區塊鏈架構：公有區塊鏈與私有區塊鏈 文章首次出現在 Coinpedia Fintech News 上
介紹
區塊鏈的進步不容忽視，因爲它們承諾實現去中心化、安全性和透明度。想要繼續前進的開發人員不僅必須精通編碼技能，還必須對基礎知識有更深入的瞭解。理解區塊鏈架構似乎是一項艱鉅的任務，對吧？沒關係！我們爲你做好了準備。本文深入探討了架構、主要區別、工具和框架以及如何構建主要的區塊鏈。
區塊鏈架構類型
公有區塊鏈架構
去中心化：沒有中央機構來掌握所有必要的數據或交易驗證，而是全部分佈在網絡上。每個節點都會自行檢查交易，並確保即使出現問題，系統也能繼續運行。
去中心化是區塊鏈的支柱，沒有任何單一實體掌握權力。
透明度和不變性：所有節點和參與者都可以查看分類賬，確保整個網絡的透明度。此外，在執行任何交易之前都需要非常小心，因爲一旦完成就無法進一步更改。此屬性對於防止欺詐和雙重支付非常有幫助。
共識機制：這些規則確保網絡的所有部分就相同的信息及其運行方式達成一致。它們幫助每個人對正在發生的事情達成共識。這些機制不僅限於 PoS 和 PoW，還超越了 PoA。較新的機制是 PoA（權威證明）和 DPoS，DPoS 使用投票和委託來驗證交易並創建新的區塊。PBFT 在節點之間交換消息以達成共識。掌握並實施這些協議對於保持網絡的強大和安全至關重要。
私有區塊鏈架構
許可網絡：私有區塊鏈在具有權限節點的受控環境中運行。配置訪問控制和管理角色是重要任務。受控訪問確保只有授權用戶才能與網絡交互，從而提供一定程度的安全性和隱私性。
隱私和保密性：隱私是私有區塊鏈的核心。爲了保持保密性，這些區塊鏈使用零知識證明和數據加密等功能。這對於處理敏感信息的行業（如醫療保健和金融）非常重要。
可擴展性和性能：私有區塊鏈是一種受控設置，因此可擴展性和性能得到了很好的管理。所採用的方法是鏈下交易、分片和智能共識方法（如實用拜占庭容錯），以使事情運行得更快、更順暢。
構建公共區塊鏈
節點設置和配置
安裝所需的軟件（例如，以太坊的 Geth）。
初始化並配置節點：bash
geth init genesis.jsongeth –networkid 1234 –nodiscover –maxpeers 0 –datadir ./node1
2. 智能合約開發
用 Solidity 編寫一個簡單的智能合約（例如，代幣合約）：solidity
pragma solidity ^0.8.0;contract SimpleToken { string public name = “SimpleToken”; string public symbol = “STK”; uint8 public decimals = 18; uint256 public totalSupply;mapping(address => uint256) public balanceOf; 構造函數(uint256 _initialSupply) { totalSupply = _initialSupply * 10 ** uint256(decimals); balanceOf[msg.sender] = totalSupply;
使用 Truffle 或 Hardhat:bash 編譯並部署智能合約複製代碼
truffle compiletruffle migration –網絡開發
3. 網絡部署與維護
部署公有區塊鏈網絡：bash
geth –networkid 1234 –mine –minerthreads=1 –datadir ./node1
通過檢查節點同步和性能來監控和維護網絡。
4. 互操作性和集成
開發可互操作的解決方案並將其與現有的分散式應用程序（dApps）集成。
構建私有區塊鏈
網絡設計和配置
設計網絡拓撲並配置權限節點：bash複製代碼
configtxgen -profile SampleDevModeSolo -outputBlock genesis.blockconfigtxgen -profile SampleDevModeSolo -outputChannelCreateTx channel.tx-channelID mychannel
Chaincode/智能合約開發
使用 Go、Node.js 或 Java 編寫用於業務邏輯的鏈代碼：go
包 mainimport（“fmt”“github.com/hyperledger/fabric-contract-api-go/contractapi”）類型 SimpleAsset 結構{contractapi.Contract}func（s *SimpleAsset）InitLedger（ctx contractapi.TransactionContextInterface）錯誤{asset：=“myAsset”value：=“100”err：=ctx.GetStub（）。PutState（asset，[]byte（value））return err}func main（）{chaincode，err：= contractapi.NewChaincode（new（SimpleAsset））if err！= nil {fmt.Printf（“錯誤創建 SimpleAsset chaincode：％s”， err.Error()) return } if err := chaincode.Start(); err != nil { fmt.Printf(“啓動 SimpleAsset 鏈代碼時出錯：%s”，err.Error()) }}
部署 chaincode:bash
peer chaincode install -n simpleasset -v 1.0 -p github.com/simpleassetpeer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 -C mychannel -n simpleasset -v 1.0 -c ‘{“Args”:[“”]}’
數據隱私和安全
實施加密和安全。確保端到端加密，屏蔽數據以保護敏感信息，同時確保多因素身份驗證 (MFA)。此外，確保網絡內的通信使用 TLS（傳輸層安全性）來保護節點之間的通信。
網絡管理和擴展
管理節點和節點的參與。定義節點的角色和權限，並確保只有授權節點才能參與。始終監控和審計節點以檢測任何惡意活動。通過分片、側鏈等第 2 層解決方案實現擴展，優化共識機制。
工具和框架
公有區塊鏈開發工具
Truffle Suite 用於以太坊，它包含用於測試、編寫和部署智能合約的框架。
Ganache 用於本地區塊鏈測試和開發
Hardhaht爲以太坊提供了靈活的開發環境，並擁有一個插件系統和內置的本地以太坊網絡以供開發。
私有區塊鏈開發工具
用於建模業務網絡的 Hyperledger Composer 是一種用於定義資產和交易的高級語言。
Hyperledger 實現了 javascript 邏輯併爲網絡自動生成 REST API。
Corda 金融應用開發套件專注於直接和私人交易。
Corda 用 Kotlin 編寫智能合約，並有 Flow 框架來管理工作流程。
另請閱讀：瞭解區塊鏈網絡和節點
