在《區塊鏈底層原理與技術架構》一書中,把區塊鏈框架划分為四層:數據層，網絡通信層，共識驗證層和業務應用層，如下圖：
1.數據層
它主要實現了2個功能，一個是相關數據的存儲，另一個是賬戶和交易的實現與安全。數據儲存基於mercle樹，通過區塊的方式和鏈式結構實現。賬戶和交易基於數字簽名，非對稱加密技術，多重簽名技術等多種密碼學算法和技術，保證了交易能在去中心化的情況下安全的進行。
2.網絡通信層
網絡通信層主要實現網絡節點的連接和通信。與有中心服務器的中央網絡不同，對等網絡的用戶即是服務器，又是一個節點，用戶群體通過交換信息組成一個互聯網體系。
3.共識驗證層
共識驗證是區塊鏈的核心。什么是共識呢？即全網的節點對交易和數據達成一致，可以防范51%攻擊，女巫攻擊，拜占庭攻擊，保證交易和數據安全。因為其應用場合的不同，現在已經有很多種富有特色的共識機制。如下列幾種：
a.Pos（Proof of Stake）權益證明算法 原理是節點獲得區塊的獎勵與該節點持有的代幣數量和時間成正比，在獲取獎勵后，該節點的持有時間清零，重新計算。缺點：代幣數量對收益影響太高，如果前期分配不均，很容易造成貧富差距。
b.DPoS(Delegate Proof of Stake)股權授權證明，原理是所有節點投票選出100個節點（可是其他數量），區塊完全有這100個節點按照一定算法生產，有點類似於美國的議會制。
c.Casper 投注共識，原理是每個參與共識的節點要支付一定的押金，獲取的獎勵和押金成正比，如果有節點作惡押金會被扣掉。
d.PBFT(Pratical Byzantine Fault Tolerance)拜占庭容錯算法，原理是與一般的基於博弈論的機制不同，PBTF本質上是通過算法實現了共識，因此區塊確認快，不想其他公有鏈一樣在若干區塊之后才安全，可以實現出塊即確認。
e.POW(Proof of work)工作證明 原理是節點利用自身計算機做數學計算進行交易確認和提供 安全性。也是多勞多得，如過一個節點提供的算力越高，他的效率也就越高，他獲取的獎勵就和他的算力成正比。
f.RAFT 分布式狀態下保持一致性的算法，不多做解釋，看看這個動畫，你應該就能理解了 http://thesecretlivesofdata.com/raft/
為了讓節點積極參與到共識確認中，主要依靠的是區塊鏈資產的發行和分配制度。這種資產就是我們所熟知的虛擬幣，比如以太坊就是整個平台運行的燃料，每挖出一個以太坊區塊就獎勵5個以太坊，同時運行只能合約和交易都要向礦工支付一定的以太坊作為手續費
4.業務應用
利用區塊鏈技術可以構建種類及其豐富的應用，比如股權，網絡購物支付，域名，商標等等。甚至可以構建以腳本為基礎的智能合約，該合約賦予賬本可編程的特性，通過虛擬機的方式運行代碼，實現智能合約功能，比如以太坊的虛擬機（EVM）。同時，在智能合約的基礎上添加能夠與用戶交互的前台頁面，就能形成去中心化的應用
總之，區塊鏈具有去中心化，時序數據，集體維護，可編程，安全可信和匿名性等特點。
下一遍文章我會講講區塊鏈的工作流程。