架构模型:区块链基础架构模型由什么组成?

时间:2022-02-17|浏览:185

区块链基础设施模型
一般来说,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合同层和应用层组成。
其中,数据层包含基本数据和基本算法,如底层数据块以及相关数据加密和时间戳;网络层包括分布式网络组织机制、数据传播机制和数据验证机制;共识层主要包装网络节点的各种共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中,主要包括经济激励的发行机制和分配机制;合同层主要包装各种脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层包含区块链的各种应用场景和案例。在该模型中,基于时间戳的链块结构、分布式节点的共识机制、基于共识计算能力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点 。
核心技术
分布式账本
分布式账簿是指交易记账由分布在不同地方的多个节点完成,每个节点记录完整的账户,可以参与交易合法性的监督,也可以共同作证 。
与传统的分布式存储不同,区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链的每个节点根据块链结构存储完整的数据,传统的分布式存储通常根据一定的规则将数据分成多个部分进行存储。第二,区块链的每个节点存储都是独立的、相同的地位,并依靠共识机制来确保存储的一致性,而传统的分布式存储通常通过中心节点与其他备份节点同步。没有节点可以单独记录账簿数据,以避免单个记账人被控制或贿赂的可能性。会计节点也足够了,理论上,除非所有节点都被损坏,否则账户不会丢失,以确保账户数据的安全。
非对称加密
存储在区块链上的交易信息是公开的,但账户身份信息高度加密,只能在数据所有者授权的情况下访问,以确保数据的安全和个人隐私 。
共识机制
共识机制是如何在所有会计节点之间达成共识,以确定记录的有效性,这不仅是一种识别手段,也是一种防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡 。
区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。以比特币为例,采用的是工作量证明,只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下,才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候,这基本上不可能,从而杜绝了造假的可能 。

架构模型:区块链基础架构模型由什么组成?
智能合约
智能合同是基于这些可信和不可篡改的数据,可以自动执行一些预定义的规则和条款。以保险为例,如果每个人的信息(包括医疗信息和风险信息)都是真实和可信的,那么在一些标准化的保险产品中很容易进行自动索赔。在保险公司的日常业务中,虽然交易不像银行和证券行业那么频繁,但对可信数据的依赖性也在增加。因此,作者认为,使用区块链技术,从数据管理的角度,可以有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来说,主要分为投保人风险管理和保险公司风险监督 。
金融领域
区块链在国际汇兑、信用证、股权登记、证券交易所等金融领域具有潜在的巨大应用价值。在金融行业应用区块链技术,可以节省第三方中介环节,实现点对点直接对接,大大降低成本,快速完成交易支付。
比如Visa 基于区块链技术推出 Visa B2B Connect,它可以为机构提供更低、更快、更安全的跨境支付方式来处理全球企业的交易。要知道传统的跨境支付需要等待3-5天,并为此支付1-交易费用的3%。Visa 还联合 Coinbase 推出了第一张比特币借记卡,而花旗银行则在区块链上测试了加密货币花旗币 。
物联网和物流领域
区块链也可以自然地结合在物联网和物流领域。区块链可以降低物流成本,追溯项目的生产和运输过程,提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链的一个非常有前途的应用方向 。
区块链通过结点连接的分散网络分层结构,可以在整个网络中实现信息的全面传输,并测试信息的准确性。这一特点在一定程度上提高了物联网交易的便利性和智能性。区块链 大数据解决方案采用大数据的自动筛选和过滤模式,在区块链中建立信用资源,可以双重提高交易安全性,提高物联网交易的便利性。为智能物流模式的应用节省时间和成本。区块链点具有非常自由的进出能力,可以独立参与或离开区块链系统,而不会干扰整个区块链系统。区块链 大数据解决方案利用大数据的集成能力,促进物联网基础用户的发展,促进智能物流分散用户之间的用户发展 。
公共服务领域
区块链在公共管理、能源、交通等领域与人们的生产和生活密切相关,但这些领域的集中特征也带来了一些问题,可以通过区块链进行改造。区块链提供的分散和完全分布式DNS通过网络中各节点之间的点对点数据传输服务,可以实现域名的查询和分析,确保重要基础设施的操作系统和固件不被篡改,监控软件的状态和完整性,发现不良篡改,确保使用物联网技术的系统传输的数据不被篡改 。
数字版权领域
通过区块链技术,可以识别作品的权利,证明文本、视频、音频等作品的存在,确保所有权的真实性和独特性。在区块链上确认作品后,将实时记录后续交易,实现数字版权的整个生命周期管理,也可作为司法证据收集的技术保证。例如,纽约的一家初创公司Mine Labs开发了一个基于区块链的元数据协议,这个名为Mediachain的系统利用IPFS实现数字作品版权保护的文件系统主要是针对数字图片的版权保护应用 。
保险领域
在保险索赔方面,保险机构负责资金收集、投资和索赔,往往具有较高的管理和运营成本。通过智能合同的应用,只要触发索赔条件,就不需要被保险人或保险公司的批准。一个典型的应用程序案例是LenderBot, 2016年,区块链企业 Stratumn、德勤和支付服务商 Lemonway 合作推出,允许人们通过 Facebook Messenger 的聊天功能,注册定制化的微保险产品,为个人之间交换的高价值物品进行投保,而区块链在贷款合同中代替了第三方角色。
公益领域
存储在区块链上的数据高度可靠,不可篡改,自然适用于社会福利场景。捐赠项目、募集细节、资金流动、受助人反馈等公益过程中的相关信息可存储在区块链上,并有条件进行透明公开宣传,方便社会监督 。

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