区块链应用的4种架构模式

区块链有各种各样的应用场景，从金融到去中心化互联网。不过绝大多数用例都可以归纳为几种模式。在这篇文章中，我们将介绍基于区块链的去中心化应用的常见的4种架构模式。

[h1]1、IAM的架构模式[/h1]IAM环境中包括很多用户和服务提供商。IAM系统为每个用户分配一个账户以及一组访问能力，用户基于其账户权限及访问能力访问提供商的服务。可以采用以如下方式利用W3C的DID规范和W3C的可验证声明规范：

假设Alice需要一个身份（DID，唯一标识符）。如上图所示，为了创建一个新的DID，Alice需要在区块链上创建一个数据项，该数据项中包含了随机生成的标识符、指向其个人档案数据的链接、以及其个人档案数据的哈希。档案数据中包含了公钥以及一组可验证的声明，所生成的随机标识符现在成为Alice的DID，因为只有她持有与公钥对应的私钥。
可验证声明是由授权机构签名的通证，创建者同时也会在区块链上记录声明数据的哈希，类似于DID的实现方式。
Alice首先前往权威机构获取可验证声明。例如，个人注册部可能是姓名、地址、出生日期这些信息的负责机构。假设权威机构签发了可验证的声明， Alice首先展示其对DID的所有权，然后提交对可验证声明的请求。为了更新其个人档案数据，Alice需要在区块链中添加一个新的数据项，其中包含更新后的个人档案数据的新的哈希。
在验证Alice对DID的所有权时使用的挑战-应答协议，验证者会生成一个随机种子，然后使用ALice的公钥进行加密，接下来Alice需要使用其私钥解密种子以展示其确实持有公钥对应的私钥。
另一个希望识别Alice身份的用户或机构，例如Bob，首先会从Alice处接收到 DID，然后从区块链上读取所有该DID相关的数据并进行验证。Bob可以同样的挑战-应答方式验证Alice的身份。
我们可以在这一架构模式上处理大多数的IAM用例。例如，我们可以通过可验证声明来控制访问权限，确保只有具备某些特征的用户可以访问区块链系统。
[h1]2、可审计历史的架构模式[/h1]多方协同交易，各方的活动需要无争议的记录。可以在区块链上记录活动以及其哈希，因此不会有争议。

例如，假设Alice想要缴税。税务系统服务器接受了支付申请，创建了数字收据，并在区块链上记录该活动的哈希，然后将收据发送给Alice。Alice可以通过计算区块链上存储数据的哈希来进行验证。此后，Bob不能质疑该收据的有效性，因为收据的哈希和时间都记录在区块链上。
如果存在大量的活动，可能需要考虑区块链的性能局限性。因此，有些实现可能会记录若干个活动的哈希，而不是每个活动记录一个哈希。
[h1]3、去中心化集市的架构模式[/h1]注册表是一组数据的集合，可供搜索和查询。集市是一种允许用户购买服务或产品的注册表，它使用数据项来标识服务或产品。例如，一个注册表可能是一组可用 API的目录。建议模式的运作机制如下：

当一个用户更新注册表后，客户端会在区块链上记录变化。如果更新中的数据很大，区块链记录中可能包含指向数据的链接。如果存储在注册表中的数据需要修改，那么注册表客户端会在区块链上添加一个新包含了修正后的信息的记录。
在上图中，每个用户都有一个注册表客户端运行在本地机器上，每个注册表客户端从区块链读取更新后的记录，并利用记录中的哈希进行验证。
区块链可以很好地实现一个服务市场，因为同一个服务可能会出售很多次。然而，考虑到性能的问题，基于区块链的集市并不适合那些只能出售一次的商品。
[h1]4、智能合约的架构模式[/h1]多个用户都要遵守合约，即可运行的智能合约。在指定时刻，合约会经历状态迁移，每个人都认可合约的当前状态。智能合约是区块链技术的一部分，很多区块链都支持，例如以太坊。
我们可以利用智能合约来跟踪真实世界中的物品的所有权：

在上图中，汽车生产商记录车辆持有人的DID和公钥。当所有权变化之后，车辆持有人在区块链上添加一条新的记录。当检查车辆所有权时，从区块链提取所有记录并通过检查用户公钥进行验证。链上记录的最后一个持有人就是车辆的当前持有人。

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