當Bitcoin問世后,它也為其底層協(xié)議的基礎技術的發(fā)展奠定了基礎,而這項技術就是區(qū)塊鏈?释麆(chuàng)新的人現在已經發(fā)現了這項技術的潛力,正在探索區(qū)塊鏈技術在每個行業(yè)中可能的應用。
Bitcoin是所謂的加密貨幣,一種不受任何人控制的數字現金。與其他技術所不同的是,它結合了分布式數據庫技術、經濟激勵措施和加密技術,可以在沒有領導者或管理員的情況下形成廣泛的生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同。
自Bitcoin網絡創(chuàng)建以來的十多年里,它所使用的數據結構在各行業(yè)都產生了廣泛的吸引力,F在,區(qū)塊鏈技術的應用領域已經從金融和供應鏈覆蓋到法律系統(tǒng)和政府的各個部門中,很多行業(yè)都在進行試驗。
如果您錯過了我們發(fā)布的區(qū)塊鏈技術的初學者指南:區(qū)塊鏈是一項簡單的數據結構,其上的數據無法進行修改,但是能夠不斷擴張。將其數據結構其視為電子表格可能會有助于理解,其中每個單元格都指向上一個單元格,因此任何關于之前單元格的修改,都會立即顯現出來。通常,區(qū)塊鏈存儲著有關金融交易的信息,但是它可以與任何類型的電子數據一起使用。
為了與我們的電子表格進行類比,我們假設文檔可以有多方進行修改。每個人都可以在其設備上運行專用軟件,并且可以與其他設備進行連接,所有參與者都能夠獲取到最新的數據庫。
中央機構無法從中獲取到信息(網絡是分布式的)。這意味著信息的傳播速度較慢,但從安全性和冗余性來看,卻能夠使網絡變得十分強大。
在下文中,我們將研究三種類型的區(qū)塊鏈:私有鏈、公有鏈和聯(lián)盟鏈。在此之前,讓我們重申這三種類型區(qū)塊鏈的共同點及一些關鍵特征:
僅附加賬本 –按照區(qū)塊鏈的特點,系統(tǒng)需要遵循區(qū)塊的鏈式結構,其中每個區(qū)塊都鏈接到上一個區(qū)塊。如果我們的區(qū)塊鏈是電子表格中單元格的集合,則區(qū)塊是單個單元格。
對等網絡 –網絡上的每個參與者都擁有區(qū)塊鏈的數據副本。這些參與者稱為Node,它們以對等方式進行交互。
共識機制 –必須有一種機制,使Node就跨網絡傳播事務的正確性達成一致,以確保不會將虛假數據寫入區(qū)塊鏈中。
下表總結了一些主要差異。
| 區(qū)塊鏈類型 |
公有鏈 | 私有鏈 | 聯(lián)盟鏈 |
準入限制 | 無 | 有 | 有 |
讀取者 | 任何人 | 僅限受邀用戶 | 相關聯(lián)用戶 |
寫入者 | 任何人 | 獲批參與者 | 獲批參與者 |
所屬者 | 無 | 單一實體 | 多方實體 |
了解參與者 | 否 | 是 | 是 |
交易速度 | 慢 | 快 | 快 |
公有區(qū)塊鏈
如果您最近使用過加密貨幣,就很可能已經與公有鏈進行了交互。這種類型的區(qū)塊鏈涵蓋了當今存在的絕大多數分布式賬本。我們之所以將它們稱為“公開”,是因為任何人都可以查看所發(fā)生的交易,并且只需下載必要的軟件即可加入。
我們也經常在公共場合使用“準入限制”一詞。沒有監(jiān)管方可以阻止參與,任何人都可以參與共識機制(例如,通過work或權益質押)。由于任何人都可以自由加入,且能夠按照達成共識所扮演的角色而受到獎勵,因此,我們期望在公有鏈網絡上可以看到高度分布式的拓撲結構。
同樣,我們希望公有區(qū)塊鏈比私有鏈(或半私有)更具備防審計性。由于任何人都可以加入網絡,因此該協(xié)議必須包含某些機制,以防止惡意行為者匿名獲得優(yōu)勢。
但是,公有鏈在安全性和性能方面也進行了權衡。公有鏈上的許多服務器遇到了擴展瓶頸,吞吐量相對較弱。此外,將變更推送到網絡又維持網絡不分裂,可能是一項挑戰(zhàn),因為所有參與者同時同意某項提議的可能性比較小。
私有區(qū)塊鏈
與公有區(qū)塊鏈的無準入限制形成鮮明對比的是,私有區(qū)塊鏈建立了準入規(guī)則,規(guī)定誰可以查看和寫入區(qū)塊鏈(它們是需要經過許可的環(huán)境)。私有鏈也不是Decentralization系統(tǒng),因為在控制方面有明確的層次結構。但是,它們是分布式的,許多Node仍在其計算機上維護區(qū)塊鏈的副本。
私有鏈更適合企業(yè)維護,因為企業(yè)希望在不讓外部網絡訪問的情況下,能夠享受區(qū)塊鏈帶來的優(yōu)勢。
在某些私有鏈中,具備安全模型的背景下,工作量證明是多余的。但是,事實證明對于開放環(huán)境而言,工作量證明又是必需的。在私有區(qū)塊鏈中,不使用PoW并不會造成很嚴重的威脅,因為每個參與者的身份都是已知的,是手動進行管理的。
在這種情況下,一種更有效的算法是使用指定的驗證程序,這些驗證程序是為執(zhí)行交易驗證而選擇承擔某些功能的Node。一般而言,這其中包括必須在每個區(qū)塊上簽名的Node。如果Node具有惡意行為,則可以迅速發(fā)現并從網絡中刪除。有了區(qū)塊鏈這種自上而下的控制,整個系統(tǒng)的協(xié)同就容易多了。
聯(lián)盟區(qū)塊鏈
聯(lián)盟區(qū)塊鏈是介于公有鏈和私有鏈之間的,結合了兩者的特征要素。在共識方面,我們可以觀察到聯(lián)盟鏈與私有鏈和公有鏈最顯著的差異。聯(lián)盟鏈將少數同等權力的參與方視為驗證者,而不是像公有鏈那樣開放的系統(tǒng),讓任何人都可以驗證區(qū)塊,也不是像私有鏈那樣,通過一個封閉的系統(tǒng),只允許某一個實體來任命區(qū)塊的生產者。
從這里開始,系統(tǒng)規(guī)則的制定非常靈活:鏈的可見性可以限制于驗證者、授權人員或所有人都可以看到。只要與驗證者達成共識,就可以輕松的進行修改。至于區(qū)塊鏈的功能,如果這些參與者都能夠按照預設門檻誠實行事,則系統(tǒng)不會發(fā)生任何問題。
在同一行業(yè)中運營的多個組織,且需要共同的基礎設施進行交易或中繼信息的環(huán)境中,聯(lián)盟鏈將是最佳的選擇。加入這種聯(lián)盟鏈對組織也是十分有好處的,因為這將使他們能夠與其他參與者分享對行業(yè)的見解。
哪種類型的區(qū)塊鏈更有優(yōu)勢?
從本質上講,公有、私有和聯(lián)盟鏈并不矛盾,它們只是使用了不同的技術:
精心設計的公有鏈在防審計性方面往往更具優(yōu)勢,但代價是速度和吞吐量較低。這些是對交易結算(或智能合約)提供安全性保證的最佳選擇。
私有鏈可以優(yōu)先考慮系統(tǒng)的速度,因為它無需像公共區(qū)塊鏈那樣擔心核心故障。理想情況下,將私有鏈部署在個人或組織可控且信息保密的情況下。
聯(lián)盟鏈可減輕私有鏈中交易對手的風險(通過消除集中控制),并且較少的Node數通?墒顾鼈兡軌虮裙叉湼行实倪\行。聯(lián)盟鏈適合于彼此之間需要相互溝通的單位組織。
總結
對于從事各類活動的個人和企業(yè)來說,存在大量的區(qū)塊鏈選擇。即使在公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈中,根據復雜性的不同,也會出現許多不同的用戶體驗。根據實際使用情況,用戶可以選擇最適合實現自己目標的產品。