當(dāng)Bitcoin問(wèn)世后,它也為其底層協(xié)議的基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),而這項(xiàng)技術(shù)就是區(qū)塊鏈?释麆(chuàng)新的人現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)的潛力,正在探索區(qū)塊鏈技術(shù)在每個(gè)行業(yè)中可能的應(yīng)用。
Bitcoin是所謂的加密貨幣,一種不受任何人控制的數(shù)字現(xiàn)金。與其他技術(shù)所不同的是,它結(jié)合了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施和加密技術(shù),可以在沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建以來(lái)的十多年里,它所使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在各行業(yè)都產(chǎn)生了廣泛的吸引力。現(xiàn)在,區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從金融和供應(yīng)鏈覆蓋到法律系統(tǒng)和政府的各個(gè)部門中,很多行業(yè)都在進(jìn)行試驗(yàn)。
如果您錯(cuò)過(guò)了我們發(fā)布的區(qū)塊鏈技術(shù)的初學(xué)者指南:區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其上的數(shù)據(jù)無(wú)法進(jìn)行修改,但是能夠不斷擴(kuò)張。將其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其視為電子表格可能會(huì)有助于理解,其中每個(gè)單元格都指向上一個(gè)單元格,因此任何關(guān)于之前單元格的修改,都會(huì)立即顯現(xiàn)出來(lái)。通常,區(qū)塊鏈存儲(chǔ)著有關(guān)金融交易的信息,但是它可以與任何類型的電子數(shù)據(jù)一起使用。
為了與我們的電子表格進(jìn)行類比,我們假設(shè)文檔可以有多方進(jìn)行修改。每個(gè)人都可以在其設(shè)備上運(yùn)行專用軟件,并且可以與其他設(shè)備進(jìn)行連接,所有參與者都能夠獲取到最新的數(shù)據(jù)庫(kù)。
中央機(jī)構(gòu)無(wú)法從中獲取到信息(網(wǎng)絡(luò)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(lái)看,卻能夠使網(wǎng)絡(luò)變得十分強(qiáng)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(diǎn)及一些關(guān)鍵特征:
僅附加賬本 –按照區(qū)塊鏈的特點(diǎn),系統(tǒng)需要遵循區(qū)塊的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),其中每個(gè)區(qū)塊都鏈接到上一個(gè)區(qū)塊。如果我們的區(qū)塊鏈?zhǔn)请娮颖砀裰袉卧竦募,則區(qū)塊是單個(gè)單元格。
對(duì)等網(wǎng)絡(luò) –網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)參與者都擁有區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)副本。這些參與者稱為Node,它們以對(duì)等方式進(jìn)行交互。
共識(shí)機(jī)制 –必須有一種機(jī)制,使Node就跨網(wǎng)絡(luò)傳播事務(wù)的正確性達(dá)成一致,以確保不會(huì)將虛假數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊鏈中。
下表總結(jié)了一些主要差異。
| 區(qū)塊鏈類型 |
公有鏈 | 私有鏈 | 聯(lián)盟鏈 |
準(zhǔn)入限制 | 無(wú) | 有 | 有 |
讀取者 | 任何人 | 僅限受邀用戶 | 相關(guān)聯(lián)用戶 |
寫入者 | 任何人 | 獲批參與者 | 獲批參與者 |
所屬者 | 無(wú) | 單一實(shí)體 | 多方實(shí)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(guò)加密貨幣,就很可能已經(jīng)與公有鏈進(jìn)行了交互。這種類型的區(qū)塊鏈涵蓋了當(dāng)今存在的絕大多數(shù)分布式賬本。我們之所以將它們稱為“公開(kāi)”,是因?yàn)槿魏稳硕伎梢圆榭此l(fā)生的交易,并且只需下載必要的軟件即可加入。
我們也經(jīng)常在公共場(chǎng)合使用“準(zhǔn)入限制”一詞。沒(méi)有監(jiān)管方可以阻止參與,任何人都可以參與共識(shí)機(jī)制(例如,通過(guò)work或權(quán)益質(zhì)押)。由于任何人都可以自由加入,且能夠按照達(dá)成共識(shí)所扮演的角色而受到獎(jiǎng)勵(lì),因此,我們期望在公有鏈網(wǎng)絡(luò)上可以看到高度分布式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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(jì)性。由于任何人都可以加入網(wǎng)絡(luò),因此該協(xié)議必須包含某些機(jī)制,以防止惡意行為者匿名獲得優(yōu)勢(shì)。
但是,公有鏈在安全性和性能方面也進(jìn)行了權(quán)衡。公有鏈上的許多服務(wù)器遇到了擴(kuò)展瓶頸,吞吐量相對(duì)較弱。此外,將變更推送到網(wǎng)絡(luò)又維持網(wǎng)絡(luò)不分裂,可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因?yàn)樗袇⑴c者同時(shí)同意某項(xiàng)提議的可能性比較小。
私有區(qū)塊鏈
與公有區(qū)塊鏈的無(wú)準(zhǔn)入限制形成鮮明對(duì)比的是,私有區(qū)塊鏈建立了準(zhǔn)入規(guī)則,規(guī)定誰(shuí)可以查看和寫入?yún)^(qū)塊鏈(它們是需要經(jīng)過(guò)許可的環(huán)境)。私有鏈也不是Decentralization系統(tǒng),因?yàn)樵诳刂品矫嬗忻鞔_的層次結(jié)構(gòu)。但是,它們是分布式的,許多Node仍在其計(jì)算機(jī)上維護(hù)區(qū)塊鏈的副本。
私有鏈更適合企業(yè)維護(hù),因?yàn)槠髽I(yè)希望在不讓外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的情況下,能夠享受區(qū)塊鏈帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。
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(shí)證明對(duì)于開(kāi)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(huì)造成很嚴(yán)重的威脅,因?yàn)槊總(gè)參與者的身份都是已知的,是手動(dòng)進(jìn)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(yàn)證程序,這些驗(yàn)證程序是為執(zhí)行交易驗(yàn)證而選擇承擔(dān)某些功能的Node。一般而言,這其中包括必須在每個(gè)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(xiàn)并從網(wǎng)絡(luò)中刪除。有了區(qū)塊鏈這種自上而下的控制,整個(gè)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?zhǔn)墙橛诠墟満退接墟溨g的,結(jié)合了兩者的特征要素。在共識(shí)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(shù)同等權(quán)力的參與方視為驗(yàn)證者,而不是像公有鏈那樣開(kāi)放的系統(tǒng),讓任何人都可以驗(yàn)證區(qū)塊,也不是像私有鏈那樣,通過(guò)一個(gè)封閉的系統(tǒng),只允許某一個(gè)實(shí)體來(lái)任命區(qū)塊的生產(chǎn)者。
從這里開(kāi)始,系統(tǒng)規(guī)則的制定非常靈活:鏈的可見(jiàn)性可以限制于驗(yàn)證者、授權(quán)人員或所有人都可以看到。只要與驗(yàn)證者達(dá)成共識(shí),就可以輕松的進(jìn)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(yù)設(shè)門檻誠(chéng)實(shí)行事,則系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生任何問(wèn)題。
在同一行業(yè)中運(yùn)營(yíng)的多個(gè)組織,且需要共同的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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(duì)組織也是十分有好處的,因?yàn)檫@將使他們能夠與其他參與者分享對(duì)行業(yè)的見(jiàn)解。
哪種類型的區(qū)塊鏈更有優(yōu)勢(shì)?
從本質(zhì)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(shù):
精心設(shè)計(jì)的公有鏈在防審計(jì)性方面往往更具優(yōu)勢(shì),但代價(jià)是速度和吞吐量較低。這些是對(duì)交易結(jié)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?yàn)樗鼰o(wú)需像公共區(qū)塊鏈那樣擔(dān)心核心故障。理想情況下,將私有鏈部署在個(gè)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(duì)手的風(fēng)險(xiǎn)(通過(guò)消除集中控制),并且較少的Node數(shù)通常可使它們能夠比公共鏈更有效率的運(yùn)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(jié)
對(duì)于從事各類活動(dòng)的個(gè)人和企業(yè)來(lái)說(shuō),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(jù)復(fù)雜性的不同,也會(huì)出現(xiàn)許多不同的用戶體驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際使用情況,用戶可以選擇最適合實(shí)現(xiàn)自己目標(biāo)的產(chǎn)品。