区块链层级
❶ 区块链的六层模型是什么
区块链总共有六个层级结构,这六个层级结构自下而上是:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。
一、数据层
数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来讲,这个数据库是不可篡改的、分布式的数据库,也就是我们所谓的“分布式账本”。
在数据层上,也就是在这个“分布式账本”上,存放着区块链上的数据信息,封装着区块的块链式结构、非对称加密技术、哈希算法等技术手段,来保证数据在全网公开的情况下的安全性问题。具体的做法是:
在区块链网络上,节点采用共识算法来维持数据层(也就是这个分布式数据库)的数据的一致性,采用密码学中的非对称加密和哈希算法,来确保这个分布式数据库的不可篡改和可追溯。
这就构成了区块链技术中最底层的数据结构。但是,光有分布式数据库还不够,还需要让数据库里面的数据信息可以共享交流,下面我们介绍数据层的上一层——网络层。
二、网络层
区块链的网络系统,本质上是一个P2P(点对点)网络,点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统,网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的,信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过,需要注意的是,P2P
(点对点)并不是中本聪发明的,区块链只是融合了这一技术而已。
所以,区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上,每一个节点既可以生产信息,也可以接收信息,就好比发邮件,你既可以编写自己的邮件,也可以收到别人给你发送的邮件。
在区块链网络上,节点之间需要共同维护这条区块链系统,每当一个节点创造出新的区块后,他需要以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,然后在该区块的基础上去创建新的区块。这样一来,全网便可以共同维护更新区块链系统这个总账本了。
但是,全网要依据什么规则来维护更新区块链系统这个总账本呢,这就涉及到了所谓的“法律法规”(规则),也就是我们接下来要介绍的:共识层。
三、共识层
在区块链的世界里,共识,简单来讲就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本,类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制。
目前主流的共识机制算法有:比特币的工作量证明(POW)、以太坊的权益证明
(POS)、EOS的委托权益证明(DPOS)等等。
我们现在介绍了数据层、网络层、共识层,这三层保证了区块链上有数据、有网络,有在网络上更新数据的规则,但是天下没有免费的午餐,如何让节点们能够积极踊跃地参与区块链系统维护呢,这里就涉及到了激励,也就是我们下面要介绍的:激励层。
四、激励层
激励层就是所谓的挖矿机制,挖矿机制其实可以理解成激励机制:你为区块链系统做了多少贡献,你就可以得到多少奖励。用这种激励机制,能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录与维护工作。
挖矿机制和共识机制其实是一个道理,共识机制我们可以理解为公司的总规章制度,而挖矿机制可以理解成,在这个总的规章制度之中,你做好了什么能够得到什么奖励,这种奖励规则。
就好比比特币的共识机制PoW,它的规定是多劳多得,谁能够第一个找到正确哈希值谁就可以得到一定数量的比特币奖励;
而以太坊的PoS则规定了谁持币年龄越久,谁能得到奖励的概率就越大。
需要注意的是,激励层一般只有公有链才具备,因为公有链必须依赖全网节点共同维护数据,所以必须有一套这样的激励机制,才能激励全网节点参与区块链系统的建设维护,进而保证区块链系统的安全性和可靠性。
区块链安全可靠了,还不够智能对不对,下面我们将要介绍的合约层,可以让区块链系统变得更加智能。
五.合约层
合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。我们说的“智能合约”便属于合约层这个层级上。
如果说比特币系统不够智能,那么以太坊提出的“智能合约”则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上,用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来,在区块链系统上,一旦触发了智能合约的条款,系统就能够自动执行命令。
六、应用层
最后就是应用层。应用层很简单,顾名思义,就是区块链的各种应用场景和案例,我们现在说的“区块链+”就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在
ETH、EOS等公链上的各类区块链应用,博彩、游戏类的应用比较多,真正实用的应用还没有出现。
❷ 数字货币应划归为货币层次的哪个层次
数字货币正向我们走来。近期,一张央行数字货币(简称DCEP)在农行账户内测的照片在网络热传,随后4月17日,央行数字货币研究所正式宣布,数字人民币研发工作正稳妥推进,并先行在深圳、苏州、雄安新区、成都及未来的冬奥场景进行内部封闭试点测试。数字货币将如何影响我们的“钱袋子”?又将如何与已无处不在的微信、支付宝“相处”和竞争?它的运营又将涉及和使用哪些信息技术?将为信息技术领域带来哪些新机会?
数字货币是什么样的“钱”?
央行为什么会在这个时间节点推出DCEP有很多种猜测。
“央行发行数字货币是早晚都会发生的事。”商务部CECBC区块链专委会副主任、数字经济商学院院长吴桐在接受《中国电子报》记者采访时表示。中国人民银行自2014年开始研究,2019年经国务院批准组织部分实力雄厚的商业银行和有关机构共同开展数字人民币体系研发,到今天这个时间节点应该是“瓜熟蒂落”。
至于央行发行数字货币的原因同样众说纷纭,有说DCEP作为官方支付手段,可缓和支付宝、微信等第三方支付平台对传统银行业的冲击,有的认为央行此举是利用技术手段弯道超车,终结美元霸权、加速人民币国际化。
应该说,数字经济时代,需要更为数字化的支付手段。“与纸币相比,DCEP能够降低发行与交易成本,流通效率更高,而且数据可以追溯。一张100元人民币的发行成本是1元钱,而1元硬币的发行成本是9角,每年还有大量损耗。”吴桐说。人类的货币史在经历了“实物货币”“政府信用”之后,终于来到“数字货币”阶段。
大家都非常关心这个DCEP究竟长什么样子?未来能够“干嘛用”和现在的纸币相比究竟有何不同?它类似于信用卡吗?
“其实我们可以理解为,DCEP是更便捷的纸币。”欧科云链(OKLink)商务负责人姜孜龙对《中国电子报》记者表示,同时,DCEP采取双层运营制度,央行管理商业银行,并不直接面向客户。与信用卡类比并不恰当,但是离线支付的功能是可以实现的。在测试版中,应用具有码支付、汇款、收款二维码以及碰一碰的功能。“碰一碰”就是离线支付的功能。
“具体来看,央行数字货币的使用需要在手机上安装DC/EP钱包,该钱包不需要绑定银行卡,但是需要登录个人央行数字钱包的账户。”赛迪智库信软所软件研究室主任蒲松涛在接受《中国电子报》记者采访时进一步分析了其可能形态和使用方式。未来民众获取央行数字货币的方式大概分为三类。第一类是到银行开通一个数字货币的钱包,直接拿着手上的现金,包括纸币和硬币,换成数字货币(柜台办理);第二类是直接用银行账户的钱兑换数字货币;第三类是直接在场外交易。央行数字货币的转账方式可以扫码或者碰一碰转账,扫码可能需要网络连接,但是碰一碰功能不需要网络连接。
吴桐认为,离线交易的时间应该不能够太长,毕竟这些交易是需要后台进行数据处理的。离线交易的设计是为了应对一些无网络状态下的支付,这样设计是希望进一步扩大数字货币的使用场景。
在数字货币研究所的官宣中,还提及了“前台匿名后台不匿名”的设计,这究竟是什么意思?吴桐表示前台匿名,意味着交易双方可以不知道对方的信息,进一步增强了用户信息数据的安全性,但是在后台央行是知道交易具体信息的。
与微信支付宝存在竞争?
如今微信、支付宝等第三方支付已无处不在,所以当DCEP出来,人们一定会拿其与微信、支付宝进行比较。目前看,DCEP与微信、支付宝和人民币都是一比一等值,“100元就是100元”,都是人民币的数字化呈现方式,他们究竟有什么不同?
与支付宝、微信不同点在于,DCEP的功能与纸钞、硬币的功能是一致的,主要定位是替代M0,即人民币数字化替代。“而支付宝、微信等电子支付工具是M1/M2,当你使用微信与支付宝进行支付时是需要与银行账户绑定的,简单来讲DCEP是这些工具的上层结构。”姜孜龙说。央行数字货币的货币层次属于M0,而微信、支付宝等第三方支付的货币层次是M1或者是M2。”
M0、M1、M2是什么意思?M0是指流通中的现金;M1是M0+活期存款;M2是M0+M1+储蓄存款+定期存款+其他存款。“简单来说,微信、支付宝是一系列金融产品的组合,使用微信、支付宝存放于零钱通、余额宝等钱包中是有利息的,而DCEP就是人民币,没有利息,这样设计是为了让DCEP有更大的灵活性,当需要有利息时可以有利息。”吴桐表示。
除了货币层次不一样,央行数字货币与第三方支付的信用背书不同,央行数字货币的背书主体是国家信用,而类似微信与支付宝的第三方支付的背书主体是企业。
从数据安全的角度来看,使用DCEP用户交易数据只有央行知道,但使用微信、支付宝等第三方支付,用户支付和交易信息腾讯与蚂蚁金服是知道的。从这个意义上看,DECP的安全性会更高。
目前透露出来的信息显示,试点城市苏州从下月开始,公务员的交通补助金一半将发放数字货币,深圳一些银行已经将DECP用于内部员工缴纳党费,雄安进行DCEP的试点商户主要为餐饮、娱乐、零售等行业的知名企业。看起来,早期数字货币使用场景有限,尚无法与微信、支付宝“同日而语”。
“短期内来看,央行数字货币尚不会对微信和支付宝支付的地位产生根本性的动摇,只不过多了一种支付方式而已。但从长远来看,随着数字货币应用生态的逐步完善,不排除未来货币流通主要是通过数字货币形态的可能性。央行数字货币作为国家信用,每个个体与商户都不能拒绝央行数字货币。”蒲松涛说。
DCEP的推广方面不会存在挑战,因为它是法币,相当于支付宝、微信的上层结构,其目的是替代纸币在铸币、运输、存储、防伪等方面的不便捷性与高成本。“而且我猜测支付宝和微信一定会快速行动,开辟与DCEP的兑换通道,快速开展DCEP的相关业务,这才是识时务的做法。”吴桐表示。
央行数字货币研究所所长穆长春此前在网上公开课中表达了与吴桐一致的观点,央行发行的数字货币是纸钞替代,功能和属性跟纸钞完全一样,只不过形态是数字化的,具有国家信用,一旦发行具有强制性,必须要使用。而微信钱包和支付宝不仅仅是一个类似于记账软件的功能性软件,还兼具理财、生活缴费、小额贷款等功能,未来数字货币发行以后,这些软件肯定会接入数字货币的。
“DCEP的属性决定了其必然采取双层运营体系进行运营。事实上,双层运营体系也是现阶段纸钞投放运营的体系,央行不可能自己向公民投放纸币,因此央行在印出纸币之后,商业银行给中国人民银行缴纳货币发行基金,之后公民就可以在商业银行的各个网点兑换现钞。DCEP是同样的道理,只不过用户使用数字货币更加电子化,减少了铸币、运输、储存等成本,并不是一个特殊的运营管理方式。”姜孜龙表示。
使用了哪些信息技术?
因为DCEP的试点,股市上区块链相关的概念股就疯涨了一阵子,只要提及数字货币,大家第一个念头想到的就是区块链,想到了去中心化。但在采访中,几乎所有的被访者都表示,在DCEP体系中目前只有很小的一部分用到了区块链技术。
区块链在其中起了底层数据支持的作用。现阶段如果是完全去中心化的公链,还无法支持国家数字货币的运营。其中,网络安全、代码设计以及运营体制方面均存在挑战。蒲松涛说:“因为DCEP作为具备法偿性的数字货币,任何微小的错误均会产生不可估量的后果。没有中心化机构在其中运营监管,完全去中心化的数字货币在承载价值存储及流通方面都很难保持长期稳定运行。”
“作为人民币的数字化替代,它必然要求中心化管理,所以在技术架构上,一定是采用中心化的数据库,采用成熟的云计算、大数据等技术。”吴桐表示,“区块链目前只在DCEP的数字身份认证环节可能采用。”
应该说,央行DCEP的发行未来将涉及很多环节、很多技术,它将带动的不仅仅是区块链技术的发展与应用。
记者了解到,关于目前数字货币所用到的信息技术,根据公开信息,央行数字货币体系的核心要素为一种币、两个库、三个中心。具体构成要素包括:央行数字货币私有云,用于支撑央行数字货币运行的底层基础设施;数字货币是由央行担保并签名发行的代表具体金额的加密数字串;数字货币发行库,人民银行在央行数字货币私有云上存放央行数字货币发行基金的数据库;数字货币商业银行库,商业银行存放央行数字货币的数据库,可以在本地也可以在央行数字货币私有云上;数字货币数字钱包,指在流通市场上个人或单位用户使用央行数字货币的客户端,此钱包可以基于硬件也可以基于软件;认证中心,央行对央行数字货币机构及用户身份信息进行集中管理,它是系统安全的基础组件,也是可控匿名设计的重要环节;登记中心,记录央行数字货币及对应用户身份,完成权属登记,记录流水,完成央行数字货币产生、流通、清点核对及消亡全过程登记;大数据分析中心,反洗钱、支付行为分析、监管调控指标分析等。
从公开信息来看,除了四大商业银行在数字货币上积极布局,三大运营商也参与了其中,而在试运营的过程中,许多信息技术企业都参与到其中。DCEP从发行到流通、投放、支付到监管等阶段,参与到其中的产业环节主要包括了几大方向:银行IT改造、ATM机对DCEP支持、数字货币钱包APP(改造或新开发)、密码保护、数字货币的监控与应用等,以上环节有望受益于数字货币新体系的建设。DCEP试运营信息公布,从银行IT改造到POS机具改造、保密安全、数字认证等相关概念股又一路上涨。仅以终端来看,2019年,银行卡跨行支付系统联网商户2362万户,联网POS机3089万台,ATM机109万台,这些设备的改造,将带来巨大的市场。根据IDC此前的预测,我国2020年银行IT投资规模将达到1488.7亿元,同比增速10.2%。如果数字货币加速到来,银行IT的投资必将进一步加大。
除了数字货币从发行、流通、投放、支付到监管等核心环节需要大量的IT技术,而在数据经济时代,其未来应用同样被看好。
从记者采访中,受访企业看好的是 “智能合约”应用,因为DCEP是智能化货币,已经具备可加载智能合约的特性,可定向流通,可追踪。智能合约究竟是什么,按照网络的解释是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易可追踪且不可逆转。
蒲松涛用了一个咨询的故事形象地解释了智能合约,“比如我们两人约定做一个咨询,1个小时为200元钱,我们没有签署纸质协议,口头约定,随后我们开始咨询,合约会自动执行,如果是半个小时,会自动扣除您100元,执行完成后,钱如数进入我的账户。在数据经济时代,智能合约有很大的应用空间。”随着DCEP的应用环节进一步扩大,很可能在未来加载智能合约。
随着央行不断推进DCEP,未来将有更大的想象空间。4月28日,中国人民银行数字货币研究所与商汤科技签署合作协议,双方将共同开展人工智能技术在金融场景中的应用开发,加速推进金融领域的人工智能创新研究。
关于商汤与央行数字货币研究所的合作,商汤没有给出更多的说法。蒲松涛认为,从整个技术创新和产业发展的大势来看,数字货币和AI技术的融合创新具有巨大的潜力,将有望拓展数字货币的功能实现模式和价值体现途径。但从短期来看,尚无法判断二者结合所带来的实际作用和价值。“目前可以想象到AI有可能应用在两个方面:其一是在支付的便利性上,AI使货币功能实现更智能化。其二是数字货币发行使用等方面,运用大数据AI实现预警。”蒲松涛说。
姜孜龙认为:“DCEP与物联网技术将结合。作为数字货币,其在链下进行价值交换时,必须要联通链上信息的相关设备,这一点来看,物联网技术的应用是不可替代的。”各种物联网终端加载数字货币支付也同样有可能。
相信,在未来数字经济时代,数字货币将与各种信息技术越走越近。
❸ 区块链技术架构中的三个层次是什么
金窝窝分析区块链技术中的三个层次如下:
协议层
所谓的协议层,就是指代最底层的技术。这个层次通常是一个完整的区块链产品,类似于我们电脑的操作系统,它维护着网络节点,仅提供Api供调用。通常官方会提供简单的客户端(通称为钱包),这个客户端钱包功能也很简单,只能建立地址、验证签名、转账支付、查看余额等。
扩展层
这个层面类似于电脑的驱动程序,是为了让区块链产品更加实用。
应用层
这个层面类似于电脑中的各种软件程序,是普通人可以真正直接使用的产品,也可以理解为B/S架构的产品中的浏览器端(Browser)。这个层面的应用,目前几乎是空白。
❹ 区块链技术的三个层级是什么
金窝窝网络科技分析区块链的项目分三个层级:
最上面最容易做的就是应用层,这样的项目我每天都能看到两三个,占了整个市场的95%以上。但这类公司往往会在白皮书里写很多技术性的东西,其实写了也白写,这纯粹就是为了凑页数,因为他根本不需要讲技术。
第二类是中间操作层面的,像是量子链、小蚁这样。这样的项目类似于操作程序,叫基础链,用来跑应用的。这类相对来说比较少,占比一下子降到了5%以下。
第三类是更往下延伸、更底层的,像是标准链、arcblock。这类就更少了,一个月能看到两三个就不错了。而且有些还不一定是真实的,因为实在没东西可写了,所有的领域都被别人占领了,所以就会有人往这方向编。
❺ 区块链技术框架有哪些
当前主流的区块链架构包含六个层级:网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调,主要用途将在下一节中详述。
网络层:区块链网络本质是一个P2P(Peer-to-peer点对点)的网络,网络中的资源和服务分散在所有节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息,也产生信息,节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息,当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,并在该区块的基础上去创建新的区块,从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络,传播机制,验证机制等的设计,显而易见,这些设计都能影响到区块信息的确认速度,网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向;
数据层:区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构,它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。
共识层:它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础,主要的共识机制有POW(Proof Of Work工作量证明机制),POS(Proof of Stake权益证明机制),DPOS(Delegated Proof of Stake委托权益证明机制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance实用拜占庭容错)等,它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。
激励层:它是大家常说的挖矿机制,用来设计一定的经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括发行机制,分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。
合约层:主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的,所以它们只能进行交易,而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理,合约层的出现,使得在其他领域使用区块链成为了现实,以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系
应用层:它是区块链的展示层,包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端,web端,或是是融合进现有的服务器,把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系。
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❻ 应用层是区块链产业链的上游层级是否正确
应用层是区块链产业链的上游层级是错误的。
一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。
其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等。
合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算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。
物联网和物流领域
区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本,追溯物品的生产和运送过程,并且提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向。
区块链通过结点连接的散状网络分层结构,能够在整个网络中实现信息的全面传递,并能够检验信息的准确程度。这种特性一 定程度上提高了物联网交易的便利性和智能化。
区块链+大数据的解决方案就利用了大数据的自动筛选过滤模式,在区块链中建立信用资源,可双重提高交易的安全性,并提高物联网交易便利程度。为智能物流模式应用节约时间成本。
区块链结点具有十分自由的进出能力,可独立的参与或离开区块链体系,不对整个区块链体系有任何干扰。区块链 +大数据解决方案就利用了大数据的整合能力,促使物联网基础用户拓展更具有方向性,便于在智能物流的分散用户之间实现用户拓展。
❼ 区块链的模型架构是什么
区块链技术不是单一的创新技术,而是多种技术整合创新的结果,其本质是一个弱中心的、自信任的底层架构技术。与传统的互联网技术相比,它的技术原理与模型架构是一次重大革新。在这里,我们将就区块链的基本技术模型进行剖析。
模型图
区块链技术模型自下而上包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。每一层分别具备一项核心功能,不同层级之间相互配合,共同构建一个去中心的价值传输体系
数据层是区块链最底层的释术架构,应用了公私钥相结合的非对称加密技术,利用散列函数确保信息不被篡改,还采用了链式结构、时间戳技术、梅克尔(Merkle)树等技术对数据区块进行处理,让新旧区块之间相互链接,相互验证,是区块链安全稳定运行的基础。
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❽ 很急,求问区块链技术对我国货币层次划分的影响
没什么影响,链和币是可以分开的,币是研发链的融资手段,但现在大家热衷的是炒作币,链的技术融资并没有很好的实现,或者说根本就忘记了到底发币是为了什么,结果就是链还是国家牵头做,币还是国家信誉的才有真正价值,所有的虚拟币买卖本质上为的还是赚有国家信誉的货币而已。