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区块链 区块链技术和应用参考架构解读

今天的区块链设计超过了加密货币。已经发展成平台,可以支持适用于公共和企业需求的各行各业的应用想法。
以下显示的参考体系结构为构建或实现整个行业用例的区块链应用奠定了基础。它描绘了分层的系统结构,提供了实现企业需求的区块链应用所需的部件和服务。可根据业务目标开发单个或多个网络(涉及多个业务部门或组织)的区块链。
可以根据参考结构设计许可(私有、联盟)和无许可(公共)区块链应用程序。
《区块链 区块链技术和应用参考架构解读》
以上参考结构可用于构建任何区块链应用程序。该系统符合重要逻辑,这些层面是应用程序、智能合同、集成、分布式帐簿和安全性。
让我们看看这些层及其组成部分
应用层。
最终用户或客户端应用程序位于应用层。客户端应用通常通过启动办公来启动相关的业务流程。交易由节点使用智能合同执行。客户端应用可以使用任何软件语言来实现,并且可以在各种操作系统中运行。该应用程序可以使用区块链框架来实现,并提供命令行界面(CLI)工具,也可以使用特定语言的SDK(软件开发工具包)与网上的节点通信。随着区块链的发展,融合技术超越了基于传统数字加密货币网络的传统概念。支持区块链框架不同类型的客户端和工具。客户端应用程序还可以调查区块链网络上发生的各种类型的事件,实行这些事件所需的操作。这个事件可能很简单,就像从网上向应用程序提供状态更新一样。还可以有单独的专用应用程序监控区块链网络。
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智能合同层。
智能合同是代表区块链网络交易的软件代码。是区块链网络的节点调用相关业务规则和条件的代码集合(IF-THEN)。智能合同可以自动执行和运行规则或虚拟机环境。它可以在虚拟容器等安全环境中运行。可以用任何软件语言实现智能合同,现在流行的不仅仅是Java、Python、Go、JavaScript和Scala。智能合同也可以作为服务制作,放在注册表中,以便客户能够独立地找到合同。保护登记表的安全,控制访问权限,只有认可的客户才能按照合同行动。加密哈希算法可以确保智能合同本身的安全,使内容(软件代码和相关元数据)保密。也可以编程智能合同,以事件形式传达或转换广播交易状态。也许是合同本身在生命周期的事件,应用程序的客户可以调查这些事件并相应地处理。
积分层。
在当今霸权技术世界,应用集成和通信势在必行,没有孤立的平台。区块链也是如此,区块链网络应该能够访问网络以外的任何数据。数据是能够为区块链工作流程提供重要价值的外部应用程序和系统的一部分。同样,外部系统必须能够与区块链网络通信。一种方法是设置外部事件中心,作为通过事件处理与外部系统交换数据的媒介。外部应用程序可以调查收集线器上的特定事件,并相应地执行任务。另一方面,智能合同可以调查外部系统的事件,相应地执行业务功能。
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人工智能(AI)集成层。
众所周知,区块链本质上是分布式账本,以共识为基础的中心化和自动化方法进行交易结算流程。那么,人工智能在哪里适合区块链呢?AI可能会受到数据的影响。区块链是一个包含大量交易的数据库,可以像机器学习一样提供给AI分公司使用,可以将复杂的算法应用于数据优化特定的业务功能。人工智能分支也可用于改善整体业务流程或工作流程。人工智能算法可以检测出重大异常,实行预测建模或分析,找到可以降低整个区块链网络各方的交易成本,增加业务收入的指标。AI解决方案还可用于需要自动工作的系统之间的共识。
云整合层。
可以扩展区块链结构,实现云管理的部件,该部件可以提供路由、数据转换、协议转换、扩展证书发行机构等应用集成服务。该组件可作为中间部件提供区块链功能。云中的服务功能。区块链可以提供从区块链网络内部和网络外部连接到中间部件的适配器。区块链中间部件可以存放在安全的沙箱sandbox环境中或安全的虚拟容器中。外部应用程序可以使用适配器,获得有效证书,访问区块链网络后与区块链中间部件交互。
物联网整合层。
整合的新趋势与任何设备能够与区块链网络通信的智能设备有关。不同类型的物联网设备或传感器可以将数据注入区块链网络,然后由区块链节点验证。可以实施标准化的中间部件,该中间部件可以从设备中获取数据,根据区块链网络的要求进行必要的数据转换和转换。然后,区块链网络的对等方和节点可以通过智能合同使用特定的共识算法来验证这个数据。
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分布式分类帐户。
该分布式分类帐是区块链结构中的核心持久层。它提供了包含办公项目的分散和分布式数据库。这些项目按出现顺序记录,组成散列块。因此,数据库和分类帐代表交易的分散区块链,各块引用链的前块。账本在整个区块链网络上分享,这意味着每个节点都有账本复印件,每个节点都独立验证交易。当每个节点都同意并确认交易的真实性时,它称分类帐是一致的。区块链网络使用不同的共识算法达成共识。共识算法是控制交易的规则和条件。为公众实施的区块链网络有未经许可的分类账户,在私有网络和联盟中可以允许分类账户。授权的分类帐在访问和管理事务的方式中引入了某种形式的访问控制。
分类帐户管理层。
基于许可的区块链网络可以实施分类账户管道的模式。管道可视为区块链网络的专用通道,其中两个以上的节点更加隐私地进行交易。节点必须是成员,有权利使用这些管道。管道是大型网络内部的小型网络。在企业实施区块链时,该模式进一步提高了安全性。
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共识算法层。
区块链网络通常由不可靠的匿名实体或节点控制。共识是关于为网络提供信任因素。各节点可以通过交易形式的数据更新区块链网络,最终需要验证,正式记录为分类帐的块。不同的共识算法可以传达如何创建和验证块,加强对网络的信赖。
实用拜占庭式容错(PBFT)
这是基于许多共识。每个节点都是根据一和条件集更新和验证区块链网络。如果网络中的大部分节点在更新时反映出相同的结果,则称网络是一致的。可能很少有流氓节点违反网络规则,但由于其结果违反了公认的算法,其结果不被接受。该算法必须符合必要条件,所有节点必须同意并执行相同条件才能获得必要的输出。
工作量证明(PoW)层。
设计最早的传统算法之一是工作量证明。基于比特币的区块链网络和以太网广场使用这种算法。与PBFT不同,PoW不需要基于大多数共识。这是一种需要大量计算工作的算法。只有具有更大计算能力的节点才能占有PoW。以必要的输出完成任务的第一节点,有机会制作该块,补偿或获得报酬。PoW通常涉及一些加密哈希,以实现所需的目标或结果。
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所有权证明书(PoS)层。
使用PoW,人们需要巨大的计算能力,导致高能耗。这可能是不希望的。PoS通过提供称为用户权益的替代方法来克服这个问题。拥有或拥有最高数字现金(或资产)的用户有机会在块链网络中建立块。因此,与其投资于高功率计算节点,不如购买加密货币(或自有资产),增加股票验证,建立交易块。
安全层。
安全性是区块链结构的重要组成部分之一。基于区块链的实施无论是许可还是无许可,都应用必要的安全性和共识性战略。在公共区块链中,每一节。

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