；
數據層：區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構，它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層：它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎，主要的共識機制有POW（ProofOfWork工作量證明機制），POS（ProofofStake權益證明機制），DPOS（DelegatedProofofStake委託權益證明機制）和PBFT（實用拜占庭容錯）等，它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層：它是大家常說的挖礦機制，用來設計一定的經濟激勵模型，鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作，包括發行機制，分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層：主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的，所以它們只能進行交易，而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理，合約層的出現，使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實，以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向，但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層：它是區塊鏈的展示層，包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端，web端，或是是融合進現有的伺服器，把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向，但結構上來看貌似並無直接聯系。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。
區塊鏈由哪些結構組成？
區塊鏈是由區塊相互連接形成的鏈式存儲結構，區塊就是鏈式存儲結構中的數據元素，其中第一個區塊被稱為創始區塊。
?
一般區塊包括區塊頭和區塊體兩部分。區塊頭包含每個區塊的身份識別信息，如版本號、hash值、時間戳、區塊高度等信息；區塊體主要包含具體的交易數據。
金窩窩：區塊鏈的構架是什麼？區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式，金窩窩集團認為是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成：
1、數據層：封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術；
2、網路層：則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；
3、共識層：主要封裝網路節點的各類共識演算法；
4、合約層：主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；
5、應用層：則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。
B. 區塊鏈技術原理與應用 介紹一下
1、區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了過去十分鍾內所有比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。是比特幣的底層技術，像一個資料庫賬本，記載所有的交易記錄。
2、廣義定義：利用加密鏈式結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用自動化腳本代碼（智能合約）來變成和操作數據的一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算範式。
3、狹義定義：按照時間順序將數據區塊以鏈條的方式組合成特定數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的去中心化共享賬戶。
4、區塊鏈的特點：去中心化：區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統機構，採用純數學方法而不是中心結構來建立分布式節點間的信任關系，從而形成去中心化的可信任的分布式系統。
5、時序數據:區塊鏈採用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據，從而為數據增加了時間維度，具有極強的可驗證性和可追溯性。
6、集體維護:區塊鏈系統採用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所以節點均可參與數據區塊的驗證過程，並通過共識演算法來選擇特定的節點將新區快添加到區塊鏈。
7、可編程:區塊鏈技術提供靈活的腳本代碼系統，支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其他去中心化應用。
8、安全可信:區塊鏈技術採用非對稱密碼原理對數據進行加密，同時藉助分布式系統各節點的工作量證明等共識演算法形成的強大算力來抵禦外部攻擊、保證區塊鏈數據不可篡改和不可偽造，因而具有較高的安全性。
9、區塊鏈應用場景:數字貨幣:以比特幣為代表，本質上是由分布式網路系統生成的數字貨幣，其發行過程不依賴特定的中心化機構。
C. 區塊鏈一般有哪些應用領域,區塊鏈的應用有哪些領域
區塊鏈可以應用到哪些領域？金融應用:區塊鏈在金融領域有著天生的優勢，在互聯網上來說，這是區塊鏈的基因決定的。
(1)保險業務︰隨著區塊鏈技術的發展，未來關於個人的健康狀況、事故記錄等信息可能會上傳至區塊鏈中，使保險公司在客戶投保時可以更加及時、准確地獲得風險信息，從而降低核保成本、提升效率。區塊鏈的共享透明特點降低了信息不對稱，還可降低逆向選擇風險;而其歷史可追蹤的特點，則有利於減少道德風險，進而降低保險的管理難度和管理成本。
(2)資產證券化:這一領域業務痛點在於底層資產真假無法保證;參與主體多、操作環節多交易透明度低出現信息不對稱等問題，造成風險難以把控。數據痛點在於各參與方之間流轉效率不高、各方交易系統間資金清算和對賬往往需要大量人力物力、資產回款方式有線上線下多種渠道，無法監控資產的真實情況，還存在資產包形成後，交易鏈條里各方機構對底層資產數據真實性和准確性的信任問題。
(3)數字票據∶該領域痛點在於三個風險問題。操作風險，由於系統中心化，一旦中心伺服器出問題，整個市場癱瘓;市場風險，根據數據統計，在2016年，涉及金額達到數億以上的風險事件就有七件，涉及多家銀行;道德風險，市場上存在"一票多賣"、虛假商業匯票等事件。區塊鏈去中介化、系統穩定性、共識機制、不可篡改的特點，減少傳統中心化系統中的操作風險、市場風險和道德風險(4)跨境支付∶該領域的痛點在於到賬周期長、費用高、交易透明度低。以第三方支付公司為中心，完成支付流程中的記賬、結算和清算，到賬周期長，比如跨境支付到賬周期在三天以上，費用較高。區塊鏈去中介化、交易公開透明和不可篡改的特點，沒有第三方支付機構加入，縮短了支付周期、降低費用、增加了交易透明度。
(5)徵信管理:該領域的痛點在於數據缺乏共享，徵信機構與用戶信息不對稱;正規市場化數據採集渠道有限，數據源爭奪戰耗費大量成本;數據隱私保護問題突出，傳統技術架構難以滿足新要求等。在徵信領域，區塊鏈具有去中心化、去信任、時間戳、非對稱加密和智能合約等特徵，在技術層面保證了可以在有效保護數據隱私的基礎上實現有限度、可管控的信用數據共享和驗證。
(6)供應鏈金融∶這一領域的痛點在於融資周期長、費用高。以供應鏈核心企業系統為中心，第三方增信機構很難鑒定供應鏈上各種相關憑證的真偽，造成人工審核的時間長、融資費用高。區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，不需要第三方增信機構鑒定供應鏈上各種相關憑證的真實性，降低融資成本、減少融資的周期。
(7)資產證券化∶這一領域業務痛點在於底層資產真假無法保證;參與主體多、操作環節多交易透明度低出現信息不對稱等問題，造成風險難以把控。數據痛點在於各參與方之間流轉效率不高、各方交易系統間資金清算和對賬往往需要大量人力物力、資產回款方式有線上線下多種渠道，無法監控資產的真實情況，還存在資產包形成後，交易鏈條里各方機構對底層資產數據真實性和准確性的信任問題。區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，增加數據流轉效率，減少成本，實時監控資產的真實情況，保證交易鏈條各方機構對底層資產的信任問題。
應用：
(1)區塊鏈＋醫療∶醫療領域，區塊鏈能利用自己的匿名性、去中心化等特徵保護病人隱私。電子健康病例(EHR)、DNA錢包、葯品防偽等都是區塊鏈技術可能的應用領域。IBM在去年的報告中預測，全球56%的醫療機構將在2020年前將投資區塊鏈技術。
(2)區塊鏈＋物聯網∶物聯網是一個非常寬泛的概念，如果將通信、能源管理、供應鏈管理、共享經濟等涵蓋在內，區塊鏈技術的物聯網應用將成為一個非常重要的應用領域。
(3)區塊鏈＋IP版權文化娛樂∶互聯網發展的越來越好，數字音樂、數字圖書、數字視頻、數字游戲等逐漸成為了主流。知識經濟的興起使得知識產權成為市場競爭的核心要素。但當下的互聯網生態里知識產權侵權現象嚴重，數字資產的版權保護成為了行業痛點。區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，利用區塊鏈技術，能將文化娛樂價值鏈的各個環節進行有效整合、加速流通，縮短價值創造周期;同時，可實現數字內容的價值轉移，並保證轉移過程的可信、可審計和透明，有效預防盜版等行為。
(4)區塊鏈＋公共服務教育∶在公共服務、教育、慈善公益等領域，檔案管理、身份(資質)認證、公眾信任等問題都是客觀存在的，傳統方式是依靠具備公信力的第三方作信用背書，但造假、缺失等問題依然存在。區塊鏈技術能夠保證所有數據的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解決這些行業在存證、追蹤、關聯、回溯等方面的難點和痛點。
區塊鏈運用落地有哪些領域？
1、醫療
在醫療領域，醫院與醫院微V-BQ爾無吧疤Y之間的數據共享意味著更精確的診斷，更有效的治療，還能推動醫療系統的整體服務能力。但是，數據的共享也意味著醫患的隱私暴露問題，區塊鏈技術可以讓醫院、患者和醫療利益鏈上的各方在區塊鏈網路里共享數據，而不必擔憂數據的安全性和完整性。
2、物流
目前，物流最令人詬病的問題就是丟件漏件及快件損壞，而區塊鏈技術可以記錄貨物從發出到接受過程中的所有環節，通過網路共識，直接定位到快遞中間環節的問題所在，確保信息的可追蹤性，從而避免快遞爆倉丟包、誤領錯領等問題的發生。
3、大數據
大數據是現代企業發展中不可或缺的一環，而區塊鏈所具備的安全性和不可篡改性，能讓更多數據安全的被解放出來。基於全網共識為微V-BQ爾無吧疤Y基礎的數據可信的區塊鏈數據，是不可篡改的、安全的、也使數據的質量獲得前所未有的強信任背書，也使資料庫的發展進入一個新時代。
4、分布式商業平台
結合區塊鏈技術去中心化、分布式賬薄等優勢來看，這項技術與商業平台領域有很多值得關注的融合點，如果能夠以區塊鏈技術為核心支撐技術，在商品交易領域研究和開發基於區塊鏈技術的交易模式和交易系統，直接交易，這樣一來，生產者能獲得更大的收益，消費者也獲得更低的產品成本，可謂兩全其美。
(3)區塊鏈的架構與應用擴展閱讀
一般說來，區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法；
網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法；
激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；
合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；
應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。
該模型中，基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。
D. 區塊鏈的應用方面
區塊鏈主要應用的范圍包括：數字貨幣、金融資產的交易結算、數字政務、存證防偽數據服務等領域。區塊鏈是將數據區塊有序鏈接，每個區塊負責記錄一個文件數據，並進行加密來確保數據不能夠被修改和偽造的資料庫技術。
區塊鏈本質上是一個應用了密碼學技術的多方參與、共同維護、持續增長的分布式資料庫系統也稱為分布式共享賬本。共享賬本中的每一頁就是一個區塊,每一個區塊寫滿了交易記錄,區塊鏈技術匿名性、去中心化、公開透明、不可篡改等特點讓其備受企業的青睞,得到了更加廣泛的應用嘗試。
區塊鏈應用范圍
1.金融領域
區塊鏈能夠提供信任機制，具備改變金融基礎架構的潛力，各類金融資產如股權、債券、票據、倉單、基金份額等都可以被整合到區塊鏈技術體系中，成為鏈上的數字資產，在區塊鏈上進行存儲、轉移和交易。
區塊鏈技術的去中心化，能夠降低交易成本，使金融交易更加便捷、直觀和安全。區塊鏈技術與金融業相結合，必然會創造出越來越多的業務模式、服務場景、業務流程和金融產品，從而給金融市場、金融機構、金融服務及金融業態發展帶來更多影響。隨著區塊鏈技術的改進及區塊鏈技術與其他金融科技的結合，區塊鏈技術將逐步適應大規模金融場景的應用。
2.公共服務領域
傳統的公共服務依賴於有限的數據維度，獲得的信息可能不夠全面且有一定的滯後性。區塊鏈不可篡改的特性使鏈上的數字化證明可信度極高，在產權、公證及公益等領域都可以以此建立全新的認證機制，改善公共服務領域的管理水平。
公益流程中的相關信息如捐贈項目、募集明細、資金流向、受助人反饋等，均可存放於區塊鏈上，在滿足項目參與者隱私保護及其他相關法律法規要求的前提下，有條件地進行公開公示，方便公眾和社會監督。
3.
信息安全領域
利用區塊鏈可追溯、不可篡改的特性，可以確保數據來源的真實性，同時保證數據的不可偽造性，區塊鏈技術將從根本上改變信息傳播路徑的安全問題。
區塊鏈對於信息安全領域體現在以下三點：
- 用戶身份認證保護
- 數據完整性保護
- 有效阻止 DDoS 攻擊
區塊鏈的分布式存儲架構則會令黑客無所適從，已經有公司著手開發基於區塊鏈的分布式互聯網域名系統，絕除當前 DNS 注冊弊病的禍根，使網路系統更加干凈透明。
4.物聯網領域
區塊鏈+物聯網，可以讓物聯網上的每個設備獨立運行，整個網路產生的信息可以通過區塊鏈的智能合約進行保障。
安全性：傳統物聯網設備極易遭受攻擊，數據易受損失且維護費用高昂。物聯網設備典型的信息安全風險問題包括，固件版本過低、缺少安全補丁、存在許可權漏洞、設備網路埠過多、未加密的信息傳輸等。區塊鏈的全網節點驗證的共識機制、不對稱加密技術及數據分布式存儲將大幅降低黑客攻擊的風險。
可信性：傳統物聯網由中心化的雲伺服器進行管控，因設備的安全性和中心化伺服器的不透明性，用戶的隱私數據難以得到有效保障。而區塊鏈是一個分布式賬簿，各區塊既相互聯系又有各自獨立的工作能力，保證鏈上信息不會被隨意篡改。因此分布式賬本可以為物聯網提供信任、所有權記錄、透明性和通信支持。
效益性：受限於雲服務和維護成本，物聯網難以實現大規模商用。傳統物聯網實現物物通信是經由中心化的雲伺服器。該模式的弊端是，隨著接入設備的增多，伺服器面臨的負載也更多，需要企業投入大量資金來維持物聯網體系的正常運轉。
而區塊鏈技術可以直接實現點對點交易，省略了中間其他中介機構或人員的勞務支出，可以有效減少第三方服務所產生的費用，實現效益最大化。
5.供應鏈領域
供應鏈由眾多參與主體構成，存在大量交互協作，信息被離散地保存在各自的系統中，缺乏透明度。信息的不流暢導致各參與主體難以准確地了解相關事項的實時狀況及存在問題，影響供應鏈的協同效率。當各主體間出現糾紛時，舉證和追責耗時費力。
區塊鏈可以使數據在各主體之間公開透明，從而在整個供應鏈條上形成完整、流暢、不可篡改的信息流。這可以確保各主體及時發現供應鏈系統運行過程中產生的問題，並有針對性地找到解決方案，進而提升供應鏈管理的整體效率。
6.汽車產業
去年宣布合夥使用區塊鏈建立一個概念證明來簡化汽車租賃過程,並把它建成一個「點擊,簽約,和駕駛的過程。未來的客戶選擇他們想要租賃的汽車,進入區塊鏈的公共總賬;然後,坐在駕駛座上,客戶簽訂租賃協議和保險政策,而區塊鏈則是同步更新信息。這不是個想像,對於汽車銷售和汽車登記來說,這種類型的過程也可能會發展為現實。
7.股票交易
很多年來,許多公司致力於使得買進、賣出、交易股票的過程變得容易。新興區塊鏈創業公司認為,區塊鏈技術可以使這一過程更加安全和自動化,並且比以往任何解決方案與此同時,區塊鏈初創公司 Chain 正和納斯達克合作,通過區塊鏈實現私有公司的股權交
8.政府管理
政務信息、項目招標等信息公開透明,政府工作通常受公眾關注和監督,由於區塊鏈技術能夠保證信息的透明性和不可更改性,對政府透明化管理的落實有很大的作用。政府項目招標存在一定的信息不透明性,而企業在密封投標過程中也存在信息泄露風險。區塊鏈能夠保證投標信息無法篡改,並能保證信息的透明性,在彼此不信任的競爭者之間形成信任共只。並能夠通過區塊鏈安排後續的智能合約,保證項目的建設進度,一定程度上防止了腐敗的滋生。
區塊鏈技術應用還有很多很多，這只是區塊鏈應用的一下支點。未來區塊鏈技術將應用各個地方
