區塊鏈體系結構有哪些？特點是什麼？

區塊鏈技術因其提供的一系列好處而被廣泛採用，由於沒有中央機構來監督運營，區塊鏈是合資企業的理想登記冊。區塊鏈中使用的數位簽章和驗證過程有助於防止詐欺活動，並且其中的資訊不是集中的，可以防止它丟失。區塊鏈是對任何人完全開放的分散式帳本，一旦資料記錄在區塊鏈中，就很難改變它，儲存在區塊內的資料取決於區塊鏈的類型。很多投資人想要了解區塊鏈體系結構有哪些？下面就請小編為大家介紹一下。

區塊鏈體系結構有哪些？

1、區塊鏈帳本

區塊鏈，區塊 鏈，區塊包含資料訊息，用某種方式把資料區塊相連，就構成了區塊鏈。那麼，怎麼表示每一個資料塊資訊呢？比特幣的區塊資料大概如下：大概有三部分組成一個資料區塊：區塊頭、區塊體、梅克爾根(簡單理解為身分)。

2、共識機制

大家都要記賬，都要記搬磚數目，小王喜歡寫正字，小李喜歡寫數字，小張美術天賦好，一塊一塊畫上去，大家爭論半天沒辦法達成一致。於是商量了一個規則，比如年紀大的，工作做的最好的，或者最有話語權的做決定，最終有這個人確定一個共識的方法，大家跟著做。回到區塊鏈，篩選最適合的節點，大家依照它的規則記錄數據，保持帳本一致。

3、密碼演算法

密碼演算法在區塊鏈系統的用途很廣，例如標記、確定區塊以及區塊涉及的每一個業務。例如小王—>小張—>小陳這個訊息溝通的過程，假如大家都隔著牆，只能看到對方的手臂和衣服，那麼，小張是根據小王的手指特徵衣服皮膚聲音等確定了就是小王，這些特徵構成小王傳遞訊息的部分判斷基礎。

結合前面的區塊鏈結構，資料區塊之間連接其實也是靠彼此的區塊鏈雜湊串聯，這個雜湊就涉及密碼學。每個區塊涉及很多事務，每個事務資料根據密碼學計算出一個哈希值，唯一表示一個事務，最終這一組組事務哈希組合、加工得到一顆哈希樹，頂部就是上面所說的「梅克爾根」。

4、腳本系統

比特幣系統是比較簡單的，只進行比特幣的發送和接收;以太坊加了智能合約，允許用戶自動編寫一些程式。這也是為什麼許多新的區塊鏈專案的通證都是基於ETH而不是基於BTC開發的原因之一。

而這些執行的規則，都是屬於腳本系統實作的。也因為腳本系統，記帳的區塊鏈，也可以記錄各種訂單、物流、群眾募資等資訊的原因。

5、網路路由

路由器大家都知道，我們假設路由器的網路是附近某一個路由器分發的，而且B路由器只能練A，C只能連B，以此類推。 B服務C，也被A服務，大家彼此同步數據，同時負責尋找鄰近的路由。區塊鏈的網路路由與此類似，大家不是依賴中間的網路訊號發射器，而是互相之間關聯，並沒有一個中心。

區塊鏈體系結構的特點

區塊鏈具有系統分散運作、第三方信任、系統集體維護、資料篡改、交易可追溯性等傳統技術體系所沒有的特點。

首先，分散化。

區塊鏈資料的儲存、傳輸和驗證過程是基於分散式系統結構。整個網路是由許多節點組成的端到端網路。沒有集中的設備和管理機構。任何節點停止工作都不會影響系統的整體運作。

第二，信任。

在區塊鏈系統中，所有節點都可以透過數位簽章進行驗證，無需第三方認證即可交易。也就是說，區塊鏈系統的運作過程沒有第三方的信任擔保，只依賴每個人的認可和認證。在第三方信任的情況下，實現了系統的可靠運作。

第三，集體維護。

區塊鏈系統中的資料由整個系統中所有具有會計功能的節點共同維護，任何節點的損壞或損失都不會影響整個系統的運作。區塊鏈系統沒有管理中心等機構，集體維護特性使其具有良好的系統穩定性。

第四，資料不能被竄改或偽造。

區塊鏈系統上的資料不能被竄改或偽造。一旦資料被篡改或偽造，就可以透過上述雜湊函數立即在技術上找到。同時，這也破壞了整個資料網路的一致性。這種資料篡改不會得到其他節點的認可，也會失去每個人的認可，從而使篡改無效。換句話說，區塊鏈系統中個別節點的資料修改不會影響其他節點的資料庫，除非系統中達到一定限度的節點資料同步修改。

第五，追溯性。

區塊鏈系統的數據是可追溯的。我們可以透過密碼學方法從任何時間節點與相鄰的兩個區塊串聯，並在區塊鏈鏈的幫助下反向尋找這些資料的過去和現在。

區塊鏈的六大層級結構

區塊鏈的體系結構通常分為六層，分別是資料層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。每層都有其特定的功能和作用：

一、技術層

技術層是區塊鏈的最底層，也是最重要的核心技術層。這一層主要由以太坊，比特幣和其他去中心化帳本系統構成，它們使用加密技術來保護資料的安全性，用哈希演算法來記錄交易，採用分散式帳本技術降低交易成本，提高交易效率，並且還可以提供智能合約等功能。

二、網路層

網路層是區塊鏈的第二層，主要是由*打包機(Miner)*和*礦工(Miner)*構成的系統，它們通過挖掘演算法把交易資訊打包成區塊，然後把區塊發佈到整個網路中，所有節點都能收到相同的區塊訊息，這樣，所有節點就可以同步更新，保持網路中的數據是有效的。值得一提的是，區塊鏈的安全性和耐久性主要依賴比特幣礦工，礦工的算力將關係到區塊鏈的安全性和可靠性。

三、應用層

支撐底層的資料安全性和可靠性的是應用層，它們主要是針對特定領域的業務應用程式。這裡以比特幣為例，比特幣應用層主要是新交易，用戶分組管理，地址管理，交易簽名等等。其他例如以太坊，這一層可以支援智能合約等應用。

四、協定層

協議層是把網路層和應用層連結起來的橋樑，它建立在網路層的基礎上，是把網路及應用程式連結起來的橋樑，以提供更高等級的服務。協定層可以定義多種相關協議，如IP協定、HTTP、SSL/TLS等，以滿足不同應用的多種需求。

五、平台層

此層定義的是應用程式開發的框架系統，可以使得開發者在其上建立應用，平台層也可稱之為開發平台或應用網絡層。此外，它把協定層的服務拋至更高一層，提供了一個更便捷的接口，使上層應用快速開發。

六、產品層

產品層包含不同產品，是對區塊鏈技術的最終運用。只有當應用者將區塊鏈技術用於製作具體的產品後，這項技術才具備變更用戶的現有工作方式並能以用戶友好的方式提供更為詳盡的服務和功能，從而發揮區塊鏈技術的最大價值。這些產品包括遊戲類產品、金融服務產品等等，它們都使用了區塊鏈技術來改變使用者的體驗。

上文的內容就是小編對於區塊鏈體系結構有哪些這一問題的詳細闡述。區塊鏈的目標是允許記錄和分發數位訊息，但不能編輯。透過這種方式，區塊鏈是不可變帳本或無法更改、刪除或銷毀的交易記錄的基礎。這就是為什麼區塊鏈也被稱為分散式帳本技術(DLT)的原因。區塊鏈概念於1991年首次作為研究項目提出，早於2009年首次廣泛應用：比特幣。此後幾年，透過創建各種加密貨幣、去中心化金融(DeFi)應用程序，區塊鏈的使用呈爆炸式增長，不可替代代幣(NFT)和智能合約。

以上是區塊鏈體系結構有哪些？特點是什麼？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！