从TCP/IP看公链的分层架构

1969年12月，美国四所大学里的四台计算机，第一次通过协议连接在了一起。这是最早互联网的雏形，当时的网速只有 50Kbps。回顾这段历史，我们很难知道当时的人们对互联网的看法究竟是什么。

在后人眼里，技术的发展是一本编年史。但对身处历史中的人来说，其实很难想象，当下的某一秒，日后会成为某个特别的时代切片。

历史充满了偶然性。

假如没有冷战，美国国防部认为有必要设计出一种分散的指挥系统，那么互联网的研究便不会开始； 假如1972年没有人提出了开放式网络框架，如今我们所熟知的 TCP/IP 协议也许也不会出现。

从技术上来看，互联网很多地方的未解空间已经全部被人探索过了。但现在区块链又重新开始探索了另一个未知领域的边界。技术好像刚刚走过了一个轮回。

现在站在区块链大门前的我们，身处在另一片历史的迷雾中。每个人都后知后觉，很难看清前面的路到底是什么。打游戏的时候，如果你的地图还没全开，很多地方都是黑的。这个时候是最艰难的，但这个时候往往也是最有意思的。

2009年比特币诞生，区块链走到现在，行业内有一种狂奔之后停下来反思蓄力的感觉。目前比较清晰的基础设施建设就是公链，从行业角度来看其实已经开始分层，有做基础公链，有做行业公链。这两个都叫公链，但其实技术和商业聚焦点是不一样的。并不是说做千万条公链就能解决问题，底层公链、底层协议不需要那么多。现在网络通用的TCP/IP协议，在某些情况下，其实比其它协议性能要差，但它的通用架构成为了重要优势，兼容性很好。如不管接入层是3G、4G、5G或者WiFi它都能够兼容，这才是它一统天下的原因。

分布式系统是个极其复杂的系统，要做分布式与分布式系统的并行，更是一件难上加难的事情。所以很多人认为做好一条单链已经不容易了，但是作为公链基础设施的架构，单链是绝对不行的。集中式项目不断更新迭代，但是作为一个区块链基础设施，大架构是必须明确的，否则将来升级会面临巨大问题。以太坊升级会这么慢的原因，就是因为要考虑到新方案对现有网络、社区、矿机生态等的影响。所以系统架构要大改的时候，对基础设施是一件极其麻烦的事情。

区块链的底层创新是非常复杂的系统工程，这需要对于理论和架构进行全面深入的理解和实践。区块链的分布式系统架构因为去中心化，如果大改，代价太大。所以这是Thinkey在做架构的时候非常深度思考的问题，什么样的架构才是可扩展的、可持续的。Thinkey首先通过理论模型设计了分层多级链并行结构及共识算法协议栈，以确保每条链的安全、链与链的安全，多链并成一条链的安全，同时要解决性能的问题，链交互的性能、数据存储和交换的性能等。这种分层多级的结构具有很好的灵活性和可扩展性，并且可以动态调整，因此每条链都不会成为整个网络的性能瓶颈。此外，随着链的数量增加，整个系统的吞吐量线性增加，而不会产生太多的冗余消息。

基于分层多级链结构，Thinkey从系统角度设计了一种四层实现框架，以方便系统将来的可扩展和升级。区块链底层更多的是网络属性，因为需要共识。这也是区块链的缺点，不适合做实时计算和海量数据处理等任务。所以Thinkey设计系统架构的时候，更多地把它当做一个网络的架构来考虑。对比互联网TCP/IP协议，Thinkey也设计了四层框架，通过多层协议栈来做系统架构。第一层是整合层，主要解决全系统总体共识；第二层是处理层，主要解决单链共识问题；第三层是数据层，主要解决多链之间的共识；第四层是网络层，主要解决不同属性和任务节点之间的通信。让每一层都可以根据未来的情况去做不同的优化和升级，但不会引起整个架构的变化。就像互联网的分层架构，让每一层都能单独去做新的扩展和创新，让未来不会受限于今天的设计结构，最终带来技术、生态的繁荣发展。

作为基础设施平台，Thinkey的技术架构完全支持DAPP，行业公链和行业联盟链的开发和部署。可以在上面直接定制行业公链，形成生态共同体，Thinkey负责底层的共识安全，为所有公链提供统一的安全规则、信任传递规则、执行规则。Thinkey为可信世界提供了坚实基础，让大家可以放心方便、专注做区块链应用，真正和业务结合。在这个区块链4.0时代呼唤更多应用真正落地，Thinkey希望能够为经济赋能，为商业赋能，为新世界赋能。

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编译者/作者：THINKEY公链

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