私有鏈、公有鏈和聯(lián)盟鏈有何區(qū)別？

• 2023年11月08日 21:37

當(dāng)Bitcoin問世后，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。渴望創(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)庫技術(shù)、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)措施和加密技術(shù)，可以在沒有領(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)簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其上的數(shù)據(jù)無法進(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，都會立即顯現(xiàn)出來。通常，區(qū)塊鏈存儲著有關(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。

中央機(jī)構(gòu)無法從中獲取到信息（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希瑒t區(qū)塊是單個(gè)單元格。

對等網(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，它們以對等方式進(jìn)行交互。

共識機(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	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	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”，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)常在公共場合使用“準(zhǔn)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(jī)制（例如，通過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。

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)塊鏈的無準(zhǔn)入限制形成鮮明對比的是，私有區(qū)塊鏈建立了準(zhǔn)入規(guī)則，規(guī)定誰可以查看和寫入?yún)^(qū)塊鏈（它們是需要經(jīng)過許可的環(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(shí)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(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，通過一個(gè)封閉的系統(tǒng)，只允許某一個(gè)實(shí)體來任命區(qū)塊的生產(chǎn)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(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，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)門檻誠實(shí)行事，則系統(tǒng)不會發(fā)生任何問題。

在同一行業(yè)中運(yùn)營的多個(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行業(yè)的見解。

哪種類型的區(qū)塊鏈更有優(yōu)勢？

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，但代價(jià)是速度和吞吐量較低。這些是對交易結(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手的風(fēng)險(xiǎn)（通過消除集中控制），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)

對于從事各類活動(dòng)的個(gè)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(jù)復(fù)雜性的不同，也會出現(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。

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