一、区块链原理架构

　　技术层面，区块链的结构如下图所示。一条区块链上有多个区块，每个区块包括区块头与区块体。区块头中主要包括版本号、前一区块哈希值、时间戳、随机数、目标哈希、默克尔根；区块体中是通过默克尔树记录的账本信息。

　　这个主要是展示的区块链原理的技术架构，接下来，主要介绍组织架构及层级。

　　二、早期的区块链架构

　　区块链技术刚提出的时候，在架构上通常被分为6层，即数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，下图为区块链技术早期架构图。

　　下面，对各个层级进行解释。

　　（1）数据层: 该层通过块存储数据，并且所有数据都包含在每个数据节点之间。数据层主要解决这些数据如何组合形成有意义的块的形式。每个块包括块的大小、块头、块中包含的事务数，以及最近一些或所有的新事务。

　　（2）网络层: 该层扮演着区块链网络中节点和节点之间信息交换的角色，负责用户点对点信息交换，它主要包括P2P( Peer-To-Peer network)网络机制、数据传播和验证机制。正是由于块的P2P特性，数据传输在节点之间进行，因此即使某些节点或网络被破坏，也不会对其他部分的传输产生影响。

　　（3）共识层: 该层允许高度分散的节点在P2P网络中对于区块数据的有效性达成一致，确定谁可以向主链中添加新的区块。目前，共识机制算法有十多种，其中最著名的是工作量证明机制(PoW) 、权益证明机制(PoS) 、股份授权证明机制(DPoS) 等。

　　（4）激励层: 该层提供了一些激励方法，鼓励节点参与记账并确保整个网络的安全运行。通过共识机制，赢得记账权的节点可以获得一定的奖励。目前最熟悉的比特币有两个主要的激励因素，一是产生新区块的系统奖励，二是每次的交易手续费。

　　（5）合约层: 该层封装了各种脚本、程序和合约，使区块链可编程。例如，智能合约是区块链的一些脚本，区块链上的各种交易会触发对应的脚本。触发后，该脚本就可以从区块链读取数据或向区块链写入数据甚至去触发其他脚本协同工作。通过这种方式，就可以使用程序算法来替换人员去仲裁和执行合同，为用户节省巨大的信任成本。

　　（6）应用层: 该层封装了区块链的各种应用和场景，比如3种可编程应用类型，即可编程货币、可编程金融及可编程社会。例如，之前制作以太网的以太猫已部署在应用层。