区块链技术基于网络

❶ 区块链的网络架构有哪些

区块链的网络架构有数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层

区块链技术的架构包括以下几个方面：

1. 去中心化网络：区块链技术的核心是去中心化，通过点对点的方式实现数据的传输和验证，从而达到去中心化的目的。

2. 共识机制：共识机制是区块链网络中保证数据安全和可靠性的重要手段。常见的共识机制包括工作量证明、权益证明和股份授权等。

3. 智能合约：智能合约是区块链技术的另一个重要组成部分，它是一种能够自动执行和验证合约的计算机程序，可以在区块链网络上实现可编程的自动化交易。

4. 分布式存储：分布式存储是区块链技术的又一个重要组成部分，它通过将数据存储在网络的各个节点上，实现数据的分布式存储和备份，从而提高了数据的安全性和可靠性。

数字特征是用来描述随机变量的中心趋势和离散程度等特征的指标，包括期望、方差、标准差等。这些指标可以用来进行概率计算和风险分析等。

❷ 基于区块链技术的计算机网络是什么样的

区块链（英语：Blockchain或Block chain）是一种分布式数据库，大家可能都有所耳闻的比特币，核心技术用的就是它。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。用通俗的概念讲，区块链就是一本人人可记的账。在一个公司或机构里，多数人只有看账的份儿，而只有少数受过专业训练的人，才有权提笔记账。当然，区块链并非传统意义上的账本，它在技术原理上有以下三个关键点：第一，去中心化。一个践行区块链技术的网络中，其所涵盖的每台计算机均可读取、添加记录，从账本这个角度讲，他们就是共同记账的人，而没有权威人士从中指导、修正。第二，非对称加密。别看这本账人人可记，可若非局内人，一定读不懂。因为，在记账过程中，每个人都遵从统一的加密规则，但读取时，却必须使用自己独有的解密方式。因此，虽然每个人都保存着这本不断更新的账，但能读懂的部分，却仅限于自己能解密的那一块，也就是与自己相关的那一部分。第三，时间印记。也就是时间戳（英语：Timestamp），是指字符串或编码信息用于辨识记录下来的时间日期。区块链上的每一个区块，是按照其所生成的时间按先后顺序排列的，并经过集体认证，确认成立。而且，之前的记录是无法被修改的。就像在一本账里，我们可以通过一个时间点之后的记录，索引、验证之前的内容。而这些内容一旦被确认，再行篡改就难上加难。

区块链技术是维护一个不断增长的数据记录的分布式数据库，这些数据通过密码学的技术和之前被写入的所有数据关联，使得第三方甚至是节点的拥有者难以篡改。区块(block)包含有数据库中实际需要保存的数据，这些数据通过区块组织起来被写入数据库。链(chain)通常指的是利用Merkle tree等方式来校验当前所有区块是否被修改，这一点用过Git的码农们早就熟悉了，回想一下如何修改Git的历史记录吧。

区块链技术主要分为三大类，主要是公开、协作、私有。

公开区块链(public blockchain)

例子：比特币，Ethereum Frontier。公开区块链上的数据所有人都可以访问，所有人都可以发出交易等待被写入区块链。共识过程的参与者(对应比特币中的矿工)通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。公开区块链是完全的分布式。

亮点和痛点：公开区块链完全分布式，具有比特币的一切特点，然而需要有足够的成本来维持系统运行，依赖于内建的激励。目前来看公开区块链中只有比特币算是足够安全的，如果和比特币的算法一样，乙烷;没有内建奖励，乙烷;容易集中算力攻击(比如只要突击扫货大批显卡之类)，吃枣药丸。公开区块链上试图保存的数据越有价值，越要审视其安全性以及安全性带来的交易成本，系统扩展性问题。

协作区块链(federated blockchain)

例子：Hyperledger以及德勤等会计所尝试的审计系统。参与区块链的节点是事先选择好的，节点间很可能是有很好的网络连接。这样的区块链上可以采用非工作量证明的其他共识算法，比如有100家金融机构之间建立了某个区块链，规定必须67个以上的机构同意才算达成共识。这样的区块链上的数据可以是公开的也可以是这些节点参与者内部。部分意义上的分布式。

亮点和痛点：协作区块链可以做到很好的节点间的连接，只需要极少的成本就能维持运行，提供迅速的交易处理和低廉的交易费用，有很好的扩展性(但是扩展性随着节点增加又会下降)，数据可以有一定的隐私。开发者在共识下有能力更改协议，没有比特币hard fork的问题，但是这也意味着在共识下，大家可以一起篡改数据。协作区块链也意味着这个区块链的应用范围不会太广，缺少比特币的网络传播效应。

私有区块链(private blockchain)

例子：Eris Instries。参与的节点只有用户自己，数据的访问和使用有严格的权限管理。近期部分金融机构公布的内部使用的区块链技术大都语焉不详，不过很可能都在这个范围内。

亮点和痛点：私有区块链实际上是很迷惑的名词，这样的一个系统无非是传统意义上的共享数据库用上Merkle Tree等方式试图说明其中的数据可校验。这样的数据库早有成熟的解决方案， Merkle tree也只是很多成熟方案中的一种。这些项目很容易是“然并卵”。由于全是用户说了算，里面的数据没有无法更改的特性，对于第三方也没有多大的保障。因此很多私有区块链会通过依附在比特币的方式存在，比如定期将系统快照记录到比特币中。

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❹ 区块链的网络构架包括哪些

当前主流的区块链架构包含六个层级：网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调，主要用途将在下一节中详述。

网络层：区块链网络本质是一个P2P（Peer-to-peer点对点）的网络，网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息，也产生信息，节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息，当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点，其他节点收到信息后对该区块进行验证，并在该区块的基础上去创建新的区块，从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络，传播机制，验证机制等的设计，显而易见，这些设计都能影响到区块信息的确认速度，网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向；

数据层：区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构，它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。

共识层：它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础，主要的共识机制有POW（ProofOfWork工作量证明机制），POS（ProofofStake权益证明机制），DPOS（DelegatedProofofStake委托权益证明机制）和PBFT（实用拜占庭容错）等，它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。

激励层：它是大家常说的挖矿机制，用来设计一定的经济激励模型，鼓励节点来参与区块链的安全验证工作，包括发行机制，分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。

合约层：主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的，所以它们只能进行交易，而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理，合约层的出现，使得在其他领域使用区块链成为了现实，以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系

应用层：它是区块链的展示层，包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端，web端，或是是融合进现有的服务器，把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系。

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