详解区块链分层构架

区块链，是一个结合了数学、密码学、计算机学等大量学科和技术而形成的去中心化网络系统。如何实现这些技术的融合，则来自于区块链在构建时所形成的六大主要的分层结构，他们分别是网络层、数据层、共识层、激励层、合约层，以及应用层，此外，还有支持数据流转的网络传输层。

在区块链的各个分层结构中，还按照他们不同的功能与特性，分为了三大主层。

Layer 0层

这一层主要便是数据传输层。传统网络和区块链去中心网络要实现数据之间的传输，便是来源于这一层。它也负责解决两者之间的非共识问题。

Layer 1层

Layer 1主要则是包含了网络层、数据层、共识层、激励层在内的所有底层协议。
网络层：包括 P2P 网络、传播机制、数据验证机制等内容。网络层可以实现区块链各个节点之间的信息交流。主要利用 P2P 技术实现网络的分布式处理，并对数据进行验证和传播等。从本质上来说，区块链依然可以称之为一个 P2P 网络。

数据层：包含了底层数据区块、基础数据，以及算法等。通过区块链技术的物理表现形式，实现链式结构，每个区块中都包含了区块随机数、时间戳，以及非对称加密算法生成的公私钥数据等。

共识层：主要包括区块链网络的共识机制和相应的算法。区块链分布式的特点，使得它的治理需要整个网络节点形成共识。共识层主要便是负责点对点模式的有效识别认证。目前使用的共识算法有多种，比如 POW、POS、DPOS 等。

激励层：主要包括经济激励的发行和分配机制。对于区块链联盟链或私有链连说，激励层是可以不需要的，因为它们所有的节点都可以凭借一个企业或机构进行组织认证，所有的节点在企业或机构的运行下都会自发维护区块链网络的稳定与安全。但对于公链而言，激励层却是必须的，因为公链的节点来自于全球各地，并且节点可以自由加入和退出。对于任何一个企业而言，想要让这些节点如同联盟链节点一样自发行动是不现实的。而激励机制的存在，便会持续为在区块链网络中做出贡献的节点给与奖励，这也会刺激节点在算力、存储空间等方面提供更多资源。

Layer 2层

Layer 2层包括了合约层和应用层，所涉及的内容是各个链上与链下的消息传递、智能合约编程等相关方面的内容。

合约层：主要是指区块链中利用代码形成的智能合约。区块链有着可编程的特点，让用户可以根据自己的需求编写不同的代码，其基础便来自于合约层。同时，智能合约的存在，也是区块链中建立能够在无“担保”的情况下建立信任关键点。区块链所具备的不可篡改和透明公开特点，使得智能合约中的条款变得真实可信，而当满足合约条款时，智能合约便会自动执行。

应用层：主要是区块链的各个应用场景。负责将区块链与现实生活紧密结合。比如利用区块链对产品供应链溯源、去中心化社交、分布式数据存储、区块链游戏等。区块链凭借着它强大的功能优势，有着十分广泛的应用场景。

值得注意的是，Layer 2只负责处理数据“状态生成”，并不进行验证，最终验证依然要回到 Layer 1中进行。由于 Layer 2的安全性并不是特别高，也导致了很多时候区块链中面临的攻击或欺骗，都是来自于 Layer 2。因此，如何更有效地防止 Layer 2中的数据出现错误，也是许多区块链开发者不断探索和研究的问题。