区块链技术框架 区块链原理与技术

一、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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二、区块链核心技术是什么

首先，我们可以看一下区块链技术的官网解释。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

可能大家都知道的是，区块链技术是从比特币系统当中独立出来的底层构架，从架构模型上来说，它就是一套分布式的账本，所谓账本，自然就是用来记账的。

在区块链技术当中，要想生成记账记录，就要有资金的交易和流动，所以最开始的区块链技术上，都有其主网所对应的加密货币作为流通物品，加密货币在区块链主网的各个账户之间的流通交易记录都会被记录在主网上。

与其他的交易记录数据库不同的是，区块链技术主网上的交易记录会被记录在主网中所有的区块区块节点（即所有的数据区块）上，这也就是所谓的去中心化原理，也就是说在区块链技术上，是没有一个中心数据库来保存所有记录的，链上每一个区块都拥有全链的交易数据，也就是说，每一个数据块，都是中心。

而区块链技术的另一个特性，就是不可篡改，因为在区块链上的每一笔交易都会被记录在链上所有的区块中，所以任何一个单独数据块都无法更改记录，即便你更改了，其他所有的数据块中也会记录真实数据，并且每一组数据都可以追溯到最先出现的时候。

正因为区块链技术的这些特性，比特币问世后，区块链也受到了很多关注的目光，很多人也开始想要利用区块链的技术来做一个无中心、可溯源、不更改的数据，以此保证数据的可信度。

但是区块链技术也面临很多问题，比如应用场景单一、原生错误数据不可修改，黑客盗走货币不可追回等。

三、区块链技术是什么 何谓区块链技术

1、区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

2、区块链是交易的历史记录，非常像数据库。链中的块相当于一本书中的一页面，书中的每个页面都包含：文字、故事，每个页面都有自己的信息：书名，章节标题，页码等。

3、在区块链中，每个区块都有：包含关于该块的数据的标题：例如技术信息，对前一个块的引用，以及包含在该块中的数据的数字指纹（又名“散列”）等等。这个散列对于排序和块验证非常重要。

四、区块链技术架构是什么

区块链技术的架构包括以下几个方面：

去中心化网络：区块链技术的核心是去中心化，它的网络结构不同于传统的中心化网络结构，它通过点对点的方式实现数据的传输和验证，从而达到去中心化的目的。

共识机制：共识机制是区块链网络中保证数据安全和可靠性的重要手段，通过共识机制可以保证区块链网络中所有节点之间的数据一致性。常见的共识机制包括工作量证明、权益证明和股份授权等。

智能合约：智能合约是区块链技术的另一个重要组成部分，它是一种能够自动执行和验证合约的计算机程序，可以在区块链网络上实现可编程的自动化交易。分布式存储：分布式存储是区块链技术的又一个重要组成部分，它通过将数据存储在网络的各个节点上，实现数据的分布式存储和备份，从而提高了数据的安全性和可靠性。

常见的数字特征包括期望、方差、标准差等，这些指标可以用来描述随机变量的中心趋势、离散程度等特征，同时也可以用来进行概率计算和风险分析等。

五、区块链是什么,如何简单理解区块链技术

区块链是什么

区块链就是通过点对点的传输、进行加密算法的新型技术，区块链中有无数个点，每个点代表一个用户，点和点之间发生了交易，交易记录就会直接上传到区块中，区块中的数据按照时间先后顺序链接起来就是区块链。

1、区块链又叫分布式账本，账本中记录着所有节点的交易记录，每个节点都需要维护区块链的发展，监督交易是否合法，也可以一起为交易作证。

2、加密技术，区块链中的交易信息是公开的，但是个人信息是用过加密算法的，不用担心个人信息泄露，在个人授权的情况下，对方才可以查询到个人信息，保障了个人信息的安全性。

3、共识机制，区块链的每个节点都是相互信任的，每个用户都可以放心交易，因为数据不能篡改，每条交易都必须是合法的，不会有造假的可能。

4、智能合约，区块链技术应用的场景中，可以通过智能匹配，比如保险理赔可以实行自动化理赔。

如何简单理解区块链技术

区块链技术可以这样理解，小黑和小白都是区块链中的节点，小黑向小白借钱了1000元，这就是一笔交易，数据会存储在区块中，这时候小白广播对所有人说小黑向他借钱了1000元，小黑也广播说自己向小白借钱了1000元，所有人都听到了这个信息，到了还款日，小黑说并没有向小白借钱1000元，这时候所有人听到后出来给小白作证，说小黑确实是借钱了1000元。

上文举例中，小黑和小白就相当于区块链的两个节点，借钱就是交易，只要交易就会产生交易数据，直接上传到区块中，区块中的数据是公开的，不仅自己可以看到，区块链中的所有人都可以看到，这样就能保证小黑不会违约说自己没有借钱，区块的所有人都会监督小黑来还钱，来保障了交易合法性，保障了每个节点之间是相互信任。