ブロックチェーン技術のアーキテクチャを図に示します。コアテクノロジーコンポーネント、コアアプリケーションコンポーネントと支援施設3部構成。その中で、コアテクノロジーコンポーネントには、通信層、ストレージ層、セキュリティメカニズム層、コンセンサスメカニズム層が含まれます。
1) コア技術コンポーネント
① 通信: ブロックチェーンは通常、ピアツーピア (P2P) 技術を使用してさまざまなネットワーク ノードを組織し、各ノードはルーティング、新しいノードの識別、マルチキャストによるデータ配布などの機能を実装します。
② ストレージ: ブロックチェーン データは、実行時にブロック チェーン データ構造のメモリに保存され、最終的にはデータベースに永続的に保存されます。大きなファイルの場合は、チェーンの外側のファイル システムに保存することもでき、要約 (デジタル フィンガープリント) は自己認証のためにチェーンに保存されます。
③ セキュリティメカニズム: ブロックチェーンシステムは、さまざまな暗号化原理を通じてデータの暗号化とプライバシー保護を実行します。パブリックチェーンや金融アプリケーションを含むその他のブロックチェーンシステムでは、高強度かつ高信頼性のセキュリティアルゴリズムが基本要件であり、国家機密レベルに達する必要があると同時に、効率性の面で一定の利点を備えている必要があります。
④ コンセンサスメカニズム：ブロックチェーンシステムの各ノードがコンセンサスに達するための戦略と方法は、さまざまなシステムタイプとアプリケーションシナリオに応じて柔軟に選択される必要があります。
2) コア アプリケーション コンポーネント
コア アプリケーション コンポーネントは、コア テクノロジー コンポーネントに加えて、ブロックチェーン固有のアプリケーション シナリオに固有の機能を提供し、プログラミングを通じてデジタル アセットを発行できるようにします。また、柔軟な対応のためのスクリプト言語をサポートすることでスマート コントラクトを作成することもできます。チェーン上の操作アセット。ブロックチェーンシステムの安全かつ安定した運用は、インセンティブの仕組みによって維持されます。アライアンスチェーンや独自チェーンの場合、サポートするメンバー管理機能も必要です。
3) 支援設備
ブロックチェーンは典型的な分散システムとして、研究開発段階で開発・テストを支援するツールや環境が必要です。生産段階では、それに対応した運用保守体制や運用管理機能を確立する必要があります。導入レベルでは、ブロックチェーン システムを単一のサーバーに導入でき、単一のサーバーをブロックチェーン ネットワーク内のノードとして追加できます。複数のサーバーに展開し、サーバークラスター単位でブロックチェーンネットワークのノードとして参加することもできます。後者はノードの安定性とスループットを向上させることができ、ノードの可用性に対する高い要件があるコンセンサス メカニズムにより適しています。
参考文献: Mei Qiuli、Gong Zihong、Liu Shangyan、Wang Nina、ブロックチェーン プラットフォームのセキュリティ メカニズムに関する研究 [J]、情報セキュリティ研究、2020、6(01):25-36。