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區塊鏈框架簡介
目前大多數區塊鏈技術的應用與比特幣類似，大部分是在比特幣架構基礎上的擴展。
區塊鏈技術在金融行業得到廣泛關注，被認為可以用來從最底層重構傳統金融業現有的IT基礎架構。
可以將區塊鏈的基礎架構分為三層：應用層、數據層、網絡層。
區塊鏈的基礎架構
首先，在網絡層之上，區塊鏈是建立在IP通信協議和對等網絡的基礎上的一個分布式系統，和傳統帶中心的分布式系統不一樣，它不依靠中心化的服務器節點來轉發消息，而是每一個節點都參與消息的轉發。因此P2P網絡比傳統網絡具有更高的安全性，任何一個節點被攻擊都不會影響整個網絡，所有的節點都保存着整個系統的狀態信息。
其次，在數據層面上，區塊鏈就是一個只可追加、不可更改的分布式數據庫系統，是一個分布式賬本。如果是公開的區塊鏈，也就是公有鏈，那么這個賬本可以被任何人在任何地方進行查詢，完全公開透明。在區塊鏈網絡中，節點通過使用共識算法來維持網絡中賬本數據庫的一致性。同時采用密碼學的簽名和哈希算法來確保這個數據庫不可篡改，不能作偽，並且可追溯。
再次，在應用層面，我們可以用區塊鏈代替傳統的登記、清算系統。基於區塊鏈技術的匯兌和支付屬於區塊鏈的1.0應用版，其安全性、交易時間、成本都會對傳統支付業務進行顛覆式改進。一個重要原因就是傳統銀行在賬本的維護、支付交易的結算和清算方面的架構過於復雜，維護成本過高。
在應用方面，區塊鏈平台能夠提供編程環境讓用戶編寫智能合約。通過智能合約，可以把業務規則轉化成在區塊鏈平台自動執行的合約，該合約的執行不依賴可信任的第三方，也不受人為的干預。理論上只要一旦部署，一旦符合合約執行的條件就會自動執行。執行結果也可以在區塊鏈上供公開檢查，提供了合約的公正性和透明性。因此，智能合約可以降低合約建立、執行和仲裁中所涉及的中間機構成本。區塊鏈的智能合約奠定了未來建立可編程貨幣、可編程金融，甚至是可編程社會的基礎。
區塊鏈架構特點
區塊鏈具有去中心化、可靠數據庫、開源可編程、集體維護、安全可信、交易准匿名性等特點。如果一個系統不具有以上特征，將不能被視為基於區塊鏈技術的應用。
1. 去中心化
區塊鏈數據的存儲、傳輸、驗證等過程均基於分布式的系統結構，整個網絡中不依賴一個沒有中心化的硬件或管理機構。作為區塊鏈一種部署模式，公共鏈網絡中所有參與的節點都可以具有同等的權利和義務。
2. 可靠數據庫
區塊鏈系統的數據庫采用分布式存儲，任一參與節點都可以擁有一份完整的數據庫拷貝。除非能控制系統中超過一半以上的算力，否則在節點上對數據庫的修改都將是無效的。參與系統的節點越多，數據庫的安全性就越高。並且區塊鏈數據的存儲還帶有時間戳，從而為數據添加了時間維度，具有極高的可追溯性。
3. 開源可編程
區塊鏈系統通常是開源的，代碼高度透明公共鏈的數據和程序對所有人公開，任何人都可以通過接口查詢系統中的數據。並且區塊鏈平台還提供靈活的腳本代碼系統，支持用戶創建高級的智能合約、貨幣和去中心化應用。
4. 集體維護
系統中的數據塊由整個系統中所有具有記賬功能的節點來共同維護，任一節點的損壞或失去都不會影響整個系統的運作。
5. 安全可信
區塊鏈技術采用非對稱密碼學原理對交易進行簽名，使得交易不能被偽造；同時利用哈希算法保證交易數據不能被輕易篡改，最后借助分布式系統各節點的工作量證明等共識算法形成強大的算力來抵御破壞者的攻擊，保證區塊鏈中的區塊以及區塊內的交易數據不可篡改和不可偽造，因此具有極高的安全性。
6. 准匿名性
區塊鏈系統采用與用戶公鑰掛鈎的地址來做用戶標識，不需要傳統的基於PKI（Public Key Infrastructure）的第三方認證中心（CertificateAuthority，CA）頒發數字證書來確認身份。通過在全網節點運行共識算法，建立網絡中誠實節點對全網狀態的共識，間接地建立了節點間的信任。用戶只需要公開地址，不需要公開真實身份，而且同一個用戶可以不斷變換地址。因此，在區塊鏈上的交易不和用戶真實身份掛鈎，只是和用戶的地址掛鈎，具有交易的准匿名性。
總結
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化，能夠通過運用哈希算法、數字簽名、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段，在節點無需互相信任的分布式系統中建立信用，實現點對點交易和協作，從而為中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。