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pos機基本結(jié)構(gòu)
一般說來，區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中，數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)加密和時間戳等技術(shù)；網(wǎng)絡層則包括分布式組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制等；共識層主要封裝網(wǎng)絡節(jié)點的各類共識算法；激勵層將經(jīng)濟因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中，主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應用場景和案例（見圖2）。
區(qū)塊鏈的基礎架構(gòu)
資料來源：袁勇、王飛躍：《區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》，《自動化學報》2016年第4期，第484頁。
在該架構(gòu)中，基于時間戳的鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點的共識機制、基于共識算力的經(jīng)濟激勵和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點。
（1）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是區(qū)塊鏈通過使用各種密碼學技術(shù)——數(shù)據(jù)區(qū)塊、非對稱加密、默克爾樹、時間戳、鏈式結(jié)構(gòu)以及哈希函數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，目的是創(chuàng)建數(shù)據(jù)的去中心化分布式存儲格式以及校驗區(qū)塊數(shù)據(jù)，用以保證區(qū)塊數(shù)據(jù)的完整性、穩(wěn)定性和可靠性。
（2）網(wǎng)絡層。網(wǎng)絡層主要通過分布式組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播機制和數(shù)據(jù)驗證機制將區(qū)塊鏈底層的P2P網(wǎng)絡組織起來，以達成構(gòu)建網(wǎng)絡環(huán)境、搭建交易通道的規(guī)則，使交易在網(wǎng)絡中快速擴散，用以確保及時驗證交易正確性。
（3）共識層。共識層主要通過整個網(wǎng)絡中各類節(jié)點共識算法——工作量證明機制（PoW共識機制）、權(quán)益證明機制（PoS共識機制）、授權(quán)股份證明機制（DPoS共識機制），在決策權(quán)高度分散的去中心化系統(tǒng)中實現(xiàn)各節(jié)點高效、快速地對區(qū)塊數(shù)據(jù)達成有效性共識，用以確保全網(wǎng)記賬一致性。
（4）激勵層。激勵層主要是指區(qū)塊鏈技術(shù)體系對于經(jīng)濟因素的集成，體現(xiàn)在經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制上，用以確保區(qū)塊鏈的穩(wěn)定運行。例如，比特幣區(qū)塊鏈就采用“挖礦”機制，即鼓勵網(wǎng)絡中每個節(jié)點積極參與區(qū)塊鏈中區(qū)塊生成和驗證工作，以此激勵參與者不斷提供算力，獲得經(jīng)濟獎勵。
（5）合約層。合約層是基于以上架構(gòu)而提供的用于編寫的可執(zhí)行代碼的接口，利用該接口可以開發(fā)基于區(qū)塊鏈的各種實際應用，主要技術(shù)涵蓋各類腳本、算法和智能合約，是建立在區(qū)塊鏈虛擬機之上的商業(yè)邏輯和算法，也是實現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)靈活編程和數(shù)據(jù)操作的基礎。
（6）應用層。應用層是區(qū)塊鏈的應用場景，主要包括可編程貨幣、可編程金融和可編程社會，在這一基礎架構(gòu)層中，基于時間戳的鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)、基于分布式節(jié)點的共識機制、基于共識算力的經(jīng)濟激勵、靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點。
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