一、区块链如何部署节点(区块链节点之间如何通信)

浅析FabricPeer节点

HyperledgerFabric，也称之为超级账本，是由IBM发起，后成为Linux基金会Hyperledger中的区块链项目之一。

Fabric是一个提供分布式账本解决方案的平台，底层的账本数据存储使用了区块链。区块链平台通常可以分为公有链、联盟链和私有链。公有链典型的代表是比特币这些公开的区块链网络，谁都可以加入到这个网络中。联盟链则有准入机制，无法随意加入到网络中，联盟链的典型例子就是Fabric。

Fabric不需要发币来激励参与方，也不需要挖矿来防止有人作恶，所以Fabric有着更好的性能。在Fabric网络中，也有着诸多不同类型的节点来组成网络。其中Peer节点承载着账本和智能合约，是整个区块链网络的基础。在这篇文章中，会详细分析Peer的结构及其运行方式。

在本文中，假设读者已经了解区块链、智能合约等概念。

本文基于Fabric1.4LTS。

区块链网络是一个分布式的网络，Fabric也是如此，由于Fabric是联盟链，需要准入机制，所以在网络结构上会复杂很多，下面是一个简化的Fabric网络：

各个元素的含义如下：

对于Fabric网络，外部的用户需要通过客户端应用，也就是图中的A1、A2或者A3来访问网络，客户端应用需要通过CA证书表明自己的身份，这样才能访问到Fabric网络中有权限访问的部分。

在上面的网络中，共有四个组织，R1、R2、R3和R4。其中R4是整个Fabric网络的创建者，网络是根据NC4配置的。

在Fabric网络中，不同的组织可以组成联盟，不同的联盟之间数据通过Channel来隔离。Channel中的数据只有该联盟中的组织才能访问，每一个新的Channel都可以认为是一条新的链。与其他的区块链网络中通常只有一条链不一样，Fabric可以通过Channel在网络中快速的搭建出一个新的区块链。

上面R1和R2组成了一个联盟，在C1上交易。R2同时又和R3组成了另外一个联盟，在C2上交易。R1和R2在C1上交易时，对R3是不可见的，R2和R3在C2上交易时，对R1是不可见的。Channel机制提供了很好的隐私保护能力。

Orderer节点是整个Fabric网络共有的，用来为所有的交易排序、打包。比如上面网络中O4节点。本文不会对Orderer节点进行详细说明，可以把这个功能理解为比特币网络中的挖矿过程。

Peer节点表示网络中的节点，通常一个Peer就表示一个组织，Peer是整个区块链网络的基础，是智能合约和账本的载体，Peer也是本文讨论的重点。

一个Peer节点可以承载多套账本和智能合约，比如P2节点，既维护了C1的账本和智能合约，也维护了C2的账本和智能合约。

为了可以更深入了解Peer节点的作用，先了解一下Fabric整体的交易流程。整体的交易流程图如下：

Peer节点按照功能来分可以分为背书节点和记账节点。

客户端会提交交易请求到背书节点，背书节点开始模拟执行交易，在模拟执行之后，背书节点并不会去更新账本数据，而是把这个交易进行加密和签名，然后返回给客户端。

客户端收到这个响应之后就会把响应提交到Orderer节点，Orderer节点会对这些交易进行排序，并打包成区块，然后分发到记账节点，记账节点就会对交易进行验证，验证结束之后，就会把交易记录到账本里面。

一笔交易是否能成功是根据背书策略来指定的，每一个智能合约都会指定一个背书策略。

Peer节点代表着联盟链中的各个组织，区块链网络也是由Peer节点来组成的，而且也是账本和智能合约的载体。

通过对上面交易过程的了解可以知道，Peer节点是主要的参与方。如果用户想要访问账本资源，都必须要和peer节点进行交互。在一个Peer节点中，可以同时维护多个账本，这些账本属于不同的Channel。每个Peer节点都会维护一套冗余账本，这样就避免了单点故障。

Peer节点根据在交易中的不同角色，可以分成背书节点（Endorser）和记账节点（Committer），背书节点会对交易进行模拟执行，记账节点才会真正将数据存储到账本中。

账本可以分成两个部分，一部分是区块链，另一部分是CurrentState，也被称之为WorldState。

区块链上只能追加，不能对过去的数据进行修改，链上也包含两部分信息，一部分是通道的配置信息，另一部分是不可修改，序列化的记录。每一个区块记录前一个区块的信息，然后连成链，如下图所示：

第一个区块被称之为genesisblock，其中不存储交易信息。每个区块可以被分为区块头、区块数据和区块元数据。区块头中存储着当前区块的区块号、当前区块的hash值和上一个区块的hash值，这样才能把所有的区块连接起来。区块数据中包含了交易数据。区块元数据中则包括了区块写入的时间、写入人及签名。

其中每一笔交易的结构如下，在Header中，包含了ChainCode的名称、版本信息。Signature就是交易发起用户的签名。Proposal中主要是一些参数。Response中是智能合约执行的结果。Endorsements中是背书结果返回的结果。

WorldState中维护了账本的当前状态，数据以Key-Value的形式存储，可以快速查询和修改，每一次对WorldState的修改都会被记录到区块链中。WorldState中的数据需要依赖外部的存储，通常使用LevelDB或者CouchDB。

区块链和WorldState组成了一个完整的账本，WorldState保证的业务数据的灵活变化，而区块链则保证了所有的修改是可追溯和不可篡改的。

在交易完成之后，数据已经写入账本，就需要将这些数据同步到其他的Peer，Fabric中使用的是Gossip协议。Gossip也是Channel隔离的，只会在Channel中的Peer中广播和同步账本数据。

智能合约需要安装到Peer节点上，智能合约是访问账本的唯一方式。智能合约可以通过Go、Java等变成语言进行编写。

智能合约编写完成之后，需要打包到ChainCode中，每个ChainCode中可以包含多个智能合约。ChainCode需要安装，ChainCode需要安装到Peer节点上。安装好了之后，ChainCode需要在Channel上实例化，实例化的时候需要指定背书策略。

智能合约在实例化之后就可以用来与账本进行交互了，流程图如下：

用户编写并部署实例化智能合约之后，就可以通过客户端应用程序来向智能合约提交请求，智能合约会对WorldState中数据进行get、put或者delete。其中get操作直接从WorldState中读取交易对象当前的状态信息，不会去区块链上写入信息，但put和delete操作除了修改WorldState，还会去区块链中写入一条交易信息，且交易信息不能修改。

区块链上的信息可以通过智能合约访问，也可以在客户端应用通过API直接访问。

Event是客户端应用和Fabric网络交互的一种方式，客户端应用可以订阅Event，当Event发生时，客户端应用就会接受到消息。

事件源可以两类，一类是智能合约发出的Event，另一类是账本变更触发的Event。用户可以从Event中获取到交易的信息，比如区块高度等信息。

在这篇文章中，首先介绍了Fabric整体的网络架构，通过对Fabric交易流程的分析，讨论了peer节点在交易中的作用，然后详细分析了peer节点所维护的账本和智能合约，并分析了peer节点维护账本以及peer节点执行智能合约的流程。

文/Rayjun

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京东公开“区块链网络部署方法及存储介质”专利

京东旗下北京京东尚科信息技术有限公司、北京京东世纪贸易有限公司日前公开一种“区块链网络、部署方法及存储介质”专利，申请日期为2018年，申请公布号：CN109218079A。

天眼查App显示，该区块链网络包括共识节点，数量为至少两个，对应参与业务的业务主体在所述业务中所实现的角色而部署；所述共识节点，用于对终端提交的交易排序后打包为新区块，执行所述新区块中的交易得到交易结果；对所述交易结果在所述区块链网络中共识节点之间执行共识，并根据执行共识后的交易结果更新所述共识节点维护的账本。

企业如何建立自己的区块链？

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企业如何建立自己的区块链？

随着各种币交易的流行，从而带动了交易所行业的发展，那么作为想要跨行业的小白，如何建立一个区块链交易所开发公司?链软网络为你总结了以下几点。

请点击输区块链入图片描述

1.确定交易所开发公司的运营范围

确定公司的运营范围很重要，这关乎到公司是否有盈利的可能。每天区域的相关法律法规都不一样，因此第一步是要先了解当地法律法规，并且需要获得必要的许可和批准，以便根据您的运营范围开设比特币交易所，避免触犯当地法律法规，带来不必要的麻烦。

2.查看国家/地区的法规和合规性要求

几乎所有政府都要求参与货币兑换业务的实体遵守“了解客户”(KYC)规范。KYC是企业通过政府颁发的身份证或护照验证其客户身份的过程。这里的主要目的是防止洗钱。确保遵守您所在国家/地区的KYC规范，并在您的交易所中集成合适的客户验证程序。

3.与银行或付款处理方合作

您需要与银行或支付提供商合作，通过法定货币处理付款。可以选择一家拥有大量在线设施的值得信赖的银行。

4.在您的交易所创造流动性

任何交易所都需要流动性才能成功运作。客户在下订单甚至存入资金时犹豫不决，除非他们看到完整的订单和交易活动。新交易自然会遇到流动性问题。

5.确保交易和客户数据的高级别安全性

任何交易所开发公司都需要一流的安全性，以确保交易所运营商和交易员的资金保持安全。这也应该适用于您的客户的私人数据，包括他们的KYC详细信息和银行帐户信息。多年来安全漏洞未被注意到的Gox漏洞导致当时流通的比特币总数的近1%被盗。据链软网络获悉，在2009年至2019年期间，所有比特币交易所中有三分之一被黑客入侵。因此安全性必须是您交易中的首要任务。

6.建立客户支持渠道

最后，客户支持是成功交换的另一个重要组成部分。需要工作人员来批准KYC请求，回答客户投诉，处理存款和提取法定货币等。快速的客户支持机制可确保您的客户从签署之日起开始交易并为您的交换创造收入。

希望有帮助帮助到你解决相关问题，更多问题详情欢迎随时咨询探讨！

区块链落地需解决四个核心问题访交通银行投资银行业务中心总裁陈维

随着区块链概念的持续升温以及这一技术的日益成熟，包括银行在内的金融机构也在加大这一领域的布局和应用。《太古宙-2019年中国区块链金融行业研究报告》指出，金融机构区块链投入呈逐年增长态势，预计至2022年，中国金融机构区块链技术投入将达92.7亿元。

陈维指出，资产证券化业务的本质是用资产信用来取代主体信用，而借助区块链技术，可实现技术互信取代机构互信，这两点使得区块链技术契合资产证券化业务场景的需要。基于此，交通银行推出了国内首个区块链资产证券化平台――“链交融”。陈维还表示，区块链技术还将为上海推进“长三角一体化”、建设国际资产管理中心等方面发挥积极作用。

“效率+信任”问题待解决

《中国经营报》：尽管不少银行已经探索并研究区块链，但最终落地项目较少。你认为，区块链技术落地难的原因是什么？

陈维：由于区块链主要采用联盟链的技术，这使得银行探索将区块链技术运用在具体业务落地时，主要面临以下四个问题：

第一个是安全。商业银行是整个金融系统基础设施建设中的重要参与者，对可靠性和安全性要求特别高。在新技术的运用过程中，安全性要求是最重要的，也是必须要满足的。由于区块链技术运用目前尚处于探索阶段，这可能会影响区块链技术应用在具体业务上的落地。

第二个是效率。在去中心化的设定下，所有的节点要达成共识并且将数据进行处理，这就需要花费很多的时间，因此目前业务效率较难得到有效兼顾。银行的一些传统业务，比如支付、转账、汇款等业务场景，对时间效率和数据存储等方面的要求较高，因此区块链技术目前与这些业务场景结合仍存在一定困难。

第三个是跨机构共识。联盟链需要联盟各方达成一致，共同推进链的形成和扩张，但在实际业务推进过程中，不同机构对区块链的认识、对联盟链的需求差异较大，存在一定的协调和推进难度。

第四个是经济成本。区块链应用对银行技术开发能力要求较高，同时还需配套大量软硬件资源，比如：联盟链需要部署节点、形成共识算法等一系列服务；银行需要投入大量人力、财力资源进行开发。这些投入在短期内可能无法直接产生可见的经济利润，会出现成本和收益的跨期错配。任何一家金融机构，无论上市与否，都会面临当期考核的问题，使得成本的当期性和收益的滞后性存在一定矛盾。

当然，尽管存在这四个主要矛盾，不少银行都在摸着石头过河、不断探索。可以说，在这方面交通银行积极响应国家号召，在区块链技术应用方面走在了同业前列，尤其在资产证券化领域实现了多项突破。

陈维：所谓效率就是时间问题，信任就是安全问题。

关于效率问题，结合交通银行的探索和实践，可通过以下三个方式加以解决：第一，通过链上智能合约的自动化方式，来提高业务流程的办理效率；第二，研究高性能的公有链技术，来满足交易并发情况下的计算、存储能力；第三，借助云计算，利用云的存储能力，提高效率，同时降低经济成本。

关于信任问题，主要有三种解决方式：第一，上链之前达成共识，参与方在上链之前必须要签署协议表示同意，避免业务开展过程中，因未达成共识而导致效率降低、难落地的情况发生；第二，采用数字签名和非对称加密技术，对数据进行加密以后再进行上链，确保只有授权方才能看到数据，实现数据权限的控制；第三，区块链技术采用分布式账本，实现数据的不能篡改，同时还可以进行追溯，确保各参与方对链上的数据保持较高的信任度。

助推长三角资产和资金“同城化”

《中国经营报》：交通银行在区块链场景探索方面有哪些特色和亮点？

陈维：当前市场上有很多关于区块链使用场景的探讨，在区块链赋能金融方面，资产证券化业务是最适合的场景之一。交通银行基于在资产证券化市场的实践探索及先发优势，自2016年来已尝试探索区块链应用于资产证券化业务场景，并于2018年正式对外发布了国内首个区块链资产证券化平台――“链交融”。该平台已获得两项技术专利――《一种基于智能合约的跨机构流程解决方案》和《基于智能合约的Fabric区块链管理方案》，并荣获上海市政府颁发的2018年度上海金融创新成果奖、《中国银行家》十佳区块链应用创新奖等奖项。

资产证券化业务参与机构众多，发行周期较长，同时交易结构也比较复杂，如何使业务更有效率地开展，就需要解决信息不对称问题。区块链技术具有去中心化、透明、共享、不可篡改四个特征，这就意味着区块链技术可以与资产证券化实现比较完美的结合。

从业务本身来讲，资产证券化业务的本质是用资产信用来取代主体信用；同时，借助区块链技术，可以实现技术互信取代机构互信，这两点使得区块链技术和资产证券化业务能够完美地契合。区块链技术可以在不需要第三方背书情况之下，实现系统中所有数据信息的公开、透明、不可篡改、不可伪造，同时还能对信息进行追溯。

《中国经营报》：在实践中，区块链技术如何赋能资产证券化业务？

陈维：在“链交融”平台上，借助区块链技术，将底层资产和尽调报告等资料，通过数字指纹永久储存在链上，借助区块链的透明、共享、不可篡改等特性，解决了资产证券化业务众多参与方之间的互信问题，实现信用穿透；通过一些算法实现链上文件的加密保护，有效缓解了信息泄露的风险。

同时，区块链技术的应用也降低了一些维护成本和系统运营的压力。自发行亚洲首单区块链技术赋能的信贷资产证券化项目“交盈2018年第一期个人住房抵押贷款资产支持证券”开始算起，截至目前，交通银行已经通过这个平台发行大约七八百亿元规模的项目。我们也一直致力于推动诸如国电电力等更多优质发起机构、专业投资人等资产证券化生态圈用户上链。

“链交融”是“金融创新联合实验室”的孵化成果，也是交通银行前中后台共同联动的产物。在前期研发中，业务部门凭借市场敏感度牵头整个项目，中后台部门协同合作。在区块链技术投入应用后，我们还在不断地与时俱进，对系统进行迭代升级。

除了交通银行内部协同来进行研发之外，交通银行还牵头成立了资产证券化业务生态圈――“陆家嘴资产证券化联盟”，通过与同业机构的合作，共同培育和发展生态圈系统，也是交通银行担当社会责任和实现社会价值的一种体现。

《中国经营报》：除了赋能银行具体业务之外，区块链技术在银行参与“长三角一体化”、服务上海建设国际资产管理中心等方面能提供哪些帮助？

陈维：区块链技术在资产证券化业务场景的应用实际上缩短了资产持有人和资金持有人之间的信息距离，同时也打破了行政区隔的界限。借助区块链技术，“链交融”平台的各个参与者达成资产共识和价格共识，举例来说，上海的资产可以对接到江苏的资金，从某种程度来说，促进了长三角区域的资产和资金的“同城化”。

同时，区块链技术对上海建设国际资产管理中心也能提供一定帮助。建设国际资产管理中心就意味着需要吸引大量的海外资金或者资金管理机构到上海，只有提供丰富的可供选择的优质资产才能把海外的资金或者机构留下来。资产证券化业务在国际市场已发展得相对成熟，规模也很大，相比之下，资产证券化业务在国内还处于发展阶段。随着中国对外开放力度的不断加大，未来将有越来越多的外资进入中国来投资一些国内的优质资产，“链交融”平台或将扮演更加重要的角色。

总体而言，区块链技术与上海的长三角一体化建设、自贸区建设以及建设全球金融科技中心、资产管理中心等战略课题都具有较为密切的联系，也将为服务国家战略做出新的更大贡献。

来源:中国经营网

区块链的基础知识有哪些？

1、FISCOBCOS使用账户来标识和区分每一个独立的用户。在采用公私钥体系的区块链系统里，每一个账户对应着一对公钥和私钥。其中，由公钥经哈希等安全的单向性算法计算后，得到的地址字符串被用作该账户的账户名，即账户地址。仅有用户知晓的私钥则对应着传统认证模型中的密码。这类有私钥的账户也常被称为外部账户或账户。

2、FISCOBCOS中部署到链上的智能合约在底层存储中也对应一个账户，我们称这类账户为合约账户与外部账户的区别在于，合约账户的地址是部署时确定，根据部署者的账户地址及其账户中的信息计算得出，并且合约账户没有私钥。

3、SDK需要持有外部账户私钥，使用外部账户私钥对交易签名。区块链系统中，每一次对合约写接口的调用都是一笔交易，而每笔交易需要用账户的私钥签名。

4、权限控制需要外部账户的地址。FISCOBCOS权限控制模型，根据交易发送者的外部账户地址，判断是否有写入数据的权限。

5、合约账户地址唯一的标识区块链上的合约。每个合约部署后，底层节点会为其生成合约地址，调用合约接口时，需要提供合约地址。

如何部署Qtum量子链节点

获取Qtum节点

可以通过以下四种方法之一获得Qtum节点程序：

1.直接下载二进制文件

如果你并不关心Qtum的源码，部署Qtum节点最方便的方法是在Qtumreleasepage（点击打开）下载最新的二进制文件，目前支持的平台包括Linux，Windows，OSX。建议选择最新版进行下载，本教程以撰写时的最新版v0.14.13为例。

（注意，你所看到最新版的版本号可能不同，如这里是0.14.13，其他字符串保持不变）

Mac用户请下载：qtum-0.14.13-osx64.tar.gz

Linux用户请下载：?qtum-0.14.13-i686-pc-linux-gnu.tar.gz(32位)或qtum-0.14.13-x86_64-linux-gnu.tar.gz(64位)

Windows用户请下载：qtum-0.14.13-win32.zip(32位)或qtum-0.14.13-win64.zip（64位）

树莓派用户请下载：qtum-0.14.13-arm-linux-gnueabihf.tar.gz

下载压缩包解压后,解压路径/bin/下包含qtumd和qtum-cli，即为本教程要用到的Qtum节点可执行文件。

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二、区块链用到哪些架构(区块链技术的架构有五个层面)

区块链技术的架构模型包含了哪些？

金窝窝分析区块链技术的架构模型如下几点：

1、数据层

数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；

2、网络层

网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；

3、共识层

共识层主要封装网络节点的各类共识算法；

4、激励层

激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；

5、合约层

合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；

6、应用层

应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。

1分钟带你快速了解区块链的技术模型架构

区块链技术性并并不是一项单一的技术性，只是多种多样技术性融合自主创新的结果，其实质是一个弱管理中心的、自信赖的最底层构架技术性。

区块链技术性实体模型由上而下包含数据信息层、传输层的共识层、鼓励层、合同层和网络层。每一层具有一项关键作用，不一样等级中间互相配合，一同搭建一个去管理中心的使用价值传送管理体系。

数据信息层的特性是不能伪造、全备份数据、彻底公平（数据信息、管理权限、编码），而其算法设计是区块链，包含区块链头和区块材。区块链头由三组区块链数据库，一组数据库是父区块链哈希值，用以该区域块与区块链中的前一区块链相互连接；二组数据库是Merkle根，一种用于合理地小结区块链中全部买卖的算法设计；三组数据库是难度系数总体目标、时间格式和Nonce与生产制造区块链有关。

传输层封装了P2P网络体制、散播和认证体制等技术性。在传输层中，新的买卖向各大网站开展广播节目，每一个连接点都将接到的交易信息列入一个区块链中，且每一个连接点都试着在自身的区块链中寻找一个具备充足难度系数的劳动量证实，当一个连接点找到一个劳动量证实（得到装包区块链的资质），它就向各大网站开展广播节目（新装包的区块链），当且仅当包括在该区域块中的全部买卖全是合理的且以前未存有过的，别的连接点才认可该区域块的实效性，而表明认可接纳的方式，则是在追随该区域块的结尾，生产制造新的区块链以增加该传动链条，而将被接纳区块链的任意散列值视作在于新区块链的任意散列值。

的共识层封装了节点的各种共识机制优化算法，它是区块链的关键技术，由于这决策了区块链的造成，而记帐决策方法可能危害全部系统软件的安全系数和稳定性。现阶段早已发生了十余种共识机制优化算法，在其中较为知名的有劳动量证实体制（POW）、好用拜占庭容错机制优化算法（PBFT）、利益证实体制（POS）、股权授权证明体制。

鼓励层包含发售体制和激励制度。简易而言，激励制度是根据经济发展均衡的方式，激励连接点参加到维护保养区块链系统优化运作中，避免对总帐簿开展伪造，使长期性保持区块链互联网运作的驱动力。

合同层具备可编程控制器的特点，关键包含智能合约、共识算法、脚本制作、编码，是区块链可编程控制器特点的基本。将编码置入区块链或动态口令中，完成能够自定的智能合约，并在做到某一明确的约束的状况下，不用经过第三方就可以全自动实行，是区块链去信赖的基本。

网络层封装了区块链的各种各样应用领域和实例，跟电脑的应用软件、电脑浏览器上的门户网等很类似，将区块链关键技术布署在如以太币、EOS上并在实际中落地式。

#比特币[超话]##数字货币#

区块链架构设计有哪些？

区块链作为一种架构设计的实现，与基础语言或平台等差别较大。区块链是加密货币背后的技术，是当下与VR虚拟现实等比肩的热门技术之一，本身不是新技术，类似Ajax，可以说它是一种技术架构，所以我们从架构设计的角度谈谈区块链的技术实现。无论你擅长什么编程语言，都能够参考这种设计去实现一款区块链产品。与此同时，梳理与之相关的知识图谱和体系，帮助大家系统去学习研究。

从架构设计上来说，区块链可以简单的分为三个层次，协议层、扩展层和应用层。其中，协议层又可以分为存储层和网络层，它们相互独立但又不可分割。

区块链架构图

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

北大青鸟设计培训：组成区块链基础运算功能的组织架构内容？

随着互联网的都不发展，消费者对区块链技术和数字虚拟货币的认知程度也在不断的提高。

今天，我们就一起来了解一下区块链技术的基础运算方法都有哪些结构构成的。

下面java课程就一起来了解一下具体情况吧。

构成计算技术的基本元素是存储、处理和通信。

大型主机、PC、移动设备和云服务都以各自的方式展现这些元素。

各个元素之内还有专门的构件块来分配资源。

本文聚焦于区块链的大框架：介绍区块链中各个计算元素的模块以及各个模块的一些实现案例，偏向概论而非详解。

区块链的组成模块以下是去中心化技术中各个计算元素的构件块：存储：代币存储、数据库、文件系统/blob处理：有状态的业务逻辑、无状态的业务逻辑、高性能计算通信：数据、价值和状态的连接网络存储作为基本计算元素，存储部分包含了以下构件块。

代币存储。

代币是价值的存储媒介(例如资产、证券等)，价值可以是比特币、航空里程或是数字作品的版权。

代币存储系统的主要作用是发放和传输代币(有多种变体)，同时防止多重支付之类的事件发生。

比特币和Zcash是两大“纯净”的、只关注代币本身的系统。

以太坊则开始将代币用于各种服务，以实现其充当全球计算中心的理想。

这些例子中代币被用作运营整个网络架构的内部激励。

还有些代币不是网络用来推动自身运行的内部工具，而是用做更高级别网络的激励，但它们的代币实际上是存储在底层架构中的。

一个例子是像Golem这样的ERC20代币，运行在以太坊网络层上。

另一个例子是Envoke的IP授权代币，运行在IPDB网络层上。

数据库。

数据库专门用来存储结构化的元数据，例如数据表(关系型数据库)、文档存储(例如JSON)、键值存储、时间序列或图数据库。

数据库可以使用SQL这样的查询快速检索数据。

传统的分布式(但中心化)数据库如MongoDB和Cassandra通常会存储数百TB甚至PB级的数据，性能可达到每秒百万次写入。

SQL这样的查询语言是很强大的，因为它将实现与规范区分开来，这样就不会绑定在某个具体的应用上。

SQL已经作为标准应用了数十年，所以同一个数据库系统可以用在很多不同的行业中。

换言之，要在比特币之外讨论一般性，不一定要拿图灵完备性说事。

你只需要一个数据库就够了，这样既简洁又方便扩展。

有些时候图灵完备也是很有用的，我们将在“去中心化处理”一节具体讨论。

BigchainDB是去中心化的数据库软件，是专门的文档存储系统。

它基于MongoDB(或RethinkDB)，继承了后者的查询和扩展逻辑。

但它也具备了区块链的特征，诸如去中心化控制、防篡改和代币支持。

IPDB是BigchainDB的一个受监管的公开实例。

在区块链领域，也可以说IOTA是一个时间序列数据库。

文件系统/blob数据存储。

这些系统以目录和文件的层级结构来存储大文件(电影、音乐、大数据集)。

IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系统，包含去中心化或中心化的blob存储。

FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存储系统，古老而出色的BitTorrent也是如此，虽然后者使用的是p2p体系而非代币。

以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述两种方式。

数据市场。

这种系统将数据所有者(比如企业)与数据使用者(比如AI创业公司)连接在一起。

它们位于数据库与文件系统的上层，但依旧是核心架构，因为数不清的需要数据的应用(例如AI)都依赖这类服务。

Ocean就是协议和网络的一个例子，可以基于它创建数据市场。

还有一些特定应用的数据市场：EnigmaCatalyst用于加密市场，Datum用于私人数据，DataBrokerDAO则用于物联网数据流。

处理接下来讨论处理这个基本计算元素。

“智能合约”系统，通常指的是以去中心化形式处理数据的系统[3]。

它其实有两个属性完全不同的子集：无状态(组合式)业务逻辑和有状态(顺序式)业务逻辑。

无状态和有状态在复杂性、可验证性等方面差异巨大。

三种去中心化的处理模块是高性能计算(HPC)。

无状态(组合式)业务逻辑。

这是一种任意逻辑，不在内部保留状态。

用电子工程术语来说，它可以理解为组合式数字逻辑电路。

这一逻辑可以表现为真值表、逻辑示意图、或者带条件语句的代码(if/then、and、or、not等判断的组合)。

因为它们没有状态，很容易验证大型无状态智能合约，从而创建大型可验证的安全系统。

N个输入和一个输出需要O(2^N)个计算来验证。

跨账本协议(ILP)包含crypto-conditions(CC)协议，以便清楚地标出组合电路。

CC很好理解，因为它通过IETF成为了互联网标准，而ILP则在各种中心和去中心化的支付网络(例如超过75家银行使用的瑞波)中广泛应用。

CC有很多独立实现的版本，包括JavaScript、Python、Java等。

BigchainDB、瑞波等系统也用CC，用以支持组合式业务逻辑/智能合约。

三、区块链共计多少轻节点(区块链最少几个节点)

区块链中的节点是什么？

节点就是一个区域的服务器。在互联网区域，一个企业所有运行的数据都在一个服务器里，那么这个服务器就是节点。

就像是我们每天使用的微信，每天处理着这么多的聊天信息、转账等。这些数据的存储和运行都在腾讯的公司的服务器里面。那么这个处理数据的服务器，我们就可以称之为“节点”。

再说区块链的世界，大家都已经知道区块链是去中心化的分布式数据库，它不依托于哪一个中心化的服务器，是由千千万万个“小服务器”组成。只要我们下载一个区块链客户端，我们就变成了那千千万万个“小服务器”中的一员。

这样来说，如果我们要玩区块链的话，我们自己就相当于是一个节点。

节点也分轻节点和全节点。全节点就是拥有全网所有的交易数据的节点，那么轻节点就是只拥有和自己相关的交易数据节点。

而且节点分布越多、越广泛，区块链网络就更加的去中心化，网络运行也就越安全稳定。节点的存在就是区块链分布式的表征，也是区块链的魅力所在

区块链技术可以连接多少个

491个。区块链技术可以连接491个。全国491个城市的公积金管理借助区块链技术，相当于实现了491个节点的点对点连接。“任何城市的公积金、任何公积金所管辖的个人，都可以异地进行相关业务操作。”

区块链总共有哪些

1、公有区块链

世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2、联合（行业）区块链

由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易。

但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3、私有区块链

仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化。

扩展资料：

跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。

区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。

没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

以太坊技术系列-以太坊数据结构

本篇文章和大家介绍一下以太坊的数据结构，上篇文章我们提到，以太坊为了实现智能合约这一功能，使用了基于账户的模型。我们来看看以太坊中数据结构。

既然是基于账户的模型，我们需要通过账户地址找到账户的状态。就像通过银行卡号可以找到你在银行中的各种信息一样。最简单的想法当然是一个简单的哈希表key是账户地址value是账户状态。但这里有个问题解决不了。

轻节点如何校验账户合法性？

上篇我们说过，区块链中有2类节点，全节点和轻节点，轻节点只会存储blockheader，所以轻节点如何才能校验账号是否合法呢？

这个思路和我们平时用的md5校验一致，我们会对区块内的信息进行hash运算从而得出区块内信息唯一确定的值，区块链所有节点中这个值都是相同的。

在这个过程中我们用到了一种数据结构MerkleTree（哈希树），我们先看下MerkleTree（哈希树）的示意图。

上篇文章说到区块链中的链表(哈希链)和我们平时常见链表不同的是将指针从地址改为了hash指，这里也一样，哈希树和二叉树的区别有2个

1.将地址改为了哈希值

2.只有叶子节点存储数据

回到之前的问题轻节点是如何校验1个账户或交易是否是在链上的呢？

整个流程如上图所示

1.轻节点需要判断1个账号是否合法

2.轻节点由于只存储blockheader，所以拿到1个账号的时候会向全节点发出请求

3.全节点存储了所有账户状态，将账户路径中的需要计算用到的hash值返回给轻节点

4.轻节点本地进行计算根hash值，如果计算结果和自己存储一致则账户合法，不一致则不合法。

那以太坊中的账户信息的数据结构就是这样吗？

直接用这样的数据结构来存储账户信息会有2个问题

查找困难

生成hash值不确定

第1个问题应该比较容易发现，在这个树中寻找1个账号需要的复杂度是O(n),因为没有任何顺序。

第2个问题其实也是因为无序导致的，无序的组合每个节点针对同一批账户生成的hash值不一致，这就导致无法达成共识。

既然2个问题都和顺序有关，那我们类似二叉排序树一样，使用哈希排序树是不是就可以解决问题了呢？

使用排序树后会带来另外1个问题

插入困难

因为要维持树是有序的，很可能带来树结构的很大变动。

以太坊中使用了另外一种数据结构字典树。和哈希树不同，字典树应该是很多地方都有使用。我们简单来看下字典树的结构。

字典树能够较好地解决哈希树的2个缺点1.查找困难2.生成的hash值不确定以及排序二叉树的1个缺点插入困难。

但字典树我们可以看到可能树的深度可能由于部分元素导致整棵树深度非常深。

这时我们可以进一步优化，将相同路径进行压缩。这就是压缩字典树。

将哈希树和压缩字典树结合，就可以得到以太坊存储账户的最终数据结构-MPT。

将压缩字典树里面的指针从地址改为指针，并且将数据存储在叶子节点中即可。

介绍完状态树的数据结构，我们接下来讨论1个问题，区块中存储的账户状态是什么样的范围。有2种选择。

只保存当时区块中产生交易的账户状态。

保存全局所有的账户。

我们可以看下这2种方式，无非就是空间和时间的平衡，只保存当前区块产生的交易意味着是做懒加载(需要的时候才去寻找账户)，在区块链中这个代价是非常大的，因为寻找的账户之前从未交易过，这样会遍历整个区块链。另外一种保存全局的账户方式虽然看起来空间消耗较大，但查找快捷，而且空间的问题我们可以通过其他方式优化。所以最终以太坊选择了第2种每个区块都报错全局所有账户的方式。

我们来看下以太坊中是如何保存状态树的。

可以看到以太坊中虽然每个区块都保存了全部账户，但是会将未发生变化的账户状态指向前1个节点，本身只存储发生变化的状态，这样可以较大程度优化空间占用。

介绍完以太坊中比较复杂的状态树后，我们继续来看看以太坊中的另外两棵树，交易树和收据树。

首先介绍一下，为什么需要交易树收据树。

1.交易树

虽然以太坊是基于账户的模型，但是就像银行不仅会存储银行卡的余额，还会存储卡中的每笔钱怎么来的以及怎么花的。交易树中就存储着当前区块中的包含的所有交易。

2.收据树

由于智能合约的引入增加了不少复杂性，所以以太坊用收据树存储着一些交易操作的额外信息。比如交易过程中执行日志就包含在收据树中方便查询。收据树和交易树是一一对应的。每发生一次交易就会有一次收据。

和状态树不同交易树和收据树只维护当前区块内发生的交易，因为当时区块发生交易时不需要再去查找另外1个交易，也就之前需要可能遍历整个区块链的查找操作了。

由于以太坊中的出块速度较快，我们进行一些查询一些符合条件交易的时候会面临大量数据遍历困难的问题。收据树中引入了布隆过滤器可以帮助我们有效缓解这一困难。

布隆过滤器将大集合中每个元素进行hash运算映射到1个较小的集合，这时再来1个元素要判断是否在大集合的时候，不需要遍历整个大集合，而是去进行hash运算去小集合中寻找是否存在，如果不存在，肯定不在大集合中，如果存在则不能说明任何问题。

如上图所示，布隆过滤器只能证明某1个元素不在集合中，不能证明1个元素在结合中。

以太坊中如果我们要在较多区块中寻找某1个交易，则可以利用布隆过滤器，过滤掉肯定不存在目标交易的区块，然后进入收据树内继续利用布隆过滤器筛选，剩下的才是可能的目标交易的交易，进行一一比对即可。

我们介绍了以太坊的核心数据结构，状态树交易树收据树，他们都是使用相同的数据结构-哈希压缩字典树。但状态树是维护1颗全局账户树，交易树和收据树则是维护本区块内的交易或收据。

介绍完数据结构后，后面我们会用几篇文章来介绍以太坊中的一些核心算法，比如共识机制，挖矿算法等。

什么是区块链的全节点与轻节点？

包含钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点，可以独立验证交易，维持与对等节点的连接。