Giải thích chi tiết về phân tích kiến trúc blockchain:
Kiến trúc blockchain có thể được chia thành bảy cấp từ phía trên (bao gồm cả cấu trúc cơ bản: lớp mã hóa). Mỗi cấp độ giả định các chức năng cụ thể để cùng đảm bảo hoạt động và an toàn bình thường của hệ thống blockchain. Dưới đây là một phân tích chi tiết về từng cấp độ: 1. Cấp độ mật mã:
Chức năng: Như một nền tảng của công nghệ blockchain, mức độ mã hóa cung cấp sự an toàn và đảm bảo tính ẩn danh cho toàn bộ hệ thống. Công nghệ: Áp dụng các thuật toán và công nghệ mã hóa nâng cao để đảm bảo lưu trữ dữ liệu được mã hóa và truyền dữ liệu và ngăn chặn truy cập và giả mạo trái phép.2. Cấp dữ liệu:
Chức năng: Mô tả hình thức vật lý của công nghệ blockchain và là điểm khởi đầu của cấu trúc của chuỗi blockchain. Thành phần: Bao gồm các khối dữ liệu cơ bản, dữ liệu cơ bản (như số ngẫu nhiên, dấu thời gian, khóa công khai và khóa riêng, v.v.). Công nghệ: đảm bảo tính độc đáo và tính bất biến của các khối dữ liệu thông qua các thuật toán băm và các công nghệ khác.3. Cấp độ mạng:
Chức năng: Thực hiện trao đổi thông tin giữa các nút trong mạng blockchain. Công nghệ: Áp dụng công nghệ P2P (Punto-Punto), bao gồm các mạng P2P, truyền dữ liệu và cơ chế xác minh dữ liệu. Chức năng: Đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy của giao tiếp và truyền dữ liệu giữa các nút.4. Cấp độ đồng ý:
Chức năng: Cho phép các nút phân cấp cao để đạt được sự đồng ý một cách hiệu quả về hiệu quả của dữ liệu khối trong mạng blockchain. Thành phần: bao gồm cả cơ chế đồng ý và đồng ý bao gồm thuật toán. Công nghệ: Giống như POW (Kiểm tra công việc), POS (kiểm tra sự tham gia), v.v., để đảm bảo rằng các nút trong mạng có thể đạt được sự đồng ý và duy trì sự gắn kết và an toàn của blockchain.5. Mức khuyến khích:
Chức năng: Cung cấp một số biện pháp khuyến khích để khuyến khích các nút tham gia xác minh bảo mật của blockchain. Thành phần: Hệ thống phát thải và hệ thống phân phối bao gồm các ưu đãi kinh tế. Ứng dụng: Điều đặc biệt quan trọng trong chuỗi công cộng, thu hút các nút tham gia xác minh thông qua các cơ chế khuyến khích; Trong các chuỗi liên minh, các nút có thể tự nhiên giữ hệ thống do xác thực tổ chức.6. Cấp độ hợp đồng:
Chức năng: Cung cấp cơ sở lập trình cơ bản của blockchain. Thành phần: bao gồm các tập lệnh, mã, cơ chế thuật toán và hợp đồng thông minh. Công nghệ: Hợp đồng thông minh không phải là chương trình thay đổi được lưu trữ trên blockchain, có khả năng tự động thực hiện các quy tắc và các điều khoản mặc định.7. Cấp độ ứng dụng:
Chức năng: Thực hiện các kịch bản khác nhau của ứng dụng trong cuộc sống và làm phong phú thêm hệ sinh thái blockchain. Thành phần: Bao gồm các kịch bản ứng dụng và trường hợp khác nhau dựa trên công nghệ blockchain. Phát triển: Công ty tài chính lập trình và lập trình trong tương lai sẽ được xây dựng trên mức độ của các ứng dụng và sẽ thúc đẩy ứng dụng rộng rãi và phát triển công nghệ blockchain.Để tóm tắt, tất cả các cấp độ kiến trúc blockchain hợp tác với nhau để đảm bảo sự an toàn, độ tin cậy và lập trình của hệ thống, cung cấp một cơ sở vững chắc cho việc áp dụng rộng rãi công nghệ blockchain.
Trái tim của blockchain là lớp dữ liệu, lớp mạng và lớp đồng thuận.
1. Datalayer:
Vai trò cơ bản: Lớp dữ liệu là cấu trúc dữ liệu thấp nhất trong công nghệ blockchain, tương đương với cấu trúc dữ liệu trong bốn công nghệ blockchain chính, cụ thể là cấu trúc "chuỗi khối +". Nội dung chính: Nó bao gồm các giá trị băm, số ngẫu nhiên, horodatages của các giao dịch được xác thực, dữ liệu thông tin giao dịch, khóa công khai và khóa riêng, v.v., là phương thức lưu trữ và trình bày thông tin trên blockchain. Tầm quan trọng: Lớp dữ liệu cung cấp cho blockchain các phương pháp cơ sở dữ liệu và lưu trữ, và là cơ sở của công nghệ blockchain.2. Lớp mạng:
Vai trò cơ bản: Lớp mạng chủ yếu đạt được giao tiếp và truyền dữ liệu giữa các nút trong mạng blockchain. Nội dung chính: bao gồm cơ chế điểm -đến, cơ chế truyền dữ liệu và cơ chế xác minh dữ liệu, thuật toán phân tán và chữ ký được mã hóa đều được triển khai trong lớp mạng. Tầm quan trọng: Lớp mạng đảm bảo rằng tất cả các nút của mạng blockchain có thể duy trì liên lạc và cùng duy trì toàn bộ cuốn sách lớn của blockchain, là chìa khóa cho các đặc điểm phân cấp và phân phối của blockchain.3. Lớp đồng thuận:
Vai trò cơ bản: Lớp đồng thuận là một cơ chế cho các nút của mạng blockchain để đạt được sự đồng thuận, đảm bảo rằng mỗi nút có chế độ xem kết hợp trạng thái blockchain. Nội dung chính: bao gồm các cơ chế thuật toán đồng thuận, chẳng hạn như POW, POS, DPO, v.v. Họ chịu trách nhiệm lưu trữ dữ liệu, giao tiếp mạng và sự đồng thuận tương ứng, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật ổn định và đáng tin cậy cho blockchain.Các công nghệ cơ bản cho blockchain bao gồm các mạng chủ yếu phân tán, thuật toán mã hóa, cơ sở dữ liệu chuỗi và hợp đồng thông minh.
Mạng lưới phân tán là nền tảng của công nghệ blockchain. Hệ thống blockchain áp dụng kiến trúc mạng phân tán phi tập trung và trao đổi thông tin, xác minh và chia sẻ được thực hiện giữa tất cả các nút. Thiết kế mạng này đảm bảo phân cấp và bảo mật cho dữ liệu và giảm rủi ro của một điểm lỗi duy nhất. Mỗi nút có quyền tham gia bảo trì và quản lý blockchain, cùng ghi lại thông tin giao dịch và cập nhật trạng thái blockchain.
Thuật toán mã hóa là một phương tiện quan trọng để đảm bảo an toàn cho các hệ thống blockchain. Blockchain sử dụng các thuật toán mã hóa khác nhau để đảm bảo tính toàn vẹn và tính bất biến của dữ liệu. Ví dụ, thuật toán băm được sử dụng để đảm bảo rằng việc xác định dữ liệu duy nhất, công nghệ gốc đánh dấu được sử dụng để cải thiện hiệu quả giải quyết máy tính và công nghệ mã hóa khóa tư nhân công cộng được sử dụng để đảm bảo bảo mật giao dịch. Cùng nhau, các thuật toán mã hóa này tạo thành dòng an toàn của hệ thống blockchain.
Cấu trúc dữ liệu mặc quần áo là một trong những chức năng cốt lõi của blockchain. Blockchain bao gồm các khối được kết nối, mỗi khối chứa tất cả các mục giao dịch xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định. Cấu trúc chuỗi này đảm bảo không thể thay đổi và truy xuất nguồn gốc của dữ liệu và khi dữ liệu được nhập, chúng không thể thay đổi hoặc xóa. Tính năng này có nghĩa là blockchain có tiềm năng ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực.
Hợp đồng thông minh là một sự đổi mới khác trong blockchain. Hợp đồng thông minh là một chương trình tự động thực hiện, quản lý và xác minh các điều khoản hợp đồng. Nó có thể tự động thực hiện các giao dịch dựa trên các điều kiện trước và giảm sự can thiệp của con người và các tranh chấp tiềm năng. Việc giới thiệu các hợp đồng thông minh đã cải thiện tính linh hoạt và tự động hóa các hệ thống blockchain và mở rộng các kịch bản ứng dụng cho công nghệ blockchain hơn nữa.
Sự phát triển của hệ thống phần mềm blockchain sẽ thực hiện các bước và cấu trúc sau:
1. Để làm rõ các mục tiêu và yêu cầu của hệ thống và các yêu cầu sẽ chỉ đạo sự phát triển tiếp theo của hệ thống và sự phát triển.
2. Kiến trúc của hệ thống thiết kế
Kiến trúc của các hệ thống blockchain thường được chia thành nhiều cấp độ từ dưới lên, bao gồm mức mã hóa, mức dữ liệu, mức độ mạng, mức đồng thuận, lớp kích thích (tùy chọn), mức độ của hợp đồng (mức độ tùy chọn).
Lớp mã hóa: Là nền tảng của công nghệ blockchain, nó cung cấp sự đảm bảo về an toàn và ẩn danh. Cấp dữ liệu: Phát triển cấu trúc chuỗi, bao gồm các cấu trúc dữ liệu, chẳng hạn như khối dữ liệu, thẻ thời gian, khóa công khai và khóa riêng. Cấp độ mạng: Nó thực hiện cơ chế mạng phân tán, truyền dữ liệu và xác minh dữ liệu, thường sử dụng công nghệ P2P. Mức đồng thuận: Chọn các thuật toán và cơ chế đồng thuận thích hợp để đảm bảo rằng sự đồng thuận đạt được giữa các nút về hiệu quả của dữ liệu khối. Lớp kích thích (tùy chọn): Phát triển một hệ thống kích thích kinh tế để khuyến khích các đơn vị tham gia xác minh an ninh. Cấp độ hợp đồng (tùy chọn): Phát triển các hợp đồng trí tuệ để thực hiện khả năng lập trình blockchain. Lớp ứng dụng: Phát triển các kịch bản và trường hợp ứng dụng theo nhu cầu cụ thể.3. Phát triển các thành phần của hệ thống
để phát triển các thành phần ở tất cả các cấp theo kiến trúc của hệ thống. Điều này có thể bao gồm viết các thuật toán mã hóa, triển khai tạo và kiểm tra các khối dữ liệu, tạo mạng P2P, thực hiện các thuật toán đồng thuận, thiết kế hợp đồng trí tuệ, v.v.
