區塊鏈:區塊鏈技術發展現狀與展望之四

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2.2網絡層

組網方式：區塊鏈系統的節點一般具有分布式、自治性、開放可自由進出等特性，因而一般采用對等式網絡來組織散步全球的參與數據驗證和記賬的節點。對等網絡中的每個節點均地位對等且以扁平式拓撲結構相互連通和交互，不存在任何中心化的特殊節點和層級結構，每個節點均會承擔網絡路由、驗證區塊數據、傳播區塊數據、發現新節點等功能。按照節點存儲數據量的不同，可以分為全節點和輕量級節點。前者保存有從創世區塊到當前最新區塊為止的完整區塊鏈數據，并通過實時參與區塊數據的校驗和記賬來動態更新主鏈。全節點的優勢在于不依賴任何其他節點而能夠獨立地實現任意區塊數據數據的校驗、查詢和更新，劣勢則是維護全節點的空間成本較高。與之相比，輕量級節點則僅保存一部分區塊鏈數據，并通過簡易支付驗證方式向其相鄰節點請求所需的數據來完成數據校驗。

上海金山區與阿里巴巴簽署合作協議，將引入區塊鏈等創新業務服務平臺:10月16日，上海市金山區人民政府與阿里巴巴(中國)有限公司關于阿里巴巴金山園區項目合作協議簽約儀式在上海市政府舉行。據悉，阿里巴巴金山園區項目將以金山區為起點，服務全上海，輻射長三角，引入包括工業互聯網、區塊鏈等在內的創新業務服務平臺，推動區域內制造業與數字技術相結合，帶動上下游生態企業共同促進金山區乃至上海市產業發展。（東方網）[2020/10/16]

數據傳播協議：任一區塊數據生成后，將由生成該數據的節點廣播到全網其他所有的節點來加以驗證。根據中本聰的設計，比特幣系統的交易數據傳播協議包括如下步驟：

薛洪言：物聯網讓B端數據上網，區塊鏈則能優化數據的“可信性”:蘇寧金融研究院副院長薛洪言今日發文認為，物聯網讓B端數據上網，區塊鏈則能優化數據的“可信性”。在產業鏈中引入區塊鏈，借助區塊鏈的難篡改特征，可以低成本地將真實交易記錄進行鏡像復制，消除多方參與帶來的“陌生人”信任問題，既能顯著降低產業鏈內的操作成本，還能助力核心企業信用有效“穿透”多層交易結構，解決遠端供應商、經銷商的信用融資問題。但同時，他也表示，猶記得2016年全行業刮起一股區塊鏈熱潮，但大家口中的現象級應用遲遲沒能出現，那些過早押注區塊鏈的企業，很多沒能撐過隨后的資本冬天。要積極參與未來，也要正確擁抱未來。[2020/8/5]

1.比特幣交易節點將新生成的交易數據向全網所有節點進行廣播；

Unibright將在德國試行基于區塊鏈的可再生能源交易:金色財經報道，3月9日，區塊鏈技術提供商Unibright（UBT）宣布與德國初創公司Wasserkraft Mittelrhein建立合作關系，以使用Unibright Framework促進去中心化可再生能源交易、監控和數據分析。Unibright提出了一個“智能電網”系統，在該系統中，不同的小型電力生產商通過區塊鏈技術直接與能源消費者互動。[2020/3/11]

2.每個節點都將收集到的交易數據存儲到一個區塊中；

3.每個節點基于自身算力在區塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明；

4.當節點找到區塊的工作量證明后，就向全網所有節點廣播此區塊；

5.僅當包含在區塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過的，其他節點才認同該區塊的有效性；

6.其他節點接受該數據區塊，并在該區塊的末尾制造新的區塊以延長該鏈條，而將被接受區塊的隨機哈希值視為先于新區塊的隨機哈希值。

需要說明的是，如果交易節點是與其他節點無連接的新節點，比特幣系統通常會將一組長期穩定運行的“種子節點”推薦給新節點建立連接，或者推薦至少一個節點連接到新節點。此外，交易數據廣播時，并不需要全部節點均接收到，而是只要足夠多的節點做出響應即可整合進入區塊賬本中。未接收到特定交易數據的節點則可向鄰近節點請求下載該缺失的交易數據。

數據驗證機制：網絡中每個節點都時刻監聽比特幣網絡中廣播的數據與新區塊。節點接收到鄰近節點發來的數據后，將首先驗證該數據的有效性。如果數據有效，則按照接收順序為新數據建立存儲池以暫存尚未記入區塊的有效數據，同時繼續向鄰近節點轉發；如果數據無效，則立即廢棄該數據，從而保證無效數據不會在區塊鏈網絡繼續傳播。

由網絡層設計機理可見，區塊鏈是典型的分布式大數據技術。全網數據同時存儲于去中心化系統的所有節點上，即使部分節點失效，只要仍存在一個正常運行的節點，區塊鏈主鏈數據就可完全恢復而不會影響后續區塊數據的記錄與更新。這種高度分散化的區塊存儲模式與云存儲模式的區別在于，后者是基于中心化結構基礎上的多重存儲和多重數據備份模式，即“多中心化”模式；而前者則是完全“去中心化”的存儲模式，具有更高的數據安全性。

2.3共識層

早期的比特幣區塊鏈采用高度依賴節點算力的工作量證明機制來保證比特幣網絡分布式記賬的一致性。隨著區塊鏈技術的發展和各種競爭幣的相繼涌現，研究者提出多種不依賴算力而能夠達成共識的機制，例如點點幣首創的權益證明共識和比特幣首創的授權股份證明機制，共識機制等。區塊鏈共識層即封裝了這些共識機制。