如果你一直關注技術新聞，你可能聽說過區塊鏈，尤其是與加密貨幣相關的區塊鏈。作為一種以我們以前從未見過的方式保護和處理數字交易的手段，該技術引起了很多關注。這引起了企業和政府的極大興趣。
但是區塊鏈運行在什麼樣的基礎設施上？它是如何工作的？這對整個區塊鍊網絡有何影響？本文探討了這些問題以及更多內容。
什麼是基礎設施？
基礎設施是社會或企業運營所需的基本物理和組織結構（例如，道路、橋樑、機場和港口）。與計算基礎設施相關：運行計算機或基於計算機的系統的基本硬件、軟件、網絡和存儲。這將包括硬分叉驅動器、主板和處理器等硬件以及操作系統和數據庫等程序。
大多數基於區塊鏈的系統不依賴於特定的基礎設施。但是，有一些方法可以定制它們以更好地適應特定的硬件和軟件。最值得注意的是工作量證明(PoW)共識算法，例如比特幣的SHA256、以太坊的Ethash和Dash 的X11。所有這些PoW 算法都需要大量的計算能力來解決數學難題，以驗證交易。為貢獻該計算能力的用戶生成獎勵。
私有和公共區塊鏈都運行在稱為分佈式賬本的東西上。它是一個計算機網絡，以一種讓每台計算機驗證對這些記錄所做的任何更改的方式保存記錄。一旦進行更改，分佈式分類帳就會更新。由於每台計算機都維護自己的副本，因此它們不需要中央服務器或票據交易所所即可運行。分佈式賬本消除了對中心化存儲的擔憂和任何單點故障的機會，使其比數據庫等傳統方法更安全。
許可/私有區塊鏈
私有區塊鍊或許可區塊鏈僅限於一組商定的參與者。這些參與者是彼此認識的——無論是由於預先存在的關係還是在被授予訪問權限之前進行的審查。由於參與者都是相互認識的，私有區塊鏈通常需要較少的計算能力和資源來運行，然而，缺點是這些系統更加中心化。
這使它們成為測試和小型項目的理想選擇只要有少量相互信任的用戶，它們甚至可以用於關鍵任務系統。企業區塊鏈也屬於這一類。
無許可/公共區塊鏈
比特幣和以太坊區塊鍊等公共區塊鏈在任何人都可以加入的大型計算機網絡上運行。沒有中央機構來確認交易，相反，交易是通過共識確認的，這意味著網絡中的每台計算機都必須就所發生的事情達成一致。這對於創建真正去中心化的系統來說是一個巨大的優勢。
像比特幣這樣的公共區塊鏈在任何人都可以加入的大型計算機網絡上運行。比特幣的SHA256 工作量證明(PoW) 共識算法需要大量的計算能力來解決數學難題，以驗證交易。
無論你選擇哪種類型的區塊鏈，在選擇基礎設施時都需要考慮兩個重要因素：共識和網絡。在達成共識時，區塊鏈可以通過兩種主要方式驗證交易——工作證明（PoW）和股權證明（PoS）。
與許可/私有區塊鏈相比，公共區塊鏈目前沒有那麼快或便宜，但是隨著工作中的擴展解決方案，這些問題可能很快就會成為過去。使用工作量證明(PoW)、權益證明(PoS) 或其他共識機制的公共區塊鏈使得發送和接收數字貨幣變得非常容易。這就是為什麼大多數代幣/項目都建立在以太坊和Solana 等區塊鏈之上的原因。
區塊鏈操作系統基礎設施
區塊鏈技術的基礎設施比大多數人想像的更具技術性。那是因為有不同的層構成了我們通常所說的區塊鏈技術。每一層都有特定的用途，並且必須與其他每一層無縫協作以提供真實世界的應用程序。要了解區塊鏈技術是什麼以及它是如何工作的，有助於將其分解為其核心組件。這包括：數據庫層、共識層、事務層和應用層。
Cartesi，區塊鏈操作系統，是一個用於開發和部署可擴展去中心化應用程序的第2 層平台。區塊鏈OS 提供了一個Linux 操作系統和一個區塊鏈基礎設施。這允許使用熟悉的編程語言（如Python）開發DApp，而無需編寫Solidity 代碼。
如果你是開發人員，則可以使用你已經熟悉的所有編程語言、工具、庫、軟件和服務。通過將DApp 的大部分複雜邏輯轉移到可移植的鏈下組件，開發人員可以擺脫區塊鏈施加的限制和特質。通過這種方式，Cartesi 使開發人員能夠選擇最佳的運行時環境來託管其DApp 的每個部分。
區塊鏈操作系統的基礎設施包括：
Cartesi Machine：核心技術，一種允許使用Linux 操作系統進行可驗證計算的虛擬機Cartesi Rollups：在Optimistic Rollups 框架中使用Cartesi 機器的擴展區塊鏈的完整解決方案
實際用例
智能合約不僅僅是一項新技術；它們破壞了現有的商業模式，例如供應鏈。要了解如何操作，請查看來自世界各地的智能合約案例研究。例如，2016 年，世界銀行與區塊鏈初創公司能源網絡基金會(EWF)合作，為摩爾多瓦的離網太陽能創建碳信用額。這進一步將公民與去中心化技術聯繫起來，並減少了對無法提供一致支持和權力的中心化系統的依賴。
EWF 和世界銀行目前正在烏干達試行另一個太陽能項目——一個使用區塊鏈跟踪每瓦特產生的太陽能項目。 EWF 估計，使用智能計量系統可以將與安裝和維護儀表相關的成本降低25%。此外，這樣的系統可以提供關於發電、使用和其他統計數據的高度精細的數據。這對於希望就資源分配或清潔能源使用激勵措施做出更明智決策的區域規劃者來說將是無價的。
Cartesi 用例：為什麼我們需要區塊鏈操作系統
僅僅將區塊鏈平台遷移到雲計算或虛擬化基礎設施上是不夠的。為了達到我們想要的目標，我們需要一個為分佈式賬本設計的全新區塊鏈操作系統。這也需要與其他幾種技術一起運行。主要原因有三個：信任、互操作性和可擴展性。如果沒有區塊鏈操作系統的這些組件，任何基於區塊鏈技術的平台都會有很大的局限性。
城市正在以更具創新性的方式利用技術，以更快地適應新的挑戰。借助區塊鏈技術，公民將擁有無與倫比的個人數據控制權。 Sotatek 是SDaaS 的主要合作夥伴，正在幫助他們的客戶採用基於區塊鏈的尖端技術，方法是開發一個DApp，用於在區塊鏈操作系統上進行去中心化、可靠的拼車。
Sotatek 打算使用地理圍欄來定義可接受的旅程區域，並對偏離預先批准的路徑進行經濟處罰。在區塊鏈操作系統上，INPETU 研究所和UFF正在開發一種公共巴士監控系統，該系統可以對延誤處以罰款，同時保持去信任和去中心化v