第一章——區塊鏈的結構

　　在《區塊鏈底層原理與技術架構》一書中,把區塊鏈框架劃分爲四層:數據層，網絡通訊層，共識驗證層和業務應用層，以下圖：

　　

 

　　1.數據層

　　它主要實現了2個功能，一個是相關數據的存儲，另外一個是帳戶和交易的實現與安全。數據儲存基於mercle樹，經過區塊的方式和鏈式結構實現。帳戶和交易基於數字簽名，非對稱加密技術，多重簽名技術等多種密碼學算法和技術，保證了交易能在去中心化的狀況下安全的進行。

　　2.網絡通訊層

　　網絡通訊層主要實現網絡節點的鏈接和通訊。與有中心服務器的中央網絡不一樣，對等網絡的用戶便是服務器，又是一個節點，用戶羣體經過交換信息組成一個互聯網體系。

       3.共識驗證層

　　共識驗證是區塊鏈的核心。什麼是共識呢？即全網的節點對交易和數據達成一致，能夠防範51%攻擊，女巫攻擊，拜占庭攻擊，保證交易和數據安全。由於其應用場合的不一樣，如今已經有不少種富有特點的共識機制。以下列幾種：

　　a.Pos（Proof of Stake）權益證實算法 原理是節點得到區塊的獎勵與該節點持有的代幣數量和時間成正比，在獲取獎勵後，該節點的持有時間清零，從新計算。缺點：代幣數量對收益影響過高，若是前期分配不均，很容易形成貧富差距。

　　b.DPoS(Delegate Proof of Stake)股權受權證實，原理是全部節點投票選出100個節點（但是其餘數量），區塊徹底有這100個節點按照必定算法生產，有點相似於美國的議會制。

　　c.Casper 投注共識，原理是每一個參與共識的節點要支付必定的押金，獲取的獎勵和押金成正比，若是有節點做惡押金會被扣掉。

　　d.PBFT(Pratical Byzantine Fault Tolerance)拜占庭容錯算法，原理是與通常的基於博弈論的機制不一樣，PBTF本質上是經過算法實現了共識，所以區塊確認快，不想其餘公有鏈同樣在若干區塊以後才安全，能夠實現出塊即確認。

　　e.POW(Proof of work)工做證實 原理是節點利用自身計算機作數學計算進行交易確認和提供 安全性。也是多勞多得，如過一個節點提供的算力越高，他的效率也就越高，他獲取的獎勵就和他的算力成正比。

　　f.RAFT 分佈式狀態下保持一致性的算法，很少作解釋，看看這個動畫，你應該就能理解了 http://thesecretlivesofdata.com/raft/

　　爲了讓節點積極參與到共識確認中，主要依靠的是區塊鏈資產的發行和分配製度。這種資產就是咱們所熟知的虛擬幣，好比以太坊就是整個平臺運行的燃料，每挖出一個以太坊區塊就獎勵5個以太坊，同時運行只能合約和交易都要向礦工支付必定的以太坊做爲手續費

　　4.業務應用

　　利用區塊鏈技術能夠構建種類及其豐富的應用，好比股權，網絡購物支付，域名，商標等等。甚至能夠構建以腳本爲基礎的智能合約，該合約賦予帳本可編程的特性，經過虛擬機的方式運行代碼，實現智能合約功能，好比以太坊的虛擬機（EVM）。同時，在智能合約的基礎上添加可以與用戶交互的前臺頁面，就能造成去中心化的應用

　　總之，區塊鏈具備去中心化，時序數據，集體維護，可編程，安全可信和匿名性等特色。

　　下一遍文章我會講講區塊鏈的工做流程。