BIT:一文读懂区块链协议的四个结构层:网络层、基础层、执行层及应用层_为什么现在不提区块链了

每个区块链都由嵌入在其代码中的许多协议(规则和过程)组成。

就当这是一栋在建的新房子吧。它建立在一个坚实的基础上,即互联网。由于其精心设计的协议,每个区块链都是独一无二的。

区块链协议定义了网络的许多特性,包括安全性、去中心化、可扩展性、可用性、技术成熟度、生态系统开发和治理。

就像一个完全建成的房子一样,区块链由多个结构层组成。去中心化金融(DeFi)协议主导了去中心化应用(Dapp)解决方案市场,以太坊作为领先的区块链为第3层智能合约和Dapp提供了平台。

动态 | 新华社:我国区块链发展处全球第一梯队,但自主核心技术仍有待提升:专家认为,作为核心技术自主创新重要突破口,区块链在我国将开启新征程,核心技术研发和行业应用落地是今后产业发展的主赛道。区块链作为一项新兴技术,在全球仍处于发展早期阶段。从区块链技术角度看,在区块链技术申请专利上,目前我国区块链发展水平处于全球第一梯队。2019年上半年全球区块链专利申请数量上,中国占比达67%,而美国仅16%;另一方面在区块链底层基础技术上,我国则处于相对落后位置,比如目前区块链的主流共识算法,基本都是国外开发,在区块链的拓展性层面,比如跨链、分片等技术开发上也都由国外团队或机构主导,自主核心技术仍有待提升。(新华社)[2019/11/3]

本文的目的是帮助理解每个协议和相关层。

公告 | 火币全球站定于8月8日15:00上线BAT/USDT交易:火币发布公告称,因 BAT (Basic Attention Token) 符合火币全球站USDT交易区的上线标准,火币全球站定于新加坡时间2019年8月8日15:00上线 BAT/USDT交易。[2019/8/7]

第0层:

网络层,这一层作为任何区块链的主要通信层。在网络层上构建了一个点对点网络,其中包括数据传输协议。

第1层:

公告 | 火币全球站恢复BCH提币业务:据火币公告,火币全球站将于新加坡时间11月29日18:00恢复BCH提币业务。[2018/12/3]

基础层,包含确保区块链安全的关键加密协议。这一层加密协议对于流程的完整性、数据的安全分发和区块链的共识机制至关重要。

BTC的工作证明(PoW)和以太坊的权益证明(PoS)是两个最知名的第一层协议。在最近的共识协议升级中,以太坊放弃了PoW,转而采用PoS(Casper)。新的第一层PoS协议速度更快,能耗更低。

转向PoS使得攻击以太坊协议变得更加困难。为了确保网络安全,验证者必须质押大量ETH。如果验证者试图攻击网络,该协议将摧毁所有与之相关的ETH。想要在PoW中达到同样的结果,协议就必须能够摧毁所有矿工的硬件,这是不可能的。

随着即将到来的分片链更新,以太坊的安全模型也将发生变化。信标链会随机给分片分配验证者,这样就几乎不可能攻击特定的分片。在PoW区块链上,分片不太安全,因为协议不能控制矿工。

第2层:

执行层,它可能包括虚拟环境、区块、交易和智能合约。这一层通过执行价值转移、智能合约执行和区块生成等操作,提高了区块链的速度和可扩展性。

第2层扩展技术涉及链下改进以提高交易速度,而第1层扩展技术则提高基链的吞吐量。例如:使用第1层工作量证明协议进行支付。两种协议都采用了类似的第2层扩展解决方案,利用私有支付通道来缓解区块链拥塞。

第3层:

应用层,包含Dapp、去中心化自治组织(DecentralizedAutonomousorganization,DAO)和自治代理。

这一层可以容纳各种不同的用户级代理和与区块链交互的程序。用户通过应用程序内置的协议与区块链通信。一些最流行的Layer3解决方案包括Uniswap,PancakeSwap,Polygon和Loopring。

结论

随着最近对DeFiDapp需求的激增,以太坊区块链上已经推出了几个layer2扩展解决方案,包括rollup、plasma、状态通道和分片协议。

然而,要密切关注以太坊的竞争对手——Mina、Solana和Polkadot——因为他们也提供了第二层平台,只是以简化DeFi应用程序和NFT的开发为具体目标。

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