公认的区块链至少需要六个层次，如果区块链支持智能合约，就需要更多的层次。最底层是一些通用的基础模块，比如基础加密算法、网络通讯库、流处理、线程封装、消息封装与解码、系统时间等；中间是区块链的核心模块，一般包含了区块链的主要逻辑，如P2P网络协议、共识模块、交易处理模块、交易池模块、简单合约或者智能合约模块、嵌入式数据库处理模块、钱包模块等；最上面一层，往往是基于JSON-RPC[2]交互模块，还可以做出更好的UI界面，也可以是一个web-service。支持智能合约需要增加更多的层，比如增加BaaS层，让区块链上的智能合约提供自治的服务。
根据区块链的上述技术性描述，支撑区块链的是密码学。密码学真正的完善和成功是1970年代以后的事情。这还仅仅是数学和密码学，如果说到计算机科学和算法语言，追溯的则更是科学问题。而密码学又和素数定理联系在一起，素数定理是描述只能被1和自身整除的素数与全体自然数关系的定理。从高斯（Gauss）提出这个定理，到最终被证明，每一步都推动了密码学的发展。而没有这些发展，根本就没有区块链的可能性。
所以，说区块链的基础是数学绝不为过。因为密码学是支撑整个区块链非常重要的前提，而密码学的基础是数学。当然，仅仅从密码学和数学的关联性理解区块链的数学基础，还是不够的。
现在需要探讨理解区块链的数学基础，及其怎么跟其他学科发生内在关系。在这个方面，还需要花大功夫。这是区块链领域陷入瓶颈所在。区块链未来的突破口，也许正在其基础科学的大道上，在一次次与顶级科学家的灵感碰撞中。
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