區塊鏈的底層架構

區塊鏈基礎架構分為6層，包括資料層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。每層分別完成一項核心功能，各層之間互相配合，實現一個去中心化的信任機制。

一、資料層

資料層主要描述區塊鏈技術的物理形式。區塊鏈系統設計的技術人員們首先建立的一個起始節點是“創世區塊”，之後在同樣規則下建立的規格相同的區塊通過一個鏈式的結構依次相連組成一條主鏈條。隨著執行時間越來越長，新的區塊通過驗證後不斷被新增到主鏈上，主鏈也會不斷地延長。

每個區塊中也包含了許多技術，比如時間戳技術，它可以確保每一個區塊按時間順序相連線；再比如雜湊函式，它能夠確保交易資訊不被篡改。

二、網路層

網路層的主要目的是實現區塊鏈網路中節點之間的資訊交流。區塊鏈網路本質上是一個P2P（點對點）網路。每一個節點既接收資訊，也產生資訊。節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來保持通訊。

區塊鏈的網路中，每一個節點都可以創造新的區塊，在新區塊被創造後會以廣播的形式通知其他節點，其他節點會對這個區塊進行驗證，當全區塊鏈網路中超過51%的使用者驗證通過後，這個新區塊就可以被新增到主鏈上了。

三、共識層

共識層能讓高度分散的節點在去中心化的系統中高效地針對區塊資料的有效性達成共識。
區塊鏈中比較常用的共識機制主要有

• 工作量證明（Proof of Work）
• 權益證明（Proof of Stake）
• 股份授權證明（Delegated Proof of Stake）

還有投注共識、瑞波共識機制、Pool驗證池、實用拜占庭容錯、授權拜占庭容錯、帕克索斯演算法等。

四、激勵層

激勵層的主要功能是提供一定的激勵措施，鼓勵節點參與區塊鏈的安全驗證工作。我們以比特幣為例，它的獎勵機制有兩種。在比特幣總量達到2100萬枚之前，獎勵機制有兩種，新區塊產生後系統獎勵的比特幣和每筆交易扣除的比特幣（手續費）。而當比特幣總量達到2100萬時，新產生的區塊將不再生成比特幣，這時獎勵機制主要是每筆交易扣除的手續費。

五、合約層

合約層主要是指各種指令碼程式碼、演算法機制以及智慧合約等。我們以比特幣為例，比特幣是一種可程式設計的貨幣，合約層封裝的指令碼中規定了比特幣的交易方式和過程中涉及的種種細節。

六、應用層

應用層封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例，比如基於區塊鏈的跨境支付平臺OKLink，以及在“應用篇”中我們將講到的五花八門的應用。