区块链学习札记六：区块链1.0比特币平台架构解析
比特币就是区块链1.0最典型的代表,区块链的发展得到了欧美等国家市场的接受,同时也催生了大量的货币交易平台.实现了货币的部分职能,能够实现货品交易.比特币勾勒了一个宏大的蓝图,未来的货币不再依赖于各国央行的发布,而是进行全球化的货币统一。
比特币架构
根据中本聪的论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》中对比特币系统的描述，我们可以整理出如下图所示的比特币系统架构。
比特币系统架构
如图所示，比特币系统分为 6 层，由下至上依次是存储层、数据层、网络层、共识层、RPC 层、应用层。
其中，
存储层主要用于存储比特币系统运行中的日志数据及区块链元数据，存储技术主要使用文件系统和 LevelDB。
数据层主要用于处理比特币交易中的各类数据，如将数据打包成区块，将区块维护成链式结构，区块中内容的加密与哈希计算，区块内容的数字签名及增加时间戳印记，将交易数据构建成 Merkle 树，并计算 Merkle 树根节点的哈希值等。
区块构成的链有可能分叉，在比特币系统中，节点始终都将最长的链条视为正确的链条，并持续在其后增加新的区块。
网络层用于构建比特币底层的 P2P 网络，支持多节点动态加入和离开，对网络连接进行有效管理，为比特币数据传输和共识达成提供基础网络支持服务。
共识层主要采用了 PoW(Proof Of Work)共识算法。在比特币系统中，每个节点都不断地计算一个随机数(Nonce)，直到找到符合要求的随机数为止。在一定的时间段内，第一个找到符合条件的随机数将得到打包区块的权利，这构建了一个工作量证明机制。从 PoW 的角度，是不是发现 PoW 和分布式锁有异曲同工之妙呢?
RPC 层实现了 RPC 服务，并提供 JSON API 供客户端访问区块链底层服务。
应用层主要承载各种比特币的应用，如比特币开源代码中提供了 bitcoin client。该层主要是作为 RPC 客户端，通过 JSON API 与 bitcoin 底层交互。除此之外，比特币钱包及衍生应用都架设在应用层上。
比特币白皮书英文： https://bitcoin.org/en/bitcoin-paper
比特币白皮书中文：https://wenku.baidu.com/view/f26c8d916bec0975f465e236.html
备注：学习笔记，日有所得。
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