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區(qū)塊鏈技術(shù)分類主要包括哪些?

區(qū)塊鏈技術(shù)按照節(jié)點參與方式的不同可以分為:公有鏈(Public Blockchain)、聯(lián)盟鏈(Consortium Blockchain)和私有鏈(Private Blockchain)。按照權(quán)限的不同可以分為:許可鏈(Permissioned Blockchain)和非許可鏈(Permissionless Blockchain)。前述的三大類區(qū)塊鏈技術(shù)中,聯(lián)盟鏈和私有鏈屬于許可鏈,公有鏈屬于非許可鏈。

區(qū)塊鏈技術(shù)分類主要包括哪些?
區(qū)塊鏈技術(shù)

1、公有鏈

公有鏈,顧名思義,就是公開的區(qū)塊鏈。公有鏈是全公開的,所有人都可以作為網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點,而不需要任何人給予權(quán)限或授權(quán)。在公有鏈中,每個節(jié)點都可以自由加入或者退出網(wǎng)絡(luò),參與鏈上數(shù)據(jù)的讀寫、執(zhí)行交易,還可以參與網(wǎng)絡(luò)中共識達成的過程,即決定哪個區(qū)塊可以添加到主鏈上并記錄當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。公有鏈是完全意義上的去中心化區(qū)塊鏈,它借助密碼學(xué)中的加密算法保證鏈上交易的安全。在采取共識算法達成共識時,公有鏈主要采取工作量證明(PoW,Proof of Work)機制或權(quán)益證明(PoS,Proof of Stake)機制等共識算法,將經(jīng)濟獎勵和加密數(shù)字驗證結(jié)合起來,來達到去中心化和全網(wǎng)達成共識的目的。在這些算法共識形成的過程中,每個節(jié)點都可以為共識過程做出貢獻,也是我們俗稱的“挖礦”,來獲取與貢獻成正比的經(jīng)濟獎勵,也就是系統(tǒng)中發(fā)行的數(shù)字代幣。

公有鏈通常也被稱為公共鏈,它屬于一種非許可鏈,不需要許可就可以自由參加退出。當(dāng)前最典型的代表應(yīng)用有比特幣、以太坊(Ethereum)等。因其完全去中心化和面向大眾的特性,公有鏈通常適用于“虛擬加密貨幣”和面向大眾的一些金融服務(wù)以及電子商務(wù)等。

2、聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈不是完全去中心化的,而是一種多中心化或者部分去中心化的區(qū)塊鏈。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行時,它的共識過程可能會受某些指定節(jié)點的控制。例如,在一個有15個金融機構(gòu)接入的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,每個機構(gòu)都作為鏈上的一個節(jié)點,每確認一筆交易,都需要至少對10個節(jié)點進行確認(2/3確認),這筆交易或者這個區(qū)塊才能被認可。聯(lián)盟鏈賬本上的數(shù)據(jù)與公有鏈的完全公開是不同的,只有聯(lián)盟成員節(jié)點才可以訪問,并且鏈上的讀寫權(quán)限、參與記賬規(guī)則等操作也需要由聯(lián)盟成員節(jié)點共同決定。由于聯(lián)盟鏈場景中的參與者組成一個聯(lián)盟, 參與共識的節(jié)點相對公有鏈而言會少很多,并且一般是針對某個商業(yè)場景,所以共識協(xié)議一般不采用與工作量證明類似的挖礦機制,同時也不一定需要代幣作為激勵機制,而是采用PBFT、RAFT這類適用于多中心化且效率較高的共識算法。同時,聯(lián)盟鏈對交易的時間、狀態(tài)、每秒交易數(shù)等與公有鏈有很大區(qū)別,所以它比公有鏈有更高的安全和性能要求。

聯(lián)盟鏈屬于一種許可鏈,意味著不是任何人都能自由加入網(wǎng)絡(luò)中,而是需要一定的權(quán)限許可,才可以作為一個新的節(jié)點加入。當(dāng)前聯(lián)盟鏈典型的代表有Linux基金會支持的超級賬本(Hyperledger)項目、R3區(qū)塊鏈聯(lián)盟開發(fā)的Corda,以及趣鏈科技推出的Hyperchain平臺等。

3、私有鏈

私有鏈,是指整個區(qū)塊鏈上的所有寫入權(quán)限僅僅掌握在一個組織手里,而讀取權(quán)限可以根據(jù)情況對外開放或者任意進行限制[14]。所以,私有鏈的應(yīng)用場景一般是單一的企業(yè)內(nèi)部總公司對分公司的管理方面,如數(shù)據(jù)庫管理和審計等。相比于公有鏈和聯(lián)盟鏈,私有鏈的價值主要體現(xiàn)在它可以提供一個安全、可追溯、不可篡改的平臺,并且可以同時防止來自內(nèi)部和外部的安全攻擊。目前對于私有鏈確實存在著一些爭議,有人認為私有鏈的意義不大,因為它需要依賴于第三方的區(qū)塊鏈平臺機構(gòu),所有的權(quán)限都被控制在一個節(jié)點中,已經(jīng)違背了區(qū)塊鏈技術(shù)的初衷,不能算一種區(qū)塊鏈技術(shù),而是已經(jīng)存在的分布式賬本技術(shù)。但是也有人認為私有鏈擁有很大的潛在價值,因為它可以給當(dāng)前存在的許多問題提供一個很好的解決方案,比如企業(yè)內(nèi)部規(guī)章制度的遵守、金融機構(gòu)的反洗錢行為以及政府部門的預(yù)算和執(zhí)行,等等。

與聯(lián)盟鏈一樣,私有鏈也屬于一種許可鏈,不過它的許可權(quán)掌握在單一節(jié)點中,在有些場景中,私有鏈還被稱為專有鏈。當(dāng)下私有鏈的應(yīng)用不是很多,開創(chuàng)者都在努力探索之中。當(dāng)前已經(jīng)存在的應(yīng)用主要有英國幣科學(xué)公司(Coin Sciences Ltd.)推出的多鏈(Multichain)平臺,這個平臺的宗旨是希望能幫助各企業(yè)快速地部署私鏈環(huán)境,提供良好的隱私保護和權(quán)限控制。

自誕生至今,區(qū)塊鏈技術(shù)經(jīng)歷了三次大的技術(shù)演進,其典型代表平臺為2009年的比特幣、2013年的以太坊和2015年的Fabric和Hyperchain,其組織形態(tài)從資源消耗嚴重、交易性能低下、缺乏靈活控制機制的公有區(qū)塊鏈,向高效共識、智能可編程、可保護隱私的聯(lián)盟區(qū)塊鏈轉(zhuǎn)變。當(dāng)前,Hyperchian平臺的TPS(每秒事務(wù)處理量)已達到千甚至萬量級,可以滿足大部分商業(yè)場景的需要。將來,隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,基于聯(lián)盟鏈的區(qū)塊鏈商業(yè)應(yīng)用將成為區(qū)塊鏈應(yīng)用的主要形態(tài)。



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