为什么区块链能够保障上层业务应用的安全可靠

我们知道区块链是比特币的底层技术。 它将记录块组合连接成一条链比特币扩展公钥，通过去中心化和去信任化共同维护一个可靠的数据库和数据结构。 这支持数据一致性并提高过程可靠性。 在实际业务应用层，主要通过智能合约的互信机制实现前端数字认证和信息溯源。

区块链具有三个非常关键的特性：保证数据完整性、去中心化可靠性和提供数据安全性。

保证数据的完整性：通过“区块+链”创新数据库结构。 数据被分成不同的区块，每个区块通过特定的信息链接到前一个区块的后面，呈现出一套完整的数据。 从技术上讲，它是将数据或代码打包成一个区块，打上时间戳，并与前一个区块连接起来。 时间戳是区块链的一项重要技术创新。

去中心化可靠性：构建P2P分布式网络结构的协议机制，允许全网任意节点验证其他节点记录结果的正确性； 同时构建分布式网络系统，使数据库中的所有数据实时更新并存储在网络节点中。 技术上，它基于去中心化的开源协议，采用分布式记账、分布式通信、分布式存储等技术。

提供数据安全：依靠非对称加密算法和数字签名。 两个密码是非对称的——公钥和私钥。 公钥用于数据加密，全网均可加密； 私钥用于数据解密，只有信息拥有者才能解密。 从技术上讲，典型的非对称加密算法包括：RSA、Rabin、DH、ECC、Elgamal等。

因此，区块链技术具有去中心化、时间戳记录、分布式记账、集体维护、不可篡改、免信任、非对称加密等技术特性，这些特性支撑着上层业务的可管可控、可靠和安全。

但我想对于大多数读者来说，区块链仍然是一个比较抽象的技术名词。 它是什么样的逻辑结构？ 为什么以上特性能够保证上层业务应用的安全可靠呢？ 这个非常有必要引入一个直观的图来说明。 网上一般都有比特币应用的区块链结构图，比较简单，不易理解。 在此，我结合大量参考资料比特币扩展公钥，勾勒出一个完整的技术框架和功能示意图，希望能与读者建立良好的关系。 谐振。

首先，我们将区块链在实际应用中的整体架构分为四层：应用层、扩展层、网络层和存储层。

应用层：相当于B/S架构的浏览器端，但是是最缺乏的市场空白区（可以为我们的终端客户提供什么应用服务）。 我们现在在市场上接触到的可能是互联网和货币BTM机、数字钱包、音像、视频发布等已经应用，还很不成熟。 说白了，它们并不常见。 但由于应用层直接与客户接触，是实现数字认证和信息溯源的重要环节。

扩展层：相当于B/S架构的服务器端，扩展层与应用层关系密切。 我们读者在其他文章中看到的表述，其实并没有把应用层和扩展层的关系说清楚。 这里强调一下，如果是比特币交易应用，不需要扩展层直接实现业务支持； 但如果是数字视听、第三方出版等应用，则需要扩展层的智能合约机制。 所谓“智能合约”就是“可编程合约”，或者说“合约智能”，其中的“智能”就是执行的智能，即合约在满足一定条件后自动执行。 扩展层的实现会用到一些技术，包括分布式存储、机器学习、大数据等。

网络层：就是上面提到的P2P网络。 既然是分布式网络，肯定是多点对应、互相关的。 网络层中每个节点的背后都是一个客户端，在端侧B、C、D、E的背后，都会有一个应用层，和A一样。在实际的应用过程中，互信机制是通过这样的分布式网络建立。 从技术发展来看，主要采用分布式算法，如Paxos算法、共识Hash算法。 并且你还需要使用网络编程语言，比如Python、Go、Node.js等。

存储层：数据存储可以相对独立，选择的自由度比较大。 选择原则需要考虑存储性能和易用性，所以存储方式很重要，即“区块+链”的存储方式。 这是区块链的核心。 数据块以链的形式存储，环环相扣。 每一个应用程序的背后，都通过这样的存储结构记录着一系列的信息。 相应的存储技术主要用在存储层，如LevelDB、Redis、Memcached等。