不知道你有没有发现，数字经济时代正在悄然之间到来，区块链、大数据、云计算、物联网、元宇宙等新兴科技正在与传统业态不断融合，改变你我的日常生活。其中区块链是这些新兴技术的一大重要高频词汇，无论是数字人民币的试点应用，还是支付宝生肖卡的抽奖活动，亦或是元宇宙的数据存储，这些都离不开区块链技术的身影。那究竟什么是区块链？区块链又有哪些技术架构？区块链技术的应用将会带来哪些潜在的投资机会呢？本文将对这些问题进行一一的解答，帮助您更好地了解区块链技术

区块链技术最早起源于中本聪区块链技术最早起源于 2008 年中本聪( Satoshi Nakamoto) 发表的一篇奠基性论文《Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system》，即《比特币: 一种点对点的电子现金系统》。中本聪认为他所提出的区块链技术本质上是一种完全点对点技术实现的电子现金系统，克服了传统支付模式中受制于“基于信用的模式的弱点传统”。

具体而言，学者普遍认为区块链技术的本质是一种通过时间顺序记录经济业务数据的分布式账本系统，该系统通过时间戳、哈希函数、验证机制、传播机制等密码学领域的专业技术，有效保证数据传输的安全性和可靠性。目前区块链相关领域理论研究逐步增多，也有许多基于区块链技术的实践试点应用。

区块链技术根据其技术的架构，具有以下一些突出的特点：

1.分布式储存。在区块链技术中，所有的经济业务数据将会以代码和分类账的形式储存在特定节点的特定区块上，特定区块中记录了经济业务数据特定的时间戳等信息，实现对该经济业务的有效识别。同时所有的节点将会形成链式结构，实现区块链技术中的共识机制和信息的互联互通。

2.多中心协作。传统的信息传播机制一般通过设置某一中心节点，其他节点通过该中心节点作为中介搜集和传播相关的信息数据，这就容易出现该中心节点的数据信息相互之间产生冲突，这就是所谓的“拜占庭将军问题”。区块链技术巧妙地解决了该问题，其“去中心化”的网络设置，实现链上任意两个节点独立交互，使信息交互不再需要信息中介，避免了数据信息的冲突，实现多中心协作。

图为拜占庭将军问题

3.高透明度数据。由于区块链技术分布式储存的特点，特定的经济业务数据储存在某一节点上，各节点通过链式结构相联系，又保持一定的各自独立性。链式结构中单一节点的故障不会影响其他节点，其节点中的经济数据又记录、储存在各自的区块中，最大限度的保证了数据的完整性和透明度。同时区块链链式结构的设置特点，使得链上任一节点的数据改变都会同步于其他节点，并且得到所有节点的验证和确认，每一个节点都能够记录全局信息，提高数据透明度。

4.相互信用验证。传统的信用验证机制经常采用抵押、质押、留置等手段实现信用的保证。区块链技术则是通过设置全网节点记账及工作量证明法实现相互的信用验证。每一经济数据都会有其特定的“时间戳”标记，通过该时间戳的标记，该一数据将会得到所有节点的验证、记录。同时区块链技术中采用的工作量证明法，要求只有当节点进行哈希运算，最先找出数据猜测值时，才有权在节点进行记账，这一权利的获得基于其通过计算的工作量证明，并被其他所有的节点所接受、认可。

随着区块链技术的认知逐渐成熟，基于区块链技术的应用逐渐增多，从最早区块链1.0时代以比特币等为代表的加密货币等实践应用，到区块链2.0时代将区块链技术广泛的应用于以以太坊、超级账本为代表的金融领域，到区块链3.0时代将区块链技术深度融入各个行业，实现“可编程社会”的目标，目前我们正处于由区块链2.0时代向区块链3.0时代过渡。而上述区块链技术的实践应用都是在区块链技术架构的基础上不断完善和创新，因此了解区块链技术的架构具有十分的必要性和现实意义。

大体而言区块链技术的架构可分为如图1所示的6层结构，包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。基于区块链技术不同的层次有机统一，构建了分布式账本系统，并开展多个领域的实践和应用。分析区块链技术的架构，与我们日常生活中的“快递流程”有着异曲同工之处，本文将结合快递的相关流程，帮助理解区块链技术不同层次架构的逻辑和实现功能。

图为区块链技术的基本架构

1.数据层

数据层主要包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等技术组成。简单而言，该层次作为区块链技术架构的基础层次，实现的是对新数据的“获取、记录、打包”的功能，每个节点在获取新的信息时利用哈希函数和Merkle树等技术将接收的新数据进行整体的打包，即称为区块。再利用时间戳、非对称加密技术将区块重新连接在主区块链上。这就类似于快递公司的“揽收、记录、打包”过程，快递公司在揽收货物时需要对货物进行整体性的打包，通过快递单的形式，记录该快递的特征性信息和收取时间，并将快递置于快递公司整体快递运输网络之中。

2.网络层

网络层主要包括P2P网络、传播机制、验证机制，网络层的设置主要是实现区块链技术中“去信任化”功能。区块链P2P网络具有“去中心化”的特点，每个节点之间均能直接发生交易，传播机制和验证机制有效的保障了交易双方的安全性和可靠性，相关的经济业务数据会在P2P网络得到传播和验证，只有得到其他节点一致验证通过的交易才会产生新的区块被记录。这好比快递的传递过程，快递也经常会跨地区、跨省份甚至是跨国家的传递。如何保证各个传递过程的相互信任，快递公司通常会建立统一的快递信息系统和在各地设立快递网点实现验证机制，每一步的传递均会在统一的快递信息系统中得到传播、记录，从而实现客户对于快递公司的信任以及各个节点之间的相互信任。区块链技术中的“P2P网络”就相当于该“快递系统”，通过该网络构建传播和验证机制，实现“去信任化”的功能。

3.共识层

由Pow、Pos、DPos三种共识机制及PBFT共识算法组成的共识层，顾名思义，该层主要实现区块链技术的共识功能。区块链技术的本质是一个分布式账本系统，因此如何将不同的节点记录的交易数据实现共识是区块链技术中一个比较重要的问题。区块链技术构建了工作量证明法，只有当节点进行哈希运算，最先找出数据猜测值时，才有权在节点进行记账，这一权利的获得基于其通过计算的工作量所证明的，类似于“多劳多得，少劳少得”机制。

4.激励层

基于共识层的工作量证明法，区块链系统需要对最先计算出穷举猜测值的区块进行奖励，激励层设置的主要功能就在于实现奖励这些区块。该层主要由分配机制和发行机制所组成，当相关的区块最先计算出穷举参测值，记录并打包该数据，得到其他节点确认后，计算和打包着将会获得奖励，“比特币”正是对这种奖励的一种量化手段，最先算出的区块将会获得一定量的“比特币”，也就是我们俗称的“挖矿”。

5.合约层

合约层的主要功能在于规定区块链系统的章程，并得到所有节点的承认和执行。区块链技术通过脚本代码和算法机制，构建了“智能合约”，将区块链系统中的所有格式条款进行智能化处理，并在得到所有节点的验证和确认后，记录在新的区块上。智能合约将会对其他节点的行为进行实时智能化的监控，如果某一节点达到了共识的智能合约规定的条件，那么对于达成条件的各方节点将会自动触发合同执行程序，最大限度的减少了人工介入的过程，实现智能化。

6.应用层

区块链技术基于数据层、网络层、共识层、奖励层、合约层的一系列技术架构，实现了区块链系统对于新数据的记录，传播、共识和相关的激励功能。应用层主要是将区块链技术应用于实践试点，真正在现实生活中发挥区块链技术的作用。主流观点将区块链技术的应用分为区块链1.0时代，区块链2.0时代，区块链3.0时代。具体而言，在区块链1.0时代，区块链技术的运用主要是基于区块链共识层的工作量证明法，发行虚拟加密货币，区块链2.0时代主要是将区块链应用于金融领域，实现智能合约功能，区块链3.0时代则将区块链技术融入各个行业，实现各个行业的互联互通。

1.可作为信息认证存储的底层技术

区块链时间戳技术的运用使区块链技术具有较强的防伪性，数据信息在上链后可以在得到实时加密传输存储。这将满足许多信息认证存储的应用的需求，如银企对账，元宇宙，抽奖信息验证平台等应用均可将区块链技术作为底层技术架构相关的平台。通过区块链技术的架构将会进一步提升信息认证存储的安全性和可靠性。

潜在投资机会：区块链数据库的架构，基于区块链技术的应用

2.可作为货币交易的代码

数字人民币就是目前已经在试点区块链技术货币的成功应用，数字人民币的本质就是区块链链上一段特定的字符串，在通过区块链哈希函数和非对称加密函数的运用下，将会被进一步的加密。用户在利用数字人民币进行交易时，实际上就是给交易相对方其公私密钥，进而对方可获取用户的字符串，成功进行交易。相信在未来随着数字人民币的不断成熟和发展，区块链技术将会得到进一步的推广和应用。

潜在投资机会：数字人民币概念

3.虚拟资产的交易和获取

最近NFT交易成为了一个新的热点，NFT的全称是Non-Fungible Tokens，中文常翻译为“不可同质化代币/不可替代代币”。NFT的本质是区块链链上一段特定的条目，因此NFT交易后特定条目将专属于购买人，其他人无法对该条目进行篡改。在目前的NFT交易中可能会在不同的条目中放置特定的艺术品，以彰显其独特。相信在未来随着区块链技术的进一步成熟，

潜在投资机会：虚拟NFT资产的买卖

综上本文主要对区块链技术的来源、特点，主要技术架构，应用及潜在的投资机会等内容进行了介绍，希望您通过此文能够更为深入的了解区块链技术及其技术的应用前景。也希望您在看完后可以点赞、转发、留言，祝您生活愉快！