区块链的基本结构是什么？ 它包含哪些重要技术？

一般来说，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中，数据层封装了底层数据块以及相关的数据加密和时间戳技术； 网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制； 共识层主要封装了网络节点的各种共识算法； 激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的发行机制和分配机制； 合约层主要封装各种脚本、算法和智能合约比特币区块高度，是区块链可编程特性的基础； 应用层封装了区块链的各种应用场景和案例（见图2）。

区块链基础设施

资料来源：袁勇、王飞跃：《区块链技术发展现状与展望》，《自动化学报》2016年第4期，p. 484.

在该架构中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励、灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新。

(1)数据层。 数据层是区块链，利用各种密码学技术——数据块、非对称加密、默克尔树、时间戳、链式结构和哈希函数等关键技术，打造数据去中心化分布式存储格式，校验区块数据，确保完整性、稳定性和块数据的可靠性。

(2) 网络层。 网络层主要通过分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制在区块链底层组织P2P网络比特币区块高度，实现构建网络环境和构建交易通道的规则，使交易在网络中快速传播确保及时验证交易的正确性。

(3) 共识层。 共识层主要采用全网各种节点共识算法——工作量证明机制（PoW共识机制）、权益证明机制（PoS共识机制）、授权份额凭证机制（DPoS共识机制），在高度去中心化的决策权在中心化系统中，各节点可以高效、快速地就区块数据的有效性达成共识，保证全网的一致性。

(4)激励层。 激励层主要是指经济因素在区块链技术体系中的融合，体现在经济激励的发行机制和分配机制上，以保证区块链的稳定运行。 例如，比特币区块链采用“挖矿”机制，鼓励网络中的每个节点积极参与区块链中区块的生成和验证，从而激励参与者不断提供算力，获得经济回报。

(5)合约层。 合约层是基于上述架构编写可执行代码的接口。 使用这个接口，可以开发各种基于区块链的实际应用。 主要技术涵盖各种脚本、算法和智能合约。 区块链虚拟机上的业务逻辑和算法也是区块链系统灵活编程和数据运行的基础。

(6)应用层。 应用层是区块链的应用场景，主要包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。 在这个基础设施层，基于时间戳的链式区块结构、基于分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励以及灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新。