区块链技术架构可分为核心技术组件、核心应用组件以及配套设施。其中,核心技术组件是区块链系统依赖的基础组件、协议和算法,包括:通信、存储、安全机制和共识机制;核心应用组件是在技术组件的基础上,针对不同应用场景提供不同功能,包括:智能合约、可编程资产、激励机制等。
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通信:区块链各个节点之间的网络协议均采用 P2P 网络协议进行通信,以此保证各节点之间相互平等,不存在中心化节点。
存储:区块链作为分布式数据库存储系统,拥有特殊的数据结构。数据信息被永久存储在区块中,区块的数据结构分为区块头(header)和区块体(body)。区块头包含了链接上一个区块的哈希值,以及时间戳、Merkle 根等信息,区块体记录了经过全体验证的、可靠的所有交易信息。
安全机制:区块链通过哈希算法、非对称加密算法等密码学原理对数据进行加密,保障数据安全。比特币交易中,比特币的所有权通过数字秘钥确定。数字秘钥包括私钥和秘钥。公钥是公开的,可以被交易双方使用,私钥是私密的,只能被比特币拥有者使用,对公钥进行解密后,获得比特币的所有权。私钥是随机生成的,之后通过非对称加密算法产生对应的公钥,随后使用哈希算法生成一个对应的比特币地址,也就是所谓的“钱包” 地址。
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共识机制:区块链在加入每一个区块时,都需要全部节点对该区块进行验证并达成共识,共识机制包括:工作量证明(POW)、权益证明(POS)、股份授权证明(DPOS)、实用拜占庭容错(PBFT)等。
参考观研天下发布《2018年中国区块链市场分析报告-行业深度调研与发展前景预测》
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二、联盟链逐步寻求商业化落地
区块链系统根据应用场景和设计体系的不同,一般分为公有链、联盟链和专有链。公有链中的各个节点可以自由加入和退出网络,实现网络数据的读写,网络中不存在任何中心化的服务端节点,比较成熟的应用是比特币交易网络。联盟链是指拥有共同诉求的组织或机构,构成网络中的各个节点,通过组织授权后才可以进入和退出网络。专有链中的各个节点在网络中的读写权限受到严格的内部控制,适用于特定机构或重点部门的内部数据管理。
公有链通过比特币交易网络得到反复验证,在部分金融领域得到了商业化落地。当下,联盟链的商业模式和组织架构正在不断寻求突破。
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