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区块链通用技术原理
区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点1。
去中心化：区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构，采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系， 从而形成去中心化的可信任的分布式系统；
时序数据：区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据，从而为数据增 加了时间维度，具有极强的可验证性和可追溯性；
集体维护：区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节 点均可参与数据区块的验证过程，并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添 加到区块链；
可编程：区块链技术可提供灵活的脚本代码系统，支持用户创建高级的智能 合约、货币或其它去中心化应用；
安全可信：区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密，同时借助分 布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造，因而具有较高的安全性。
区块链在金融领域技术架构
区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。
数据层：用于封装底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；区块链作为公开的链式账本，其中存储的数据向网络中所有节点公开，每个分布式节点都可以通过特定的哈希算法和 Merkle 树数据结构, 将一段时间内接收到的交 易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中, 并链接到当前最长的主区 块链上, 形成最新的区块。该过程涉及区块、链式结构、哈希算法、Merkle 树 和时间戳等技术要素。在金融业务场景中，业务规则和监管机构要求保护相关数 据的隐私性、完整性。
网络层：用于封装区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等 要素。通过设计特定的传播协议和数据验证机制, 可使得区块链系统中每一个节 点都能参与区块数据的校验和记账过程, 仅当区块数据通过全网大部分节点验 证后, 才能记入区块链。
共识层：主要封装网络节点的各类共识算法；区块链或分布式账本技术应用 的一种无需依赖中央机构来鉴定和验证某一数值或交易的机制。共识机制是所有 区块链和分布式账本应用的基础。区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权 高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。
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；区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现 共享区块链账本的数据验证和记账工作, 因而其本质上是一种共识节点间的任 务众包过程. 去中心化系统中的共识节点本身是自利的, 最大化自身收益是其参 与数据验证和记账的根本目标. 因此, 必须设计激励相容的合理众包机制, 使得 共识节点最大化自身收益的个体理性行为与保障去中心化区块链系统的安全和 有效性的整体目标相吻合。
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； 合约层封装区块链系统的各类脚本代码、算法以及由此生成的更为复杂的智能合 约. 如果说数据、网络和共识三个层次作为区块链底层“虚拟机”分别承担数据 表示、数据传播和数据验证功能的话, 合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商 业逻辑和算法, 是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础. 包括比特币在内 的数字加密货币大多采用非图灵完备的简单脚本代码来编程控制交易过程, 这 也是智能合约的雏形; 随着技术的发展, 目前已经出现以太坊等图灵完备的可实 现更为复杂和灵活的智能合约的脚本语言, 使得区块链能够支持宏观金融和社会系统的诸多应用。
应用层：封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中，基于时间戳的链 式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的 智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。可编程金融意味着代码能充分表达 这些业务合约的逻辑。智能合约使区块链的功能不再局限于发送、接收和存储财 产。资产所有者无需通过各种中介机构就能直接发起交易。
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