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阿里區塊鏈底層架構

發布時間: 2022-09-12 02:56:01

Ⅰ java課程分享組成區塊鏈基礎運算功能的組織架構內容

隨著互聯網的都不發展,消費者對區塊鏈技術和數字虛擬貨幣的認知程度也在不斷的提高。今天,我們就一起來了解一下區塊鏈技術的基礎運算方法都有哪些結構構成的。下面java課程http://www.kmbdqn.com/就一起來了解一下具體情況吧。



構成計算技術的基本元素是存儲、處理和通信。大型主機、PC、移動設備和雲服務都以各自的方式展現這些元素。各個元素之內還有專門的構件塊來分配資源。


本文聚焦於區塊鏈的大框架:介紹區塊鏈中各個計算元素的模塊以及各個模塊的一些實現案例,偏向概論而非詳解。


區塊鏈的組成模塊


以下是去中心化技術中各個計算元素的構件塊:


存儲:代幣存儲、資料庫、文件系統/blob


處理:有狀態的業務邏輯、無狀態的業務邏輯、高性能計算


通信:數據、價值和狀態的連接網路


存儲


作為基本計算元素,存儲部分包含了以下構件塊。


代幣存儲。代幣是價值的存儲媒介(例如資產、證券等),價值可以是比特幣、航空里程或是數字作品的版權。代幣存儲系統的主要作用是發放和傳輸代幣(有多種變體),同時防止多重支付之類的事件發生。


比特幣和Zcash是兩大「純凈」的、只關注代幣本身的系統。以太坊則開始將代幣用於各種服務,以實現其充當全球計算中心的理想。這些例子中代幣被用作運營整個網路架構的內部激勵。


還有些代幣不是網路用來推動自身運行的內部工具,而是用做更高級別網路的激勵,但它們的代幣實際上是存儲在底層架構中的。一個例子是像Golem這樣的ERC20代幣,運行在以太坊網路層上。另一個例子是Envoke的IP授權代幣,運行在IPDB網路層上。


資料庫。資料庫專門用來存儲結構化的元數據,例如數據表(關系型資料庫)、文檔存儲(例如JSON)、鍵值存儲、時間序列或圖資料庫。資料庫可以使用SQL這樣的查詢快速檢索數據。


傳統的分布式(但中心化)資料庫如MongoDB和Cassandra通常會存儲數百TB甚至PB級的數據,性能可達到每秒百萬次寫入。


SQL這樣的查詢語言是很強大的,因為它將實現與規范區分開來,這樣就不會綁定在某個具體的應用上。SQL已經作為標准應用了數十年,所以同一個資料庫系統可以用在很多不同的行業中。


換言之,要在比特幣之外討論一般性,不一定要拿圖靈完備性說事。你只需要一個資料庫就夠了,這樣既簡潔又方便擴展。有些時候圖靈完備也是很有用的,我們將在「去中心化處理」一節具體討論。


BigchainDB是去中心化的資料庫軟體,是專門的文檔存儲系統。它基於MongoDB(或RethinkDB),繼承了後者的查詢和擴展邏輯。但它也具備了區塊鏈的特徵,諸如去中心化控制、防篡改和代幣支持。IPDB是BigchainDB的一個受監管的公開實例。


在區塊鏈領域,也可以說IOTA是一個時間序列資料庫。


文件系統/blob數據存儲。這些系統以目錄和文件的層級結構來存儲大文件(電影、音樂、大數據集)。


IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系統,包含去中心化或中心化的blob存儲。FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存儲系統,古老而出色的BitTorrent也是如此,雖然後者使用的是p2p體系而非代幣。以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述兩種方式。


數據市場。這種系統將數據所有者(比如企業)與數據使用者(比如AI創業公司)連接在一起。它們位於資料庫與文件系統的上層,但依舊是核心架構,因為數不清的需要數據的應用(例如AI)都依賴這類服務。Ocean就是協議和網路的一個例子,可以基於它創建數據市場。還有一些特定應用的數據市場:EnigmaCatalyst用於加密市場,Datum用於私人數據,DataBrokerDAO則用於物聯網數據流。


處理


接下來討論處理這個基本計算元素。


「智能合約」系統,通常指的是以去中心化形式處理數據的系統[3]。它其實有兩個屬性完全不同的子集:無狀態(組合式)業務邏輯和有狀態(順序式)業務邏輯。無狀態和有狀態在復雜性、可驗證性等方面差異巨大。三種去中心化的處理模塊是高性能計算(HPC)。


無狀態(組合式)業務邏輯。這是一種任意邏輯,不在內部保留狀態。用電子工程術語來說,它可以理解為組合式數字邏輯電路。這一邏輯可以表現為真值表、邏輯示意圖、或者帶條件語句的代碼(if/then、and、or、not等判斷的組合)。因為它們沒有狀態,很容易驗證大型無狀態智能合約,從而創建大型可驗證的安全系統。N個輸入和一個輸出需要O(2^N)個計算來驗證。


跨賬本協議(ILP)包含crypto-conditions(CC)協議,以便清楚地標出組合電路。CC很好理解,因為它通過IETF成為了互聯網標准,而ILP則在各種中心和去中心化的支付網路(例如超過75家銀行使用的瑞波)中廣泛應用。CC有很多獨立實現的版本,包括JavaScript、Python、Java等。BigchainDB、瑞波等系統也用CC,用以支持組合式業務邏輯/智能合約。


Ⅱ 區塊鏈技術的架構模型包含了哪些

金窩窩分析區塊鏈技術的架構模型如下幾點:
1、數據層
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
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
共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;
4、激勵層
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;
5、合約層
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;
6、應用層
應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。

Ⅲ 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。

Ⅳ 區塊鏈的模型架構是什麼

區塊鏈技術不是單一的創新技術,而是多種技術整合創新的結果,其本質是一個弱中心的、自信任的底層架構技術。與傳統的互聯網技術相比,它的技術原理與模型架構是一次重大革新。在這里,我們將就區塊鏈的基本技術模型進行剖析。

模型圖

區塊鏈技術模型自下而上包括數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。每一層分別具備一項核心功能,不同層級之間相互配合,共同構建一個去中心的價值傳輸體系

數據層是區塊鏈最底層的釋術架構,應用了公私鑰相結合的非對稱加密技術,利用散列函數確保信息不被篡改,還採用了鏈式結構、時間戳技術、梅克爾(Merkle)樹等技術對數據區塊進行處理,讓新舊區塊之間相互鏈接,相互驗證,是區塊鏈安全穩定運行的基礎。

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。

Ⅳ 到底應該怎麼理解區塊鏈

從開發角度來看:現在整個中國經濟我們生產生活中面臨的最大問題在於信。誠信的口號喊了那麼多年,但是整個社會的誠信越來越差,現在不僅民企,甚至有的國企都開始違約。如何證明「你媽是你媽」,中國號稱現在已經按PPP計算世界國民生產總值第一的國家,但是因為缺乏誠信,平添了海量的生產生活成本。區塊鏈作為一種全新的技術範式,它帶來的生產力將超過所有人的想像。我們把區塊鏈看作三層,第一層是技術、賬本、密碼學、認證機制。第二層是商業模式,基於區塊鏈重構的商業生態圈。第三是哲學,是理念。任何一種生產力的革命最後必然會抽象升華,成為形而上的生產關系,區塊鏈也一樣。區塊鏈技術及其應用有如下特點:分布式、扁平化、強制信任、集體維護、可靠資料庫、開源、隱私保護等這些技術集合一起就會對現在很多習以為常的概念和商業模式產生一定變化影響。Laikelib區塊鏈底層框架類似於以太坊,以去中心化思路為核心,致力於打造開放式信用價值流通網路,讓信用價值廣布起來。

Ⅵ 巴巴阿里區塊鏈是什麼

貨比交易平台 比如比特幣

Ⅶ 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(Proof Of Work工作量證明機制),POS(Proof of Stake權益證明機制),DPOS(Delegated Proof of Stake委託權益證明機制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance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。
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Ⅷ 區塊鏈技術可以分為幾個層面

重慶金窩窩網路分析區塊鏈技術的結構層面如下:
區塊鏈可以大致分成兩個層面,
一是做區塊鏈底層技術;
二是做區塊鏈上層應用,即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。

Ⅸ 顛覆生活的下一個風口,「區塊鏈」究竟是什麼

你或許知道比特幣,也聽說過比特幣底層技術區塊鏈在金融領域安全可信的應用,但你知道區塊鏈在醫療體系也能發揮價值嗎?

醫療場景的區塊鏈技術落地,帶來的積極效果最直白的理解起來有三點,即是安全!安全!安全!

區塊鏈是一種分布式資料庫的底層技術架構,採用P2P技術、密碼學和共識演算法等技術,確保了接入區塊鏈網路的各個節點在數據流通中的公平、互通和隱私保護。經過近十年的發展,由於其數據不可篡改、系統集體維護、信息公開透明等特性,被證明可以適用於金融以外的多個領域。而醫療行業由於保存的數據涉及居民的個人健康敏感數據,且分散在各個不同機構內,更為適合區塊鏈技術的應用。可以說,從穩健且可操作的醫療記錄到葯物治療證明,創造新價值以及增強醫療體驗,區塊鏈的機會無處不在。

在今年8月,阿里健康與常州市合作進行了醫聯體+區塊鏈試點項目:阿里健康將最前沿的區塊鏈科技,應用於常州市醫聯體底層技術架構體系中,並已實現當地部分醫療機構之間安全、可控的數據互聯互通。

常州市醫聯體區塊鏈試點,是中國第一個基於醫療場景實施的區塊鏈應用。 基於阿里巴巴集團自身的技術積累,同時結合部分開源框架技術,阿里健康研發出適合醫療場景的區塊鏈技術,首先在常州武進醫院和鄭陸鎮衛生院落地。之後,在常州市天寧區衛計局的牽頭下,試點還會逐步推進到常州天寧區醫聯體內所有三級醫院和基層醫院。

目前,試點已提供了新的分級診療就醫體驗:居民就近在社區衛生院體檢,通過對體檢報告的分析和篩查,篩查出慢病高危患者,社區與醫院之間通過區塊鏈實現居民健康信息的流轉和授權,從而實現慢病的早期發現和全程管理。

除了用戶就醫體驗提升,在常州醫聯體試點區塊鏈應用,可以為當地醫療機構帶去三大優勢價值」:首先,區塊鏈可追溯、防篡改的技術特性,實現了居民健康信息在醫療機構上下級之間的授權和流轉,有助於慢病早期發現和全程管理。其次,區塊鏈可審計、安全加密的技術特性,給醫聯體信息互聯互通提供了安全保障,發生醫患糾紛也更容易舉證。最後,基於區塊鏈技術去中心化的優勢,醫療機構現有硬體和網路設備直連對接,降低初始投資,也提高了醫療機構數據互聯互通的靈活性。

這種革新性的區塊鏈技術,為何會在常州醫療場景落地?常州市天寧區衛計局副局長張科表示,阿里健康和常州市天寧區長期在互聯網醫療領域保持友好合作關系;同時常州是國家衛計委確定的首批「健康醫療大數據」4個國家試點城市之一。「藉助區塊鏈技術,可以實現醫院間信息快速互聯互通,完善分級診療制,改善醫患交流模式,使得『早期發現、全程診療』得以落地,讓常州市民盡快感受到醫聯體帶來的就醫體驗變化。」

對於區塊鏈醫療場景應用的未來,阿里健康希望建立一個連接盡可能多醫療衛生機構的區塊鏈網路,打破醫療衛生機構目前的信息孤島,實現個人健康信息的流轉與聚合。阿里健康研發的醫療AI「Doctor You」,也將發揮更大價值,實現面向醫生和患者的健康助理管理。

Ⅹ 上海和數軟體有限公司開發的區塊鏈底層架構有什麼優點能做什麼

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