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阿里区块链底层架构

发布时间: 2022-09-12 02:56:01

Ⅰ java课程分享组成区块链基础运算功能的组织架构内容

随着互联网的都不发展,消费者对区块链技术和数字虚拟货币的认知程度也在不断的提高。今天,我们就一起来了解一下区块链技术的基础运算方法都有哪些结构构成的。下面java课程http://www.kmbdqn.com/就一起来了解一下具体情况吧。



构成计算技术的基本元素是存储、处理和通信。大型主机、PC、移动设备和云服务都以各自的方式展现这些元素。各个元素之内还有专门的构件块来分配资源。


本文聚焦于区块链的大框架:介绍区块链中各个计算元素的模块以及各个模块的一些实现案例,偏向概论而非详解。


区块链的组成模块


以下是去中心化技术中各个计算元素的构件块:


存储:代币存储、数据库、文件系统/blob


处理:有状态的业务逻辑、无状态的业务逻辑、高性能计算


通信:数据、价值和状态的连接网络


存储


作为基本计算元素,存储部分包含了以下构件块。


代币存储。代币是价值的存储媒介(例如资产、证券等),价值可以是比特币、航空里程或是数字作品的版权。代币存储系统的主要作用是发放和传输代币(有多种变体),同时防止多重支付之类的事件发生。


比特币和Zcash是两大“纯净”的、只关注代币本身的系统。以太坊则开始将代币用于各种服务,以实现其充当全球计算中心的理想。这些例子中代币被用作运营整个网络架构的内部激励。


还有些代币不是网络用来推动自身运行的内部工具,而是用做更高级别网络的激励,但它们的代币实际上是存储在底层架构中的。一个例子是像Golem这样的ERC20代币,运行在以太坊网络层上。另一个例子是Envoke的IP授权代币,运行在IPDB网络层上。


数据库。数据库专门用来存储结构化的元数据,例如数据表(关系型数据库)、文档存储(例如JSON)、键值存储、时间序列或图数据库。数据库可以使用SQL这样的查询快速检索数据。


传统的分布式(但中心化)数据库如MongoDB和Cassandra通常会存储数百TB甚至PB级的数据,性能可达到每秒百万次写入。


SQL这样的查询语言是很强大的,因为它将实现与规范区分开来,这样就不会绑定在某个具体的应用上。SQL已经作为标准应用了数十年,所以同一个数据库系统可以用在很多不同的行业中。


换言之,要在比特币之外讨论一般性,不一定要拿图灵完备性说事。你只需要一个数据库就够了,这样既简洁又方便扩展。有些时候图灵完备也是很有用的,我们将在“去中心化处理”一节具体讨论。


BigchainDB是去中心化的数据库软件,是专门的文档存储系统。它基于MongoDB(或RethinkDB),继承了后者的查询和扩展逻辑。但它也具备了区块链的特征,诸如去中心化控制、防篡改和代币支持。IPDB是BigchainDB的一个受监管的公开实例。


在区块链领域,也可以说IOTA是一个时间序列数据库。


文件系统/blob数据存储。这些系统以目录和文件的层级结构来存储大文件(电影、音乐、大数据集)。


IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系统,包含去中心化或中心化的blob存储。FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存储系统,古老而出色的BitTorrent也是如此,虽然后者使用的是p2p体系而非代币。以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述两种方式。


数据市场。这种系统将数据所有者(比如企业)与数据使用者(比如AI创业公司)连接在一起。它们位于数据库与文件系统的上层,但依旧是核心架构,因为数不清的需要数据的应用(例如AI)都依赖这类服务。Ocean就是协议和网络的一个例子,可以基于它创建数据市场。还有一些特定应用的数据市场:EnigmaCatalyst用于加密市场,Datum用于私人数据,DataBrokerDAO则用于物联网数据流。


处理


接下来讨论处理这个基本计算元素。


“智能合约”系统,通常指的是以去中心化形式处理数据的系统[3]。它其实有两个属性完全不同的子集:无状态(组合式)业务逻辑和有状态(顺序式)业务逻辑。无状态和有状态在复杂性、可验证性等方面差异巨大。三种去中心化的处理模块是高性能计算(HPC)。


无状态(组合式)业务逻辑。这是一种任意逻辑,不在内部保留状态。用电子工程术语来说,它可以理解为组合式数字逻辑电路。这一逻辑可以表现为真值表、逻辑示意图、或者带条件语句的代码(if/then、and、or、not等判断的组合)。因为它们没有状态,很容易验证大型无状态智能合约,从而创建大型可验证的安全系统。N个输入和一个输出需要O(2^N)个计算来验证。


跨账本协议(ILP)包含crypto-conditions(CC)协议,以便清楚地标出组合电路。CC很好理解,因为它通过IETF成为了互联网标准,而ILP则在各种中心和去中心化的支付网络(例如超过75家银行使用的瑞波)中广泛应用。CC有很多独立实现的版本,包括JavaScript、Python、Java等。BigchainDB、瑞波等系统也用CC,用以支持组合式业务逻辑/智能合约。


Ⅱ 区块链技术的架构模型包含了哪些

金窝窝分析区块链技术的架构模型如下几点:
1、数据层
数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;
2、网络层
网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;
3、共识层
共识层主要封装网络节点的各类共识算法;
4、激励层
激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;
5、合约层
合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;
6、应用层
应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。

Ⅲ 区块链的六层模型是什么

区块链总共有六个层级结构,这六个层级结构自下而上是:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。
一、数据层
数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来讲,这个数据库是不可篡改的、分布式的数据库,也就是我们所谓的“分布式账本”。
在数据层上,也就是在这个“分布式账本”上,存放着区块链上的数据信息,封装着区块的块链式结构、非对称加密技术、哈希算法等技术手段,来保证数据在全网公开的情况下的安全性问题。具体的做法是:
在区块链网络上,节点采用共识算法来维持数据层(也就是这个分布式数据库)的数据的一致性,采用密码学中的非对称加密和哈希算法,来确保这个分布式数据库的不可篡改和可追溯。
这就构成了区块链技术中最底层的数据结构。但是,光有分布式数据库还不够,还需要让数据库里面的数据信息可以共享交流,下面我们介绍数据层的上一层——网络层。
二、网络层
区块链的网络系统,本质上是一个P2P(点对点)网络,点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统,网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的,信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过,需要注意的是,P2P
(点对点)并不是中本聪发明的,区块链只是融合了这一技术而已。
所以,区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上,每一个节点既可以生产信息,也可以接收信息,就好比发邮件,你既可以编写自己的邮件,也可以收到别人给你发送的邮件。
在区块链网络上,节点之间需要共同维护这条区块链系统,每当一个节点创造出新的区块后,他需要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,然后在该区块的基础上去创建新的区块。这样一来,全网便可以共同维护更新区块链系统这个总账本了。
但是,全网要依据什么规则来维护更新区块链系统这个总账本呢,这就涉及到了所谓的“法律法规”(规则),也就是我们接下来要介绍的:共识层。
三、共识层
在区块链的世界里,共识,简单来讲就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本,类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制。
目前主流的共识机制算法有:比特币的工作量证明(POW)、以太坊的权益证明
(POS)、EOS的委托权益证明(DPOS)等等。
我们现在介绍了数据层、网络层、共识层,这三层保证了区块链上有数据、有网络,有在网络上更新数据的规则,但是天下没有免费的午餐,如何让节点们能够积极踊跃地参与区块链系统维护呢,这里就涉及到了激励,也就是我们下面要介绍的:激励层。
四、激励层
激励层就是所谓的挖矿机制,挖矿机制其实可以理解成激励机制:你为区块链系统做了多少贡献,你就可以得到多少奖励。用这种激励机制,能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录与维护工作。
挖矿机制和共识机制其实是一个道理,共识机制我们可以理解为公司的总规章制度,而挖矿机制可以理解成,在这个总的规章制度之中,你做好了什么能够得到什么奖励,这种奖励规则。
就好比比特币的共识机制PoW,它的规定是多劳多得,谁能够第一个找到正确哈希值谁就可以得到一定数量的比特币奖励;
而以太坊的PoS则规定了谁持币年龄越久,谁能得到奖励的概率就越大。
需要注意的是,激励层一般只有公有链才具备,因为公有链必须依赖全网节点共同维护数据,所以必须有一套这样的激励机制,才能激励全网节点参与区块链系统的建设维护,进而保证区块链系统的安全性和可靠性。
区块链安全可靠了,还不够智能对不对,下面我们将要介绍的合约层,可以让区块链系统变得更加智能。
五.合约层
合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。我们说的“智能合约”便属于合约层这个层级上。
如果说比特币系统不够智能,那么以太坊提出的“智能合约”则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上,用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来,在区块链系统上,一旦触发了智能合约的条款,系统就能够自动执行命令。
六、应用层
最后就是应用层。应用层很简单,顾名思义,就是区块链的各种应用场景和案例,我们现在说的“区块链+”就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在
ETH、EOS等公链上的各类区块链应用,博彩、游戏类的应用比较多,真正实用的应用还没有出现。

Ⅳ 区块链的模型架构是什么

区块链技术不是单一的创新技术,而是多种技术整合创新的结果,其本质是一个弱中心的、自信任的底层架构技术。与传统的互联网技术相比,它的技术原理与模型架构是一次重大革新。在这里,我们将就区块链的基本技术模型进行剖析。

模型图

区块链技术模型自下而上包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。每一层分别具备一项核心功能,不同层级之间相互配合,共同构建一个去中心的价值传输体系

数据层是区块链最底层的释术架构,应用了公私钥相结合的非对称加密技术,利用散列函数确保信息不被篡改,还采用了链式结构、时间戳技术、梅克尔(Merkle)树等技术对数据区块进行处理,让新旧区块之间相互链接,相互验证,是区块链安全稳定运行的基础。

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Ⅳ 到底应该怎么理解区块链

从开发角度来看:现在整个中国经济我们生产生活中面临的最大问题在于信。诚信的口号喊了那么多年,但是整个社会的诚信越来越差,现在不仅民企,甚至有的国企都开始违约。如何证明“你妈是你妈”,中国号称现在已经按PPP计算世界国民生产总值第一的国家,但是因为缺乏诚信,平添了海量的生产生活成本。区块链作为一种全新的技术范式,它带来的生产力将超过所有人的想象。我们把区块链看作三层,第一层是技术、账本、密码学、认证机制。第二层是商业模式,基于区块链重构的商业生态圈。第三是哲学,是理念。任何一种生产力的革命最后必然会抽象升华,成为形而上的生产关系,区块链也一样。区块链技术及其应用有如下特点:分布式、扁平化、强制信任、集体维护、可靠数据库、开源、隐私保护等这些技术集合一起就会对现在很多习以为常的概念和商业模式产生一定变化影响。Laikelib区块链底层框架类似于以太坊,以去中心化思路为核心,致力于打造开放式信用价值流通网络,让信用价值广布起来。

Ⅵ 巴巴阿里区块链是什么

货比交易平台 比如比特币

Ⅶ 区块链技术框架有哪些

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(Proof Of Work工作量证明机制),POS(Proof of Stake权益证明机制),DPOS(Delegated Proof of Stake委托权益证明机制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance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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Ⅷ 区块链技术可以分为几个层面

重庆金窝窝网络分析区块链技术的结构层面如下:
区块链可以大致分成两个层面,
一是做区块链底层技术;
二是做区块链上层应用,即基于区块链的改造、优化或者创新应用。

Ⅸ 颠覆生活的下一个风口,“区块链”究竟是什么

你或许知道比特币,也听说过比特币底层技术区块链在金融领域安全可信的应用,但你知道区块链在医疗体系也能发挥价值吗?

医疗场景的区块链技术落地,带来的积极效果最直白的理解起来有三点,即是安全!安全!安全!

区块链是一种分布式数据库的底层技术架构,采用P2P技术、密码学和共识算法等技术,确保了接入区块链网络的各个节点在数据流通中的公平、互通和隐私保护。经过近十年的发展,由于其数据不可篡改、系统集体维护、信息公开透明等特性,被证明可以适用于金融以外的多个领域。而医疗行业由于保存的数据涉及居民的个人健康敏感数据,且分散在各个不同机构内,更为适合区块链技术的应用。可以说,从稳健且可操作的医疗记录到药物治疗证明,创造新价值以及增强医疗体验,区块链的机会无处不在。

在今年8月,阿里健康与常州市合作进行了医联体+区块链试点项目:阿里健康将最前沿的区块链科技,应用于常州市医联体底层技术架构体系中,并已实现当地部分医疗机构之间安全、可控的数据互联互通。

常州市医联体区块链试点,是中国第一个基于医疗场景实施的区块链应用。 基于阿里巴巴集团自身的技术积累,同时结合部分开源框架技术,阿里健康研发出适合医疗场景的区块链技术,首先在常州武进医院和郑陆镇卫生院落地。之后,在常州市天宁区卫计局的牵头下,试点还会逐步推进到常州天宁区医联体内所有三级医院和基层医院。

目前,试点已提供了新的分级诊疗就医体验:居民就近在社区卫生院体检,通过对体检报告的分析和筛查,筛查出慢病高危患者,社区与医院之间通过区块链实现居民健康信息的流转和授权,从而实现慢病的早期发现和全程管理。

除了用户就医体验提升,在常州医联体试点区块链应用,可以为当地医疗机构带去三大优势价值”:首先,区块链可追溯、防篡改的技术特性,实现了居民健康信息在医疗机构上下级之间的授权和流转,有助于慢病早期发现和全程管理。其次,区块链可审计、安全加密的技术特性,给医联体信息互联互通提供了安全保障,发生医患纠纷也更容易举证。最后,基于区块链技术去中心化的优势,医疗机构现有硬件和网络设备直连对接,降低初始投资,也提高了医疗机构数据互联互通的灵活性。

这种革新性的区块链技术,为何会在常州医疗场景落地?常州市天宁区卫计局副局长张科表示,阿里健康和常州市天宁区长期在互联网医疗领域保持友好合作关系;同时常州是国家卫计委确定的首批“健康医疗大数据”4个国家试点城市之一。“借助区块链技术,可以实现医院间信息快速互联互通,完善分级诊疗制,改善医患交流模式,使得‘早期发现、全程诊疗’得以落地,让常州市民尽快感受到医联体带来的就医体验变化。”

对于区块链医疗场景应用的未来,阿里健康希望建立一个连接尽可能多医疗卫生机构的区块链网络,打破医疗卫生机构目前的信息孤岛,实现个人健康信息的流转与聚合。阿里健康研发的医疗AI“Doctor You”,也将发挥更大价值,实现面向医生和患者的健康助理管理。

Ⅹ 上海和数软件有限公司开发的区块链底层架构有什么优点能做什么

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