区块链学习笔记5-区块链的底层架构

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以往四周学习了的区块链的外围概念，对区块链有了一个大概的了解：区块链是干什么的？有什么作用？它的基本组成和基本运作原理是什么？区块链的软硬分叉会导致什么结果？

关于区块链和比特币，逻辑是这样的：人们先被比特币的疯狂所吸引，继而开始研究其背后的技术——区块链。

区块链是比特币等加密货币存储数据的一种独特方式，是一种自引用的数据结构，用来存储大量交易信息，每条记录从后向前有序链接起来，具备公开透明、无法篡改、方便追溯的特点，它是去中心化、去信任化、由所有节点共同维护的可靠地数据库。这种特质体现在比特币的应用之上，区块链是一项技术，加密货币是其开发实现的一类产品。

区块链的基础架构

在初学区块链时，了解过区块链的数据层，它是由数据、哈希值、公钥和私钥、时间戳和默克尔树验证系统等构成的，这个数据层是怎么体现出来的呢，其实是有前面五层大楼作为其地基的。

区块链基础架构分为6层，包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。每层分别完成一项核心功能，各层之间互相配合，实现一个去中心化的信任机制。

一、数据层-项链你知道吧

区块链系统设计的技术人员首先建立的一个起始节点是“创世区块”，然后就像串珠子一样，在创世区块的后面通过某种规则形成第二个、第三个、第四个、……珠子（区块）并将其串到一条线上，形成一条链条。随着时间越来越长，珠子链条也会不断地延长。

每个“珠子”都包含有很多技术，比如时间戳技术，它可以确保每一个区块按时间顺序相连接。比如哈希函数，它能够确保交易信息不被篡改。

二、网络层-就是做广播用的，现在都用4G信息技术

区块链网络本质上是一个P2P（点对点）网络。有了网络，朕挖出矿了，就可以告诉其他人别再染指了朕的地盘了，给你们一个权限，都去验证验证，然后都给朕记下来作为凭证，有奖励哦。

三、共识层-就是一种对这种技术拥有共同的信仰

比如对于区块链的扩容理解不同，会有软硬分叉。

四、激励层-提供一定的激励措施，鼓励每个人参与区块链的安全验证工作。但是我有一个疑问，这个奖励是谁给的啊，估计这就是区块链小白们最关心的问题了。个人理解是这是共识层里面的一个内容，如果成功挖矿了，那么每个节点都会把50个比特币的交易，记录在交易列表中。

五、合约层-主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。

以比特币为例，比特币是一种可编程的货币，合约层封装的脚本中规定了比特币的交易方式和过程中涉及的种种细节。

六、应用层-封装了区块链的各种应用场景和案例

好像所有的行业都和区块链有点关系。其实除了比特币还有好多行业都已经在应用区块链技术。

区块链首先和金融行业密切相关：比如比特币，世界很多大型金融集团都在投资。

区块链和银行也有关系：因为银行为了维护中心化的各种交易，每年要花费大量的资源，所以现在很多银行都成立了区块链实验室，一份来自西班牙的报告称，如果银行内部全部使用区块链技术，在2022年以前银行每年都能节省150-220亿美元的成本。

区块链+跨境支付：传统跨境汇款方式的缺点是周期慢，手续费高。但利用区块链，用户能以更低的费用和更快的速度完成跨境转账。