Blockchain ist ein dezentrales Netzwerksystem, das durch die Kombination einer Vielzahl von Disziplinen und Technologien wie Mathematik, Kryptographie und Informatik entsteht . Wie die Integration dieser Technologien erreicht werden kann, ergibt sich aus den sechs Hauptschichtstrukturen, die während des Aufbaus der Blockchain gebildet werden: Netzwerkschicht, Datenschicht, Konsensschicht, Anreizschicht, Vertragsschicht und Anwendungsschicht. sowie einer Netzwerktransportschicht das die Datenübertragung unterstützt.
In jeder Schichtstruktur der Blockchain ist diese entsprechend ihren unterschiedlichen Funktionen und Eigenschaften auch in drei Hauptschichten unterteilt.
Schicht 0
Diese Schicht ist hauptsächlich die Datenübertragungsschicht. Auf dieser Ebene müssen das traditionelle Netzwerk und das dezentrale Blockchain-Netzwerk die Datenübertragung realisieren. Es ist auch für die Lösung von Uneinigkeitsproblemen zwischen beiden verantwortlich.
Schicht 1 Schicht
Schicht 1 umfasst hauptsächlich alle zugrunde liegenden Protokolle, einschließlich der Netzwerkschicht, der Datenschicht, der Konsensschicht und der Anreizschicht.
Netzwerkschicht: einschließlich P2P-Netzwerk, Ausbreitungsmechanismus, Datenüberprüfungsmechanismus usw. Die Netzwerkschicht kann den Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Knoten der Blockchain realisieren. Es nutzt hauptsächlich die P2P-Technologie, um die verteilte Verarbeitung des Netzwerks zu realisieren und die Daten zu überprüfen und zu verbreiten. Im Wesentlichen kann die Blockchain immer noch als P2P-Netzwerk bezeichnet werden.
Datenschicht : Enthält die zugrunde liegenden Datenblöcke, Basisdaten und Algorithmen. Durch die physische Manifestation der Blockchain-Technologie wird eine Kettenstruktur realisiert. Jeder Block enthält Blockzufallszahlen, Zeitstempel sowie öffentliche und private Schlüsseldaten, die durch asymmetrische Verschlüsselungsalgorithmen generiert werden.
Konsensschicht : Enthält hauptsächlich den Konsensmechanismus und die entsprechenden Algorithmen des Blockchain-Netzwerks. Aufgrund der verteilten Natur der Blockchain erfordert ihre Governance den Konsens aller Netzwerkknoten. Die Konsensschicht ist hauptsächlich für die effektive Identifizierung und Authentifizierung des Peer-to-Peer-Modus verantwortlich. Derzeit werden viele Konsensalgorithmen verwendet, z. B. POW, POS, DPOS usw.
Anreizschicht : Umfasst hauptsächlich den Ausgabe- und Verteilungsmechanismus wirtschaftlicher Anreize. Für Blockchain-Allianzketten oder private Ketten ist die Anreizschicht nicht erforderlich, da alle ihre Knoten von einem Unternehmen oder einer Institution zertifiziert werden können und alle Knoten spontan den Bereich unter dem Betrieb des Unternehmens oder der Institution aufrechterhalten. Die Stabilität und Sicherheit der Blockchain-Netzwerk. Für die öffentliche Kette ist jedoch die Anreizschicht erforderlich, da die Knoten der öffentlichen Kette aus der ganzen Welt stammen und die Knoten frei beitreten und austreten können. Für jedes Unternehmen ist es unrealistisch, dass diese Knoten spontan wie Allianzkettenknoten agieren. Das Vorhandensein des Anreizmechanismus wird weiterhin Knoten belohnen, die Beiträge zum Blockchain-Netzwerk leisten, was die Knoten auch dazu anregen wird, mehr Ressourcen in Bezug auf Rechenleistung und Speicherplatz bereitzustellen.
Schicht 2
Schicht 2 umfasst die Vertragsschicht und die Anwendungsschicht. Der Inhalt besteht aus der Nachrichtenübermittlung innerhalb und außerhalb der Kette, der Programmierung intelligenter Verträge und anderen verwandten Aspekten.
Vertragsschicht : Bezieht sich hauptsächlich auf den intelligenten Vertrag, der durch Code in der Blockchain gebildet wird. Die Blockchain verfügt über eine programmierbare Funktion, die es Benutzern ermöglicht, je nach Bedarf unterschiedliche Codes zu schreiben. Die Grundlage hierfür bildet die Vertragsschicht. Gleichzeitig ist die Existenz intelligenter Verträge auch ein zentraler Punkt in der Blockchain, um Vertrauen ohne „Garantien“ aufzubauen. Die nicht manipulierbaren und transparenten Merkmale der Blockchain machen die Bedingungen im Smart Contract authentisch und glaubwürdig, und wenn die Vertragsbedingungen erfüllt sind, wird der Smart Contract automatisch ausgeführt.
Anwendungsschicht : hauptsächlich verschiedene Anwendungsszenarien der Blockchain. Verantwortlich für die enge Integration der Blockchain mit dem wirklichen Leben. Verwenden Sie die Blockchain beispielsweise, um die Quelle der Produktlieferkette, dezentrale soziale Netzwerke, verteilte Datenspeicherung, Blockchain-Spiele usw. zu verfolgen. Mit ihren starken funktionalen Vorteilen bietet die Blockchain ein sehr breites Spektrum an Anwendungsszenarien.
Es ist erwähnenswert, dass Schicht 2 nur für die Verarbeitung der „Zustandsgenerierung“ der Daten verantwortlich ist und keine Überprüfung durchführt. Die endgültige Überprüfung muss immer noch auf Schicht 1 zurückgehen. Da die Sicherheit der Schicht 2 nicht besonders hoch ist, kommen viele Angriffe oder Täuschungen in der Blockchain von Schicht 2. Daher ist die Frage, wie Datenfehler in Layer 2 wirksamer verhindert werden können, auch ein Problem, das viele Blockchain-Entwickler weiterhin erforschen und erforschen.