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加密初學者必知:什麼是公鏈層級架構?

近期,以太坊上海升級成為加密行業熱度最高的話題。以太坊在公鏈市場中一直扮演著龍頭角色,為公鏈賽道帶來了許多創新與變革的里程碑時刻,更是有無數新興的公鏈以以太坊為目標,開展了一場又一場的公鏈之爭。公鏈歸根到底是依賴於區塊鏈技術,所謂的公鏈之爭,則是在公鏈架構層級中不斷進行優化和創新,從而改進公鏈的性能。

從最初的比特幣網路,到引入智能合約的以太坊,再到現如今層出不窮的針對各類現實應用

及解決方案的公鏈,儘管他們在具體的實現上都各不相同,但從整體的公鏈平臺架構上來說可劃分為幾個層級:硬體基礎設施層、數據層、網路層、共識層、激勵層、智能合約層和應用層。

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 l 硬體基礎設施層

區塊鏈的數據資訊是安全地存儲在某個數據中心的伺服器上,當用戶使用區塊鏈應用時,機器都需要請求訪問伺服器的數據。簡單來說,硬體基礎設施層是交互和交換資訊的設備網路。

l 數據層

數據層又稱數據傳輸層,該層以安全且不可篡改的方式存儲鏈上所有交易數據,功能與資料庫相似。當公鏈的驗證節點驗證一定數量的交易時,數據會被綁定到一個區塊中,然後與區塊鏈中的前一個數據塊連接(創世塊除外),這就是數據層存儲的過程。在存儲數據中,數據層會涉及兩個重要的組件:Merkle樹和哈希函數,這兩個組件能夠保證數據的不可篡改、完整且安全。

l 網路層

眾所周知,區塊鏈的P2P框架使得各個節點可以交換交易數據,並就交易的有效性達成共識。網路層的角色就是負責點對點資訊交換,從而促進節點間的通信,它主要包括P2P網路機制、數據傳播和驗證機制,又稱為傳播層。

l 共識層

共識層是負責驗證交易的,被譽為是任何區塊鏈中最關鍵的層。通常驗證一筆交易需要一定數量的節點,這些節點必須得出相同且有效性的結果。共識層依賴於共識機制來驗證交易並將其添加到區塊鏈中,常見的共識機制包括PoW、PoS和DPoS等。目前市場上大部分公鏈都是在PoS共識上進行創新,例如以太坊、Fantom、CoinEx Smart Chain(CSC)公鏈等。

l 激勵層

為了鼓勵驗證節點和用戶積極參與、維護公鏈系統,公鏈需要有激勵機制,這就是激勵層的功能。激勵層會提供一些激勵機制,包括節點獎勵的分配和交易費用的設定,鼓勵節點參與記賬並確保整個網路的安全運行。例如CSC公鏈就設置了101個驗證節點,通過獎勵驗證節點來激勵代幣持有者成為驗證節點。

l 合約層

公鏈之所以具有開源和可編程的特性,是因為其合約層能夠存儲各類的代碼、演算法、智能合約等。合約層為公鏈提供了生態所需的各種組件和服務,例如智能合約、數字錢包、DAO和數據傳輸等。

l 應用層

應用層是智能合約、鏈碼和去中心化應用程式所運行的層,包含了用戶介面、腳本、API和框架等。在應用層中,智能合約會在滿足約定的條件下被觸發,例如合約到期日、現貨價格的實現等,然後將通過DApp執行。 

 

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條成熟的公鏈通常涵蓋了硬體基礎設施層、數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層及應用層6個層級。瞭解各個層級及其應用,對於想要通過技術創新提升公鏈可擴展性的開發團隊來說至關重要。通過改進公鏈架構,開發者團隊將能夠構建更加安全、高效和去中心化的公鏈生態。