8.3　设计一个简单的结构

现在，我们先来看一下微链打算展示哪些功能设计，如下：

·具备一个微链核心，支持同步区块数据并验证和存储区块数据到主链。

·具备一个钱包功能，可以存储公钥私钥以及账户余额。

·具备一个挖矿功能，用于打包区块数据并发行新的微币。

到这里就结束了，对于一个区块链应用程序来说，大的功能模块其实就是这些，其他各种功能（如区块数据同步、数据完整性验证、解锁与锁定脚本等），都可以从属于这三大模块，这些功能之间的从属关系大致可以如下定义。

（1）微链核心

1）命令交互系统，用于与节点核心进行功能调用；

2）节点RPC服务，支持外部程序通过RPC的方式访问节点；

3）节点数据监听，用于与其他节点进行区块数据同步以及其他数据交换；

4）脚本系统，通过脚本的锁定与解锁执行交易合约；

5）区块链账本维护，用于验证网络中的区块数据并打包到主链。

（2）钱包功能

1）密钥维护，用于维护用户的公钥私钥和钱包地址；

2）发起交易，发起的交易需要被节点打包到主链才有效；

3）账务查询，如余额以及交易历史等。

（3）挖矿

1）区块生产，用于打包新的区块数据到主链；

2）货币发行，用于获取新的货币奖励以实现货币发行。

大家可以看到，在这里将微链的功能做了一个模块分类，然后实际实现一个区块链应用的时候，并不是说一定要去分别实 现三个不同的独立程序，这只是一个逻辑上的分类，比如比特币就是将挖矿程序独立出去，在比特币的核心客户端功能中没有挖矿功能，然而以太坊却在核心客户端 中集成了所有的模块，甚至还包含了一个合约程序编写与编译的功能（在不同的以太坊客户端中有差别）。所以，在理解一个区块链应用的结构时，不必过于严格僵 化。

这里有几点需要提醒一下：

1）区块链应用程序显然是一个网络软件，否则也不存在什么达成网络共识之类的说法了，但是，注意了，一个区块链应用是可以单机运行的，甚至不需要联网。让我们看一段对话吧。

Alice：不是所有的区块链程序都是联网使用的吗？

Bob：站在实用角度来讲这是对的，比如比特币有自己的比特币网络，以太坊有自己的以太坊网络，如果没有这些网 络，对于大家来说也就没有意义了，但是站在技术角度，它的运行并不一定要联网，你完全可以在自己的电脑上单机运行一个比特币程序，你的电脑也不需要联网， 这并没有问题。

Alice：……

Bob：有点晕是不是，这么说吧，首先，每一个区块链核心节点程序都是独立工作的，在技术上，节点之间并不需要互 相去调用对方的功能，也不存在要去访问某个服务器的做法，这与我们通常使用的支付宝、微信、网络游戏等是完全不一样的，比如我们使用支付宝转账，如果支付 宝的服务器关闭了或者正好某一段网络断开了，那我们是没法自己独立使用支付宝的，甚至都无法登录。

Alice：这么说，我自己电脑上就独立安装了一个比特币程序，也不需要联网，然后就自己挖矿吗？

Bob：技术上可以这么做，程序也能不出错地运行，只不过我这里只是说在技术上可以这么做，作为一个软件程序，它 可以正常运行。实际上，如果不联网，那么你的节点就是一个孤立的节点，比特币主网络中的数据你收不到，你自己的交易数据别人也收不到，从而相当于与比特币 的主网络断开了，你的任何数据变更都是没有被主网络承认的。

Alice：我明白了，区块链的节点程序都是可以各自独立运行的，而且也都有各自独立的副本数据，只不过在运行的过程中，数据的变更需要在网络上广播出来，让大家都来验证一下，认可一下，从而成为大家都承认的合法数据。

Bob：是的，不过有时候为了自己测试方便，可以搭建一个自己的网络，通过网络标识号来区分一下，这个也称为私有链。

2）对于一个区块链应用程序来说，挖矿并不一定是必需的，在分布式的异步网络环境下，挖矿程序主要作用是让各个节 点的数据副本达到最终一致，同时通过给矿工奖励货币的方式来发行新的货币。换言之，如果在一个区块链程序的运行场景中，拥有良好的网络，有足够的性能可以 做到实时同步一致，挖矿就不是必需的，甚至在某些场景中如果不需要使用数字货币，那么连发行货币的功能都是可以不需要的，比如超级账本的设计、一些商业环 境下基于区块链的审计系统等。

3）区块链应用程序在本质上其实就是一个P2P的网络软件，它的数据存储格式是区块链的方式，不同的节点之间互相可以同步数据，通过一个算法作为大家共同遵循的规则来达成共识。

接下来，我们就要开始演示搭建微链。

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