区块链简介

1、区块链技术特点

区块链主要作为创造信任的机器，有以下技术特点：

• 分布式结构：区块链构建在分布式网络基础上，账本并不是集中存放在某个服务器或者数据中心，也没有可信第三方来记录和管理，而是分散在网络中的节点（全节点）中，每个节点都拥有一个账本的副本，所有副本同步更新。
• 信任机制：区块链技术通过数学原理、密码学技术和程序算法，使系统运作规则公开透明，实现交易双方再不需要借助第三方机构信用背书下通过达成共识，建立信任关系。
• 公开透明：区块链对其节点做到开放、透明。任何人都可以加入到区块链，也能查询区块链上的区块交易历史；同时所有用户看到的是同一个账本，能够看到这个账本所发生和记录的每一笔交易。
• 时序不可篡改：区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据，具有极强的可追溯性和可验证性；同时由密码学算法和共识机制保证了区块链的不可篡改性。

2.区块链层次模型

区块链技术的模型共有6层，依次为：数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，其中数据层、网络层和共识层是区块链所必须的。

（1）数据层：封装了底层数据区块的链式结构，以及相关的非对称公私钥数据加密技术和时间戳等技术，这是整个区块链技术中最底层的数据结构。

（2）网络层：包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。

（3）共识层：封装了网络节点的各类共识机制算法。

（4）激励层：将经济因素集成到区块链技术体系中，包括经济激励的发行机制和分配机制等，主要出现在公有链上。

（5）合约层：封装了各种脚本、算法和智能合约。

（6）应用层：封装了区块链的各种应用场景和案例。

3.共识算法

区块链并不是单一的技术，而是一类集成很多技术方案的统称。共识机制算法是区块链的核心技术，因为这决定了到底有谁来记账，而记账方式将会影响整个系统的安全性和可靠性。目前较为出名的共识算法有PoW(Proof of Work,工作量证明），PoS(Proof of Stack,权益证明)，DPos(Delegate Proof of Stack,股权授权证明)机制以及拜占庭将军容错共识等。

（1）PoW：简言之为挖矿，主要应用包括比特币和以太坊前三个阶段等。通过Hash运算，来找到一个随机数，是的该随机数小于系统给定的target值，获得本次的记账权，发出本轮需要记录的数据，全网其他节点验证后一起存储。优点是完全去中心化，节点自由进出；缺点是资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，达成共识的周期较长。

（2）PoS:它是PoW的一种升级共识机制，根据每个几点所占代币的比例和时间，等比例地降低挖矿难度，从而加快寻找随机数的速度，英雌节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，但它依然是基于Hash运算竞争获取记账权利的方式。其优点是相对于PoW在一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了一定的提升；缺点是还需要挖矿，可监管性也比较低。

（3）DPos:与PoW和PoS不同，DPoS不在进行挖矿了，而是类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账，持股人拥有所持股份对应的表决权。优点是大幅度缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证，降低网络的成本和维护网络安全的费用；缺点是整个共识机制还是依赖于代币的。