區(qū)塊鏈作為比特幣的基礎(chǔ)技術(shù)，解決了中央機(jī)構(gòu)的常見問題，例如電子激勵結(jié)構(gòu)的高成本，低效率和安全問題。 如今，很多區(qū)塊鏈項(xiàng)目已經(jīng)開發(fā)完成，其技術(shù)每天都在發(fā)展。 在這個時候，我們應(yīng)該注意到，區(qū)塊鏈有幾種類型，每種都有缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)以及一些特征。在本文中，深入了解已存在的區(qū)塊鏈，以明確區(qū)塊鏈應(yīng)具備哪些特征。

1.公共鏈，私有鏈，聯(lián)盟鏈之間的區(qū)別

我們可以通過驗(yàn)證者參與網(wǎng)絡(luò)的方式將區(qū)塊鏈分為以下3種類型。

·公共鏈

·私有鏈

·聯(lián)盟鏈

這些是通過選擇塊的驗(yàn)證者和算法來分類的。 在詳細(xì)分析它們的每個特征之前，您可以從下表中簡要了解一下。

1–1. 公共鏈

公共鏈不需要任何集中的組織。 通過比特幣網(wǎng)絡(luò)中使用的PoW等共識算法，公共鏈成為一種新的主網(wǎng)，可以消除管理員獲得的集中管理員和傭金不公的所有風(fēng)險。 網(wǎng)絡(luò)可以保持正確的交易不受信任和無權(quán)限。 由于比特幣采用公有鏈，即使沒有通過服務(wù)器進(jìn)行集中管理，也實(shí)現(xiàn)了零停機(jī)時間，即使存在過度訪問的情況，仍會繼續(xù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)塊。

但是，特別是PoW的成本很高，因?yàn)樗枰罅康碾娏碜C明計算能力。 另外，盡管每個人都可以加入比特幣網(wǎng)絡(luò)，但在大多數(shù)實(shí)際交易中，創(chuàng)建塊都是無用的，需要10分鐘。 通過收集51%的網(wǎng)絡(luò)計算能力，沒有終結(jié)和篡改的可能。

1–2. 私有鏈

這是由某個集中組織管理的區(qū)塊鏈。 這一個集中的組織記錄和管理分類帳。 交易記錄既有公開形式也有私人形式。 集中管理員可以任意刪除過往交易并更改賬戶余額。 （對于公司方面來說，這是有利的，因?yàn)樗鼈兛梢造`活地與情況相對應(yīng)，但是存在篡改可能性的風(fēng)險意味著它與已有系統(tǒng)相比不再是新系統(tǒng)）。

而且，在私有鏈中，驗(yàn)證者可以被信任，并且沒有必要通過共識算法給予經(jīng)濟(jì)激勵。 因此，交易吞吐量如此提高，TPS將超過10萬。 成本和電力等時間成本也較低。

盡管與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比，區(qū)塊鏈本身的特點(diǎn)不適合用于大量數(shù)據(jù)的搜索，分析和管理。 雖然區(qū)塊鏈默認(rèn)具有防篡改功能，并且從安全角度來看有幾個優(yōu)點(diǎn)，但是在添加周邊環(huán)境和外部應(yīng)用方面，它在安全性方面仍然不成熟。 這種機(jī)制是積極的，我們希望將來會有所改進(jìn)，但是，非集中式私有鏈可能在這個時候效率低于已有數(shù)據(jù)庫。

1–3. 聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟區(qū)塊鏈?zhǔn)菐讉€高可信度節(jié)點(diǎn)之間的共識。 IBM提供的Hyperledger Fabric也是采用聯(lián)盟類型區(qū)塊鏈的一種，并通過PBFT”實(shí)現(xiàn)了快速交易驗(yàn)證; 一個共識算法，其中交易通過大多數(shù)可信節(jié)點(diǎn)的同意進(jìn)行驗(yàn)證。

除了私有鏈，聯(lián)盟鏈還解決了公有鏈的問題，如計算能力巨大，數(shù)據(jù)處理能力緩慢，沒有停止。 限制數(shù)據(jù)的驗(yàn)證器，對于Blockchain協(xié)議的更新，不需要硬叉。 此外，引入KYC和部分信息披露限制制度是可能的，那么這些期貨更適合一些公司或組織內(nèi)部的運(yùn)作。

另一方面，有人會認(rèn)為這種私有鏈和聯(lián)盟鏈不應(yīng)該被定義為區(qū)塊鏈。 他們指出，它最終將達(dá)到與20世紀(jì)90年代公司引入的原始局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相同的命運(yùn)，最終或多或少已經(jīng)過時，尤其是隨著Web2中SAAS的出現(xiàn)。

1–4 概要

?公有鏈

驗(yàn)證人由共識算法從世界各地選出。

實(shí)現(xiàn)分散。 高安全性但很慢。

?私有鏈

私有鏈?zhǔn)且粋€特定的組織。

改善數(shù)據(jù)處理能力和最終的問題。

?聯(lián)盟鏈

驗(yàn)證者是可信的幾個組織當(dāng)選。

改善數(shù)據(jù)處理能力和最終的問題。

2. 區(qū)塊鏈三大機(jī)制

每筆交易都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并且要認(rèn)識到所有優(yōu)點(diǎn)都是困難的，并且每個特征都是一定程度上的權(quán)衡關(guān)系。 三種優(yōu)勢不可能同時出現(xiàn)的狀態(tài)稱為三難局面。

特別是DSS Trilemma是著名的。 這是Blockchain在分散，可擴(kuò)展性和安全性（DSS）之間存在三難問題的想法。

2–1 公有鏈三難局面

公共鏈?zhǔn)且粋€區(qū)塊鏈通過共識算法實(shí)現(xiàn)交易確認(rèn)者的分散化。 出于這個原因，很明顯，公共鏈具有DBP的特征; 分散的區(qū)塊生產(chǎn)。 此外，Blockchain本身具有防篡改和容錯功能。 由于比特幣區(qū)塊的確認(rèn)時間為10分鐘，大多數(shù)公共鏈路設(shè)置的區(qū)塊生成時間足夠，數(shù)據(jù)一般穩(wěn)定。 隨著交易數(shù)據(jù)在世界各地的節(jié)點(diǎn)中積累，它具有高度安全性，但仍有51%的攻擊關(guān)注。 順便提一句，公有鏈并沒有考慮區(qū)塊鏈周邊環(huán)境的安全性。

另一方面，它在效率和可擴(kuò)展性方面存在很大問題。 即使是以比特幣改善交易處理能力的Ethereum，平均阻止確認(rèn)時間大約為15秒，在2017年年底也會陷入大量交易。由于比特幣需要60分鐘的延遲才能完成支付，因此比較差 可擴(kuò)展性點(diǎn)。

因此，公有鏈可以分為具有安全性和可擴(kuò)展性的地方。

公有鏈的一般定位”

但是，您應(yīng)該注意到，在比特幣和以太坊目前的狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)被少數(shù)礦工壟斷。 此外，作為Bitcoin Cash硬派的社區(qū)的一部分，它對網(wǎng)絡(luò)有很大的影響，目前的非集中式系統(tǒng)存在幾個故障，并且以絕對的方式進(jìn)行討論。

2–2. 私有鏈三難

如前所述，私有鏈?zhǔn)窍到y(tǒng)改進(jìn)了公共鏈可擴(kuò)展性的問題。 沒有共識算法，因此可以使塊生成時間更快。 雖然它具有不可分散的節(jié)點(diǎn)問題，但從一個方面來看，私有鏈?zhǔn)前踩?，并具有防篡改的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。 一方面，這個鏈條使可擴(kuò)展性成為可能，但另一方面，它犧牲了分散性，因?yàn)樗木W(wǎng)絡(luò)是由某個組織作為驗(yàn)證者來管理的。

私有鏈的一般定位”

2–3. 聯(lián)盟鏈三難

除了私有鏈，聯(lián)盟鏈也是系統(tǒng)改進(jìn)了公共鏈可擴(kuò)展性的問題。 它具有PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）等共識算法，然而，通過選擇僅僅幾個可信驗(yàn)證器來縮短塊生成時間，并且在具有抗篡改性的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中數(shù)據(jù)是安全的。 由于網(wǎng)絡(luò)是由多個組織協(xié)同管理的，因此與私有鏈相比，聯(lián)合鏈具有一定的分散性。

聯(lián)盟鏈的一般定位”

2–4. DSS三特征總結(jié)

到目前為止，我們已經(jīng)解釋了按照3種不同類型的共識構(gòu)建方式進(jìn)行分類的Public·Private·Consortium區(qū)塊鏈的各個特征，并提到了DSS Trilemma。

公共·私人·聯(lián)盟區(qū)塊鏈比較”

>請注意，這種在二維上繪圖分析的符號方法本質(zhì)上是錯誤的，因?yàn)門rilemma這個數(shù)字并不表示三個坐標(biāo)軸，然而，在這篇文章中，我們采用了這種方式來更容易想象。

2–5. DCS三難困境

與DSS三難題類似，DCS三難題是三個分散性，一致性和可量測性處于權(quán)衡關(guān)系的觀點(diǎn)。 除了DSS三難局面以外，我們還將介紹區(qū)塊鏈特征的定位，通過哪些公共·私人·聯(lián)盟區(qū)塊鏈進(jìn)行分類。

3.共識算法的比較

共享算法有幾種類型，如PoW和PoS，在公共和聯(lián)合鏈之間實(shí)現(xiàn)共享算法，用于非集中式網(wǎng)絡(luò)。

不僅對公私營財團(tuán)進(jìn)行分類，共識算法的類型使選擇驗(yàn)證者的方式有所不同，各區(qū)塊鏈的特征也發(fā)生了變化。 請參閱另一篇名為共識算法比較”的文章，以獲得更詳細(xì)和詳盡的解釋。

3–1. 工作量證明

正如大多數(shù)人所熟悉的，PoW是比特幣的一種算法，節(jié)點(diǎn)可以通過這種算法下的計算能力證明來獲得驗(yàn)證者和礦工的權(quán)利。 基于博弈論，網(wǎng)絡(luò)及其安全性由參與者的經(jīng)濟(jì)理性行為維持。 然而，有些人會認(rèn)為目前由少數(shù)幾位礦工壟斷比特幣和以太坊網(wǎng)絡(luò)。

3–2. 權(quán)益證明

PoS是未來將實(shí)施以太坊的共識算法。 在這個系統(tǒng)中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，節(jié)點(diǎn)可以作為驗(yàn)證器。

PoS也有幾種類型。 例如，第一個引入PoS的項(xiàng)目Peercoin有一個PoW和PoS組合的系統(tǒng)。 在這種算法下，他們擁有的硬幣數(shù)量越多，硬幣的年齡越長，他們獲得的難度就越大，他們更容易成功開采。 由于其采礦成功后其投資年齡減少，該系統(tǒng)的建設(shè)阻止了集中化。

一些人認(rèn)為，它加速了貧富差距，因?yàn)閾碛写罅坑矌诺尿?yàn)證人可以在沒有任何行動的情況下獲得獎勵，這就是所謂的無所謂問題。 從這個意義上說，PoS可能威脅到分散網(wǎng)絡(luò)并成為中央集權(quán)。

3–3. 授權(quán)證明

DPoS網(wǎng)絡(luò)選舉驗(yàn)證器取決于他們擁有的硬幣數(shù)量，并選擇多個驗(yàn)證人批準(zhǔn)交易。 塊的生成具有周期，并且驗(yàn)證器將生成每個塊的提前設(shè)置。 例如，根據(jù)EOS網(wǎng)絡(luò)中的硬幣數(shù)量，投票系統(tǒng)有21個選定的驗(yàn)證人。 6（塊/每1）×21（驗(yàn)證器）= 126塊是一個周期，驗(yàn)證器按順序生成塊。 隨著驗(yàn)證者在一個時期結(jié)束時被替換，那些不參與網(wǎng)絡(luò)貢獻(xiàn)的人將被淘汰。 與PoW和PoS相比，這個系統(tǒng)可以更加分散，而這些PoW和PoS很容易被少數(shù)礦工集中使用。 另外，由于最新塊的生成器被預(yù)先固定，所以塊生成變得更加平滑。

3-4. PBFT

PBFT主要由像Hyper Ledger Fabric這樣的財團(tuán)區(qū)塊鏈引入。 驗(yàn)證者有一個領(lǐng)導(dǎo)，每個參與者事先知道所有驗(yàn)證者。 領(lǐng)導(dǎo)者向所有其他驗(yàn)證者請求關(guān)于塊生成的順序，并且他們表決他們是否同意。 然后通過大多數(shù)檢查協(xié)議后確定塊。 這個系統(tǒng)具有終極性，并且在大多數(shù)投票后做出決定時決定不會顛倒過來。