区块链架构分析

区块链架构分类：

1） “小飞象” Dumbo 模型

目前的区块链是构建在互链网之上，安全，身份，都必须由区块链自身来完成，区块链更像是互联网的一个应用，就像一个小飞象，可以飞，但是体重太重。这样的模型以后必定会有大风险，会出问题，就像将高楼建立在沙滩上，风来了，雨来了，必将倾倒。

账户存储在应用层，而不是存储在操作系统底层。央行为了监管比特币和以太坊，需要获得全部交易数据，才能达到国家监管的要求。所以，针对多个国家部署、构成全球网络的区块链，监管机制不应该放在应用层，监管机制需要放入核心层，才能够达到监管的目的。“小飞象”模型这样子的设计，监管机制很可能不能到位。

2）“操作数据库系统”Operation Database System

对所有交易进行监管，所有账户和交易信息任务需要在系统内执行，而且部分任务由硬件处理，保护隐私，增加处理速度。区块链是一个分布式数据系统，这样子的操作系统就可能成为“操作数据库系统”，不再只是操作系统。这是“可监管操作系统”的设计原则。

如上，操作系统具有两个主要进程 — 交易进程（transaction process）和监管进程（regulation process）。同时，操作系统负责追踪交易数据，交易多方各自保证各自的信息真实。如果出错，出错方需要为损失负责。

一种观点是，该“操作数据库系统”Operation Database System可以在现有操作系统上进行改造。例如，在Linux内核的基础上增加一层共识层，该层主要由文件系统加解密，网络传输加解密以及共识协议等服务组成，为上层应用提供加解密和共识协议接口。

3）互链网网络模型

在“操作数据库系统”Operation Database System等基础上，互链网成为其上的应用，互链网需要链接各式各样的链。单链网需要具备的特性：高性能；安全性和隐私性；可扩展性；容错性。

组成链网，还需要的特性：多链式架构（同构/异构）；互通性；可延伸性（用户参与）；可更改性（用户加入/退出）；可复制性（快速同步）；可管理性及非对称结构（监管节点/域名服务/控制节点/种子节点等）；层次性（高层次的链和节点具有不对称的权利）；一致性（每条链具有自己的一致性，链与链之间也要有一致性）；高可靠性；完备性（共识机制及消息来源与可靠性不同，所以各链的完备性不一样。高完备性的链可以将信息传输给低完备性的链，反之，则不可以）

身份信息处理方式分类：

1）中心化处理：由政府发证，公民使用身份证来注册，交易，上学，就医等等。

2）联邦制处理：有另外一群组织来管理身份。

3）用户管理：个人管理身份。

4）用户自主管控：自我主权身份 self- sovereign identity。

数据保护方面处理分类：

1）不存储关键数据：例如，私钥，例如Sorvin项目就采取这样子的设计，但是这种设计使得系统操作性比较差，因为系统如果需要处理信息，每次都需要对数字身份发起请求，而且在请求协议中，也可能遭到攻击。

2）存储加密信息：在系统里面，关键信息都加密，每次客户使用公钥来读、写、传递加密信息。为了一直保证安全性，系统每隔一段时间需要更换私钥。

3）系统存储明文信息：部分操作系统例如内核是可以相信的，只有内核可以出来保密信息，许多作业都由硬件处理，由硬件来保护，这是目前传统可信操作系统的设计。如intel SGX（Software Guard Extensions），ARM TrustZone等技术。