區(qū)塊鏈技術(shù)的模型是由自下而上的數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
首先是“數(shù)據(jù)層”
封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊的鏈式結(jié)構(gòu),以及相關(guān)的非對稱公私鑰數(shù)據(jù)加密技術(shù)和時間戳等技術(shù),這是整個區(qū)塊鏈技術(shù)中最底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些技術(shù)是構(gòu)建全球金融系統(tǒng)的基礎(chǔ),數(shù)十年的使用證明了它非常安全的可靠性。而區(qū)塊鏈正是巧妙地把這些技術(shù)結(jié)合在了一起。
其次是“網(wǎng)絡(luò)層”
包括P2P組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制等。P2P組網(wǎng)技術(shù)早期應用在BT這類P2P下載軟件中,這就意味著區(qū)塊鏈具有自動組網(wǎng)功能。
第三層“共識層”
封裝了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各類共識機制算法。共識機制算法是區(qū)塊鏈的核心技術(shù),因為這決定了到底是誰來進行記賬,而記賬決定方式將會影響整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。目前已經(jīng)出現(xiàn)了十余種共識機制算法,其中比較最為知名的有工作量證明機制(PoW,Proof of Work)、權(quán)益證明機制(PoS,Proof ofStake)、股份授權(quán)證明機制(DPoS,Delegated ProofofStake)等。
數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層是構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)的必要元素,缺少任何一層都將不能稱之為真正意義上的區(qū)塊鏈技術(shù)。
第四層“激勵層”
將經(jīng)濟因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來,包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制等,主要出現(xiàn)在公有鏈當中。在公有鏈中必須激勵遵守規(guī)則參與記賬的節(jié)點,并且懲罰不遵守規(guī)則的節(jié)點,才能讓整個系統(tǒng)朝著良性循環(huán)的方向發(fā)展。而在私有鏈當中,則不一定需要進行激勵,因為參與記賬的節(jié)點往往是在鏈外完成了博弈,通過強制力或自愿來要求參與記賬。
第五層“合約層”
封裝各類腳本、算法和智能合約,是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)。比特幣本身就具有簡單腳本的編寫功能,而以太坊極大的強化了編程語言協(xié)議,理論上可以編寫實現(xiàn)任何功能的應用。如果把比特幣看成是全球賬本的話,以太坊可以看作是一臺“全球計算機”,任何人都可以上傳和執(zhí)行任意的應用程序,并且程序的有效執(zhí)行能得到保證。
第六層“應用層”
封裝了區(qū)塊鏈的各種應用場景和案例,比如搭建在以太坊上的各類區(qū)塊鏈應用即部署在應用層,而未來的可編程金融和可編程社會也將會是搭建在應用層。
激勵層、合約層和應用層不是每個區(qū)塊鏈應用的必要因素,一些區(qū)塊鏈應用并不完整的包含后三層結(jié)構(gòu)。