公有鏈,聯盟鏈,私有鏈的簡單比較分析
原標題:公有鏈,聯盟鏈,私有鏈的簡單比較分析
區塊鏈根據不同的應用場景以及使用者需求,大致可以分為公有鏈(Public Blockchain)、私有鏈(Private Blockchain)以及聯盟鏈(Consortium Blockchain)三大類。簡單來說,公有鏈對所有人開放,任何人都可以參與;聯盟鏈對特定的組織或個人開放;私有鏈對單獨的個體開放。
1、公有鏈——public blockchain
公有鏈通常被認為是真正去中心化的,通過共識決定哪個block最終被加到chain中,任何人都可以參與共識過程。
公有鏈是完全對外開放的,使用者不需註冊、無需授權就可匿名訪問網路和資料,節點可以自由出入網路。公有鏈上的區塊內資料可以被任何人檢視,任何人也都可以參與發起交易或是參與共識。
公有鏈是真正意義上完全去中心化的區塊鏈,通過密碼學數字簽名保證交易不可篡改,也通過密碼學驗證交易信息以及激勵,在互為陌生的網路中形成共識從而建立完全去中心化的信任機制。
目前的公有鏈在共識機制上都存在一些限制,因為區塊鏈去中心化的本質所以沒有一箇中心節點來進行保護和維持系統,所以全網的所有節點需要一起參與所有的交易並維持全狀態的副本。
去中心化共識機制的優勢是安全保證、政治中立和抵抗審查等等。然而,這是以擴充套件性為代價換來的,因為去中心化限制了區塊鏈裡全節點可處理交易的數量。
這就導致了公有鏈的兩大效能瓶頸:
- 低吞吐量:區塊鏈目前能夠處理的交易非常有限
- 緩慢的交易速度:處理一個區塊的時間很長。比如比特幣的區塊時間是 10 分鐘,以太坊的區塊時間大約是 14 秒。在高峰期裡花費的時間甚至更長。大家都知道比特幣擁堵的時候甚至要幾天才到賬,高達幾百元的轉賬費。以太坊也好不到哪裡去,一隻以太坊貓就把整個網路玩壞了。
所以可擴充套件性、速度和效率就是限制區塊鏈商業應用的痛點所在。
2、聯盟鏈——consortium blockchain
聯盟鏈一般是由若干個機構共同參與管理的區塊鏈。
聯盟鏈上的讀寫許可權和記賬許可權都由聯盟規則限定,比如由40多家銀行參與的區塊鏈聯盟R3和Linux基金會支援的超級賬本(Hyperleder)專案就屬於聯盟鏈專案。
聯盟鏈的共識過程由預先選好的節點控制。一般來說適合於機構間的交易、結算或清算等B2B場景。
例如在銀行間進行支付、結算、清算的系統就可以採用聯盟鏈的形式,將各家銀行的閘道器節點作為記賬節點,當網路上有超過2/3的節點確認一個區塊,該區塊記錄的交易將得到全網確認。
聯盟鏈可以根據應用場景來決定對公眾的開放程度。由於參與共識的節點比較少,聯盟鏈一般不採用工作量證明的挖礦機制,而是多采用權益證明PoS或PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerant)、RAFT等共識演算法。聯盟鏈對交易的確認時間、每秒交易數都與公共鏈有較大的區別,對安全和效能的要求也比公共鏈高。
聯盟鏈和私有鏈都是需要註冊許可的區塊鏈,所以也稱為許可鏈。有些許可鏈不需要激勵記賬所以不會發行代幣。
3、私有鏈——private blockchain
私有鏈是指寫入許可權僅在一個組織手裡的區塊鏈。讀取許可權或者對外開放,或者被任意程度地進行了限制。私有鏈則僅在私有組織使用,區塊鏈上的讀寫許可權、參與記賬許可權按私有組織規則來制定。
私有鏈的應用場景一般是企業內部的應用,如資料庫管理、審計等。私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平臺,可以同時防範來自內部和外部對資料的安全攻擊,這個在傳統的系統是很難做到的。
舉個形象的例子,比如現在我們有個村子,村子裡的村民採用pow等機制來進行記賬權的分配,而賬本是所有人都能看到的,那村子的運作是基於公有鏈的。如何把這個運作方式變成一個私有鏈呢?
只要村長髮話,區塊鏈的讀寫許可權,記賬許可權全部封閉,只對村民開放,想要擁有許可權必須通過他的稽核和確認才行。這樣外人想看村裡的區塊鏈賬本必須通過村長的同意,想交易?想入村當村民?全部得由村長同意才行。賬本只對村內透明。
相比中心化資料庫,私有鏈能夠防止機構內單節點故意隱瞞或者篡改資料,即使發生錯誤,也能夠迅速發現來源。因此許多大型金融機構在目前更加傾向於使用私有鏈技術。
參與節點的資格會被嚴格的限制,由於參與的節點是有限和可控的,因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊、並且能夠做到身份認證等金融行業必須的要求。
私有鏈和聯盟鏈之間的設計隱私許可權會有不同,聯盟鏈中的許可權設計要求往往更為複雜。
聯盟鏈平臺應提供成員管理、認證、授權、監控、審計等安全管理功能。
目前看來公有鏈與許可鏈的邊界逐漸開始變得模糊,開始出現混合鏈。特點是系統內所有節點有不同的許可權,有些節點只能檢視部分割槽塊鏈資料,有些節點能夠下載完整的區塊鏈資料,有些節點負責參與記賬。混合鏈可能有公有鏈和許可鏈的優點,但開發難度較大,會是未來區塊鏈技術發展的方向之一。
結論
三種區塊鏈中去中心化程度最高的是公有鏈。這種以比特幣以及以太坊為代表的公有區塊鏈,不受第三方機構控制,世界上所有的人都可讀取鏈上的資料記錄、參與交易以及競爭新區塊的記賬權等。程式開發者無權干涉使用者,各參與者(即節點)可自由加入以及退出網路,並按照意願進行相關操作。
私有區塊鏈則完全相反,該網路的寫入許可權由某個組織或者機構全權控制,資料讀取許可權受組織規定,要麼對外開放、要麼具有一定程度的訪問限制。簡單來說,可以將其理解為一個弱中心化或者多中心化的系統。由於參與節點具有嚴格限制且少;與公有鏈相比,私有鏈達成共識的時間相對較短、交易速度更快、效率更高、成本更低。不過這種型別的區塊鏈更適合於特定機構內部使用,比如Linux基金會。
而聯盟鏈則是介於公有鏈以及私有鏈之間的區塊鏈,可實現“部分去中心化”。鏈上各個節點通常有與之相對應的實體機構或者組織;參與者通過授權加入網路並組成利益相關聯盟,共同維護區塊鏈執行。從某種程度上來說,聯盟鏈也屬於私有鏈的範疇,只是私有化程度有所不同而已。為此其同樣具有成本較低、效率較高的特點,適用於不同實體間的交易、結算等B2B交易。
總的來說,公有鏈的進入門檻最低,而私有鏈以及聯盟鏈則在開放程度上有所限制。
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