区块链的层级结构

区块链的层级结构

区块链是比特币底层开发技术，这是众所周知的。然而，作为底层开发技术，区块链需要进行分层结构处理数据和运行. 今天就谈谈区块链的六大层级结构

数据层/ Data Layer:

数据层是区块链六大层级结构中的最底层，我们可以将其理解为数据库，但是对于区块链而言，这是一个不可篡改、具有分布式等特性的数据库。在数据层上，存放着区块链上所有的数据信息。从没有记录交易的创世区块起，到不断新增区块，构成的链式结构，里面封装了哈希值、认证交易的时间戳、交易信息、公钥等， 确保了数据在全网公开时的情况下所有数据的安全性。在区块链网络上，节点间采用共识算法维护数据层数据的一致性，通过密码学中非对称加密和哈希算法，保证了这个分布式数据库中数据信息的不可篡改和可追溯。然而，光有数据层还是不够的， 要想实现数据信息的共享和交流，还需要有网络层的支持。

网络层/ Network Layer:

区块链网络系统，主要是点对点机制、数据传输和验证机制。本质上是一个P2P网络，点对点意味着不需要中心化服务器来操控这个系统， 网络中所有资源和服务都是分配在各个节点手中。在区块链网络上，需要节点间共同维护这个系统，当某一节点创造出新的区块后，就会通过广播形式告知其它节点， 收到信息的节点会对该区块进行验证，然后再去创造新的区块。这样就能够使每个节点既能够产生信息，又能够接收信息，通过点对点的方式共同维护整个系统的完备性，如闪电网、雷电网等第二层支付协议。

共识层/ Consensus Layer

对区块链来说，共识层主要包括共识算法机制。也就是在全网形成一个统一的、所有节点一致认可的规则，以此来维护和更新区块链系统这个总账本。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中达成高效的共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社区的治理机制。目前为止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）等多种共识机制。

激励层/ Actuator Layer

在区块链中，激励层主要包括激励机制和分配机制。一般来讲，激励层是指在区块链中挖矿的奖励，通过奖励部分数字资产来激励矿工去验证交易信息， 从而维护挖矿活动以及账本更新持续进行。在比特币的共识机制中，规定多劳多得，谁能够第一个找到正确的哈希值谁就可以得到一定数量的比特币奖励；而POS证明机制则是规定持币年龄越久， 获得奖励的概率越大。但是，激励层一般只有公链才具备，因为公有链必须依赖全网节点共同维护数据，所以有这样一套激励机制，才能够使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。

合约层/ Contract Layer

合约层主要包括各种脚本、代码、智能合约和算法，是区块链可编程的基础。平时我们说的“智能合约”就属于这一层级。智能合约原理是通过将代码嵌入系统中，设置约束条件，而不要第三方做背书，即可实现实时可操作。

应用层/ Application Layer

顾名思义，应用层实际就是我们通常说的区块链各种应用场景和案例，类似于电脑操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、电子商城或手机移动端的APP等， 现在的“区块链+”就是所谓的应用层。目前市面上已落地的区块链应用基本都是搭建在以太坊和EOS等公链上的各类应用，以博彩和游戏类应用为主。

小结

区块链中各层级之间相互独立而又密不可分，一般来讲，数据层和网络层又被划分为协议层，合约层激励层又被分为扩展层。了解了区块链六大结构层及相应的层级功能，可以帮我们加深对区块链技术的认识。