区块链技术架构：揭秘三层结构与应用场景

区块链技术架构分为哪三层？

金窝窝对区块链技术的三个层次进行了如下分析：

协议层

所谓协议层是指最底层的技术。
这一层通常是一个完整的区块链产品，类似于我们计算机的操作系统。
维护网络节点，仅提供调用的API。
通常官方会提供一个简单的客户端（俗称钱包）。
这款客户端钱包的功能也非常简单。
它只能创建地址、验证签名、转账、查看余额等。

扩展层

该层类似于计算机驱动程序，旨在让区块链产品更加实用。

应用层

这一层类似于计算机中的各种软件程序。
是普通人可以直接使用的产品。
也可以理解为B/S导航器架构的产品。
目前这个级别的申请几乎是空的。

总体来说，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

其中，数据层封装了底层数据块以及相关的数据加密和时间戳技术；网络层包括分布式网络机制、数据传播机制、数据验证机制；共识的程度主要概括为几个；网络节点共识算法；激励层面将经济因素融入到区块链技术体系中，主要包括经济激励的发行机制和分配机制；合约层主要封装各种脚本、算法和合约智能是区块链可编程特性的基础；应用层封装了各种区块链应用场景和案例。
在该模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点共识机制、基于共识算力的经济激励以及灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新。

区块链按网络范围分类包括公有链、联盟链和私有链，具体如下：

1：主要指互联网分布。
没有特殊授权，也没有其他访问条件。
任何人都可以直接下载节点使用，任何人也可以通过连接节点直接使用客户端，其中的数据也可以随意访问；

2.联盟链：是由多个节点成员组成的联盟网络。
这种类型主要应用在商业环境中，比如多个商户之间、政务、银行和税务等，他们可以联合起来，组成一个联盟来服务于特定的场景。
例如，公司与其客户、供应商等之间可以形成联盟网络。
相对于公有链，联盟链普遍不具备身份认证的能力。
如果直接连接到联盟链网络，有身份认证，数据保护更强；

3私有链：更多在公司内部，比如在一个集团企业中，它的各个之间部门之间及其子公司之间，从这一点来看，这三者的主要区别之一在于根据不同的应用场景和网络分布区域，网络实施上的差异。
这是一个灵活的概念。
三者基于不同的网络范围。
应用场景的划分并不是一个严格的定义。

随着区块链的不断发展，区块链的应用覆盖面越来越广，随着可扩展性和效率的提升，区块链的应用范围将超越金融，将扩展到物流、房地产、物联网等行业，成为未来社会的底层协议。
这也意味着区块链将带其进入3.0时代。

区块链1.0时代以BTC（去中心化概念）为代表，更多地扮演着分布式账本的角色，如BTC、Ripple、BCH、Litecoin、DogeCoins等。
最常用于数字货币记账。
当然，第一阶段的发展并不完美。
比特币还有很多问题需要解决，比如扩容、闪付、硬分叉等。

随着进一步完成，区块链进入了以ETH（智能合约）为代表的2.0时代，进入了合约阶段。

以ETH为代表的区块链2.0取得了长足的进步，但仍存在诸多问题，如通道拥堵、交易速度低、分叉风险、管理费用高等。
例如，流行的加密猫在以太坊平台上推出后，在高峰时期占据了以太坊网络约25%的份额，导致整个以太坊网络拥堵，严重影响了其他以太坊用户的体验。
目前的发展是从第一阶段到第二阶段的过渡过程。

告别1.0、2.0时代后，得益于技术的不断发展，区块链变得更加实用。
这也意味着区块链将彻底脱离初创期的金融属性，以其去中心化等特点进入生活各个领域的实际应用场景。

这也意味着区块链正式开启了3.0时代，即全面应用的时代。
3.0时代的区块链行业结构也更加复杂。
今天我就给大家简单分析一下。

3.0时代的区块链行业分为三层：基础层、服务层和应用层。

（一）、基础层面

对应的产业链上、中、下层包括：上游底层技术和基础设施（基础技术、设备、实现方法底层平台）、中游服务层主要为开发者提供基于区块链技术的应用；下游应用层包括金融、供应链管理、智能制造、政企、服务、社会应用等。

硬件、技和基础设施厂商主要提供区块链应用所需的芯片、矿机、矿池、硬盘、路由器等基础设施。

底层平台的实现方式可以分为公有链、联盟链和私有链。

底层技术包括基础组件、协议和核心算法。
基于底层核心技术组件，针对不同的应用场景提供不同的功能，包括智能合约、可编程资源、激励机制、会员管理等。

基础层提供区块链或分布式账本技术的底层结构，主要包括以太坊、HyperledgerFabric、R3Corda、FISCOBCOS等。

（2）、服务层

服务层是指BaaS（区块链即服务）平台。
国内主要BaaS平台有蚂蚁区块链BaaS平台、腾讯云TBaaS等。
和平安账户。
链上BaaS平台等

主要为开发者提供基于区块链技术的应用。
它基于底层技术提供智能合约、信息安全、数据服务等生产性服务，增强开发者开发平台级应用的能力。
方便性和可扩展性。

应用和服务生产者负责区块链通用技术和技术扩展平台的研发，建设数字货币培训和存储平台，并为行业应用层面提供技术支撑。

(3)、应用层

应用层性能是主要应用组件，包括智能合约、可编程资源、激励机制、会员管理等。

指区块链的最终用户或服务提供商。
目前区块链的主要应用场景包括跨境支付、防伪溯源、供应链融资、贸易融资、电子发票、ABS等。
。

服务对象分为两类：B端（早期）：区块链+（金融、供应链管理、版权保护、教育）；C面（率先落地）：区块链+（共享经济、泛娱乐）。

下游区块链的范围是区块链技术与现有产业的结合。
现在，很多行业已经开始了区块链3.0应用时代。

(1)。
区块链+供应链

区块链+供应链实现产品信息全流程可追溯。
传统供应链的溯源防伪系统存在信息不透明、数据易篡改、安全性差、相关封闭等缺点。
然而，利用区块链技术和物联网技术，可以处理原材料采购过程、制造加工过程以及商品流通过程的信息。
整合溯源，真正实现品牌、渠道、零售商、消费者之间全流程的真实可追溯，细化到每一件商品、每一个编码，显着提升用户的信任体验。

（二）、区块链+物联网

构建万物互联时代的信息交换网络。
随着物联网设备数量的增加，区块链的分布式特性为物联网提供了一种自我治理的方式，可以帮助物联网中的设备相互理解，了解不同设备之间的关联性。
设备，从而实现物联网式的控制分配。

（三）、区块链+医疗

确保医疗数据安全共享。
利用区块链技术对医疗数据进行数学加密，可以有效防范医疗数据被恶意修改等风险。
利用区块链技术开发的医疗数据共享交换系统，上传加密医疗数据，让数据在患者和医疗机构之间快速、高效、安全地共享和流转，有效化医疗数据管理，保证疾病诊断数据的准确性。

（4）、区块链+房地产

区块链在房地产领域有很多潜在的应用场景，最常见的是房地产交易。
买卖房产过程中的痛点包括：交易期间和交易后缺乏透明度、大量文件、潜在欺诈、公共记录错误等等。
区块链提供了一种满足快速、无纸化交易需求的方法。
此外，房地产区块链应用程序可以帮助记录、跟踪和转让财产契约、契据、留置权等。
并为财务公司、证券公司、抵押贷款公司提供平台。
区块链技术旨在安全地保存文件，同时提高透明度并降低成本。
此外，区块链还应用于建筑工程领域，不少企业正在当前的城市更新热潮中应用该技术。
例如深圳兰芳链提出了区块链+基于区块链的城市更新/建筑工程/房地产开发等解决方案包，全面服务房地产多个领域。
目前，其官方网站和手机应用程序已上线。

另外，区块链在供应链金融、股票交易、银行等方面已经有很多应用，这里不再赘述。

作为我国“十四五”规划的重要内容之一，官方早已提出加快区块链技术发展和产业创新，积极推动区块链与经济社会发展融合发展。

实现上述两项发展，关键在于以下两点：

1．区块链技术核心技术的革命。

区块链技术是目前我国与欧美差距最小的技术。
官员们特别强调，在这个新兴领域，我国必须走在理论前沿，占据创新制高点，获得新的产业优势。
要推动协同研究，加快基础技术进步，为区块链应用发展提供安全、可审计的技术支撑。

目前，大多数区块链技术还处于概念炒作阶段，很多业务场景只是为了区块链而使用区块链。
到目前为止，我国还没有人能够在全球范围内解决三维悖论这样的根本性技术难题。
因此，必须回归基础理论和基础技术，通过潜心长期的研究，才能取得重要突破。

事实上，政府对区块链技术的理论技术和后续应用发展提出了非常高的要求。
我们要做好区块链基础理论研究，重点攻克一批关键核心技术，真正把技术落到实处。
承担研发重担是当前区块链发展的关键。

2.加强国际话语权和监管力量。

与以前的计算技术不同，区块链技术具有高度可扩展性或侵略性。
它的规则或者说话语权决定了它的影响范围，因为链条上的每个公司无论是个人还是机构都必须遵守所制定的规则。
国内外区块链。
比如大家在使用Windows系统时必须遵守Windows规则，但Windows只是为用户设定了信息交互的规则，这是我们可以接受的，而区块链设定了行业治理规则，其分布式的特性，区块链治理规则可以很快地实现。
超越国界和地理限制。

实现以上两点，需要加强人才队伍建设，建立健全人才培养体系，打造多种形式的高层次人才培养平台，培养一批领军人才和领军人才。
高水平创新团队。

区块链作为一项架构创新技术，对综合性人才需求巨大，要求专业人员掌握涉及密码学、信息科学、基础数学等多种专业技术知识。
发展区块链，需要加强跨学科深度融合的人才队伍建设，从基础研究、应用研发、融合产业等方面，前瞻性、系统性地建立人才培养体系。

区块链技术是未来数字经济的重要组成部分，为各行各业带来丰富的好处。
虽然我们已经进入3.0时代，但区块链在各行业的垂直应用还只是开始了。

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区块链架构有哪些