“区块链”这一概念是中本聪于2008年所提出。该技术使用对等(peer to peer;P2P)网络自动执行智能合约可以使区块链的分布式数据库进行自我管理。本节将对研究中所涉及到的区块链的相关原理和技术进行简要阐述。
区块链通常被视为分布式公共分类账,按时间顺序和公开记录交易。区块链技术的核心功能是独立保护数据的真实性,不依赖于任何中央或第三方代理机构,打破信任障碍,大大降低了业务运营的信任成本,提高了业务效率。该技术确保了区块链数据库的完整性、连续性和一致性,使交易透明化,保证数据信息不能被篡改。
袁勇等通过对区块链技术的深入研究,提出区块链六层架构:应用层、合约层、激励层、共识层、网络层、数据层。其中,数据层主要解决区块中的数据以怎样的方式组合在一起的问题,封装了包括时间戳、哈希函数、非对称加密技术、数据区块的链式结构等在内的底层技术。网络层封装了P2P连网机制、数据信息传送机制和数据信息校验机制。共识层主要包括共识算法和共识机制,是整个区块链网络中的分布式节点对同一区块进行有效性判断的依据。在激励层中,每一个区块链系统都有其独有的经济激励和Token分配制度,以鼓励区块链网络中的节点来共同维护区块链网络。在合约层中,由于区块链具有可编程的特性,使得每一个区块中都可以包含脚本、算法、以及智能合约。智能合约可以使区块链系统在达到约束条件下自动触发执行合约内容,而不需额外的人工干预。该层极大限度地扩充了区块链的应用场景,使得区块链成为降低信用成本的技术之一。应用层主要指区块链的具体应用场景。
从区块链的数据结构来看,区块链是由密码学算法产生带有时间戳数据的区块组成的链条。区块头的内容是用于连接下一数据区块的外部信息。区块数据用于数据分析和处理,为节点用户提供决策方案。