區塊鏈六層模型中離用戶最近的是哪一層
Ⅰ 區塊鏈的六層模型是什麼
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、網路層、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裡面的最底層。數據層我們可以理解成資料庫,只不過對於區塊鏈來講,這個資料庫是不可篡改的、分布式的資料庫,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、哈希演算法等技術手段,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:
在區塊鏈網路上,節點採用共識演算法來維持數據層(也就是這個分布式資料庫)的數據的一致性,採用密碼學中的非對稱加密和哈希演算法,來確保這個分布式資料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,光有分布式資料庫還不夠,還需要讓資料庫裡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——網路層。
二、網路層
區塊鏈的網路系統,本質上是一個P2P(點對點)網路,點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化伺服器來操控這個系統,網路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
(點對點)並不是中本聰發明的,區塊鏈只是融合了這一技術而已。
所以,區塊鏈的網路層實際上就是一個特別強大的點對點網路系統。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。
在區塊鏈網路上,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後,他需要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,然後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,全網要依據什麼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」(規則),也就是我們接下來要介紹的:共識層。
三、共識層
在區塊鏈的世界裡,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,類似於更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效達成共識,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演算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明
(POS)、EOS的委託權益證明(DPOS)等等。
我們現在介紹了數據層、網路層、共識層,這三層保證了區塊鏈上有數據、有網路,有在網路上更新數據的規則,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,你做好了什麼能夠得到什麼獎勵,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、演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」便屬於合約層這個層級上。
如果說比特幣系統不夠智能,那麼以太坊提出的「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
最後就是應用層。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,博彩、游戲類的應用比較多,真正實用的應用還沒有出現。
Ⅱ 區塊鏈的層級結構(什麼是區塊鏈的Layer0/1/2)
分層結構是區塊鏈處理數據和運行的基礎。
為了尋找到區塊鏈的可擴展性方案,學術研究領域(通常論文中)所指的區塊鏈被分為三層:Layer0、Layer1和Layer2。
通常,區塊鏈系統主要分為:應用層、激勵層、共識層、網路層和數據層,共六層,主要體現在初期的比特幣系統上。隨著智能合約的產生,在應用層和激勵層之間加入了合約層,主要體現在以太坊系統中。
對於每一層的內容如上圖所示,但在具體的不同系統中所使用的技術可能並不相同,比如共識層主要完成節點之間的共識,除了工作量證明機制(Proof of Work)還有權益證明機制(Proof of Stake)和拜占庭容錯機制( Byzantine Fault Tolerance(BFT)等方式。
數據層、網路層、共識層三者構成了區塊鏈層級的底層基礎,也是區塊鏈必不可少的三個元素,缺少任何一個都無法稱之為真正的區塊鏈技術。
區塊鏈分層結構對應到OSI體系7層模型和TCP/IP 4層模型下的對比如下圖所示。
如果我們再聚焦TCP/IP的四層,特別是上面的「應用層」的話,我們會看到,有可能區塊鏈是把原來只專注於信息傳遞的應用層,分出來一個專門用於價值轉移的新層。因此,我們可以認為TCP/IP四層拆分成了五層,將區塊鏈視為TCP/IP的一層:價值層。
一般認為比特幣、以太坊、EOS是區塊鏈1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它們的分層也很有意思:
從比特幣到以太坊,增加了合約層。從以太坊到EOS,因為採用DPOS,激勵層實際上合並到了共識層。而EOS增加出來兩層:①工具層,以讓在其上更容易開發應用;②生態層,它自身的定位是一個開源軟體,那麼其他人可以用它的開源軟體建立行業鏈、領域鏈。
徐忠、鄒傳偉寫了一篇央行工作論文,從經濟學的角度探討區塊鏈,試圖給出一種Token範式。其中,實際上他們給出了一個分層模型,這回是內外分層:里層是共識,又分:Token、智能合約、共識演算法;處在共識邊界與區塊鏈邊界,是區塊鏈內的其他信息;處在區塊鏈邊界之外,是互聯網和實體世界。
一些系統為了提升性能,其實對它的分布式網路也進行了分層。也就是,不是所有的節點都是平等的。
比如,以下是EOS的分層。
為了讓區塊鏈變得有用,又有人從其他視角進行討論。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮書中提出了「自組織商業體7層模型」,這個模型又被在《通證經濟的模型與實踐》(0.2)報告中引述,稱之為「自商業七層模型」。
不過,要注意的是,這里的「激勵層」,和我們通常說區塊鏈的激勵層,有相似之處,又不一樣。之前我們討論激勵層,往往是在公鏈原生代幣的角度討論的,而這里的激勵層,則是通證層面討論的。
火幣研究院在2018年12月的一份報告《區塊鏈四層應用模型的構建與解析》中,給出了一個四層的應用模型,很有意思:
參考文獻:
1.區塊鏈十年:各種各樣的層
http://www.360doc.com/content/18/1211/10/53358875_800866301.shtml
2.區塊鏈六大層級結構你知道多少? - 知乎
https://zhuanlan.hu.com/p/98126049
3.區塊鏈的六個分層級結構介紹 - 區塊鏈 - 電子發燒友網
http://www.elecfans.com/blockchain/1138839.html