区块链（公有链、私有链、联盟链）比较

区块链作为比特币的基础技术，解决了中央机构的常见问题，例如电子激励结构的高成本，低效率和平安 问题。 如今，很多区块链项目已经开发完成，其技......

区块链作为比特币的基础技术，解决了中央机构的常见问题，例如电子激励结构的高成本，低效率和平安 问题。 如今，很多区块链项目已经开发完成，其技术每天都在成长 。 在这个时候，我们应该注意到，区块链有几种类型，每种都有缺点和优点以及一些特征。在本文中，深入了解已存在的区块链，以明确区块链应具备哪些特征。




1.公共链，私有链，联盟链之间的区别




我们可以通过验证者介入 网络的方法 将区块链分为以下3种类型。




·公共链

·私有链

·联盟链




这些是通过选择块的验证者和算法来分类的。 在详细剖析 它们的每个特征之前，您可以从下表中简要了解一下。




1–1. 公共链




公共链不需要任何集中的组织。 通过比特币网络中使用的PoW等共鸣 算法，公共链成为一种新的主网，可以消除治理 员获得的集中治理 员和佣金不公的所有风险。 网络可以坚持 正确的交易不受信任和无权限。 由于比特币采取 公有链，即使没有通过办事 器进行集中治理 ，也实现了零停机时间，即使存在过度拜访 的情况，仍会继续产生  数据块。




然则 ，特别是PoW的成本很高，因为它需要年夜 量的电力来证明计算能力。 另外，尽管每小我 都可以加入比特币网络，但在年夜 多半 实际交易中，创建  块都是无用的，需要10分钟。 通过收集51％的网络计算能力，没有终结和修改  的可能。




1–2. 私有链




这是由某个集中组织治理 的区块链。 这一个集中的组织记录和治理 分类帐。 交易记录既有公开形式也有私人形式。 集中治理 员可以任意删除过往交易并更改账户余额。 （对于公司方面来说，这是有利的，因为它们可以灵活地与情况相对应，然则 存在修改  可能性的风险意味着它与已有系统相比不再是新系统）。




并且 ，在私有链中，验证者可以被信任，并且  没有需要 通过共鸣 算法赐与 经济激励。 因此，交易吞吐量如此提高，TPS将跨越 10万。 成本和电力等时间成本也较低。




尽管与现有的数据库系统相比，区块链自己 的特点不适合用于年夜 量数据的搜索，剖析 和治理 。 虽然区块链默认具有防修改  功能  ，并且  从平安 角度来看有几个优点，然则 在添加周边环境和外部应用方面，它在平安 性方面依旧不成熟。 这种机制是积极的，我们希望将来会有所改进  ，然则 ，非集中式私有链可能在这个时候效率低于已有数据库。




1–3. 联盟链




联盟区块链是几个高可信度节点之间的共鸣 。 IBM提供的Hyperledger Fabric也是采取 联盟类型区块链的一种，并通过“PBFT”实现了快速交易验证; 一个共鸣 算法，其中交易通过年夜 多半 可信节点的同意进行验证。




除了私有链，联盟链还解决了公有链的问题，如计算能力巨年夜 ，数据处理  能力缓慢，没有停止。 限制数据的验证器，对于Blockchain协议的更新，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，那么这些期货更适合一些公司或组织内部的运作。




另一方面，有人会认为这种私有链和联盟链不该 该被界说 为区块链。 他们指出，它最终将达到  与20世纪90年代公司引入的原始局域网和广域网相同的命运，最终或多或少已经过时，尤其是随着Web2中SAAS的涌现 。




1–4 概要




・公有链

验证人由共鸣 算法从世界各地选出。

实现疏散 。 高平安 性但很慢。




・私有链

私有链是一个特定的组织。

改良 数据处理  能力和最终的问题。




・联盟链

验证者是可信的几个组织被选 。

改良 数据处理  能力和最终的问题。




2. 区块链三年夜 机制




每笔交易都有各自的优点和缺点，并且  要认识到所有优点都是困难的，并且  每个特征都是一定水平 上的权衡关系。 三种优势弗成 能同时涌现 的状态称为三难局面。




特别是DSS Trilemma是著名的。 这是Blockchain在疏散 ，可扩展性和平安 性（DSS）之间存在三难问题的想法。




2–1 公有链三难局面




公共链是一个区块链通过共鸣 算法实现交易确认者的疏散 化。 出于这个原因，很明显，公共链具有DBP的特征; 疏散 的区块生产。 此外，Blockchain自己 具有防修改  和容错功能  。 由于比特币区块切实其实 认时间为10分钟，年夜 多半 公共链路设置的区块生成时间足够，数据一般稳定。 随着交易数据在世界各地的节点中积累，它具有高度平安 性，但仍有51％的进击 存眷 。 顺便提一句，公有链并没有考虑区块链周边环境的平安 性。




另一方面，它在效率和可扩展性方面存在很年夜 问题。 即使是以比特币改良 交易处理  能力的Ethereum，平均阻止确认时间年夜 约为15秒，在2017年年底也会陷入年夜 量交易。由于比特币需要60分钟的延迟能力 完成支付，因此比较  差 可扩展性点。




因此，公有链可以分为具有平安 性和可扩展性的处所 。




“公有链的一般定位”




然则 ，您应该注意到，在比特币和以太坊目前的状态下，网络被少数矿工垄断。 此外，作为Bitcoin Cash硬派的社区的一部分  ，它对网络有很年夜 的影响，目前的非集中式系统存在几个故障，并且  以绝对的方法 进行讨论。




2–2. 私有链三难




如前所述，私有链是系统改进  了公共链可扩展性的问题。 没有共鸣 算法，因此可以使块生成时间更快。 虽然它具有弗成 疏散 的节点问题，但从一个方面来看，私有链是平安 的，并具有防修改  的区块链系统。 一方面，这个链条使可扩展性成为可能，但另一方面，它牺牲了疏散 性，因为它的网络是由某个组织作为验证者来治理 的。




“私有链的一般定位”




2–3. 联盟链三难




除了私有链，联盟链也是系统改进  了公共链可扩展性的问题。 它具有PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）等共鸣 算法，然而，通过选择仅仅几个可信验证器来缩短块生成时间，并且  在具有抗修改  性的区块链系统中数据是平安 的。 由于网络是由多个组织协同治理 的，因此与私有链相比，联合链具有一定的疏散 性。




“联盟链的一般定位”




2–4. DSS三特征总结




到目前为止，我们已经解释了依照 3种不合  类型的共鸣 构建方法 进行分类的Public·Private·Consortium区块链的各个特征，并提到了DSS Trilemma。




“公共·私人·联盟区块链比较  ”




>请注意，这种在二维上绘图剖析 的符号办法 实质 上是毛病 的，因为Trilemma这个数字并不表示  三个坐标轴，然而，在这篇文章中，我们采取 了这种方法 来更容易想象。




2–5. DCS三难困境




与DSS三难题类似，DCS三难题是三个疏散 性，一致性和可量测性处于权衡关系的不雅 点。 除了DSS三难局面以外，我们还将介绍区块链特征的定位，通过哪些公共·私人·联盟区块链进行分类。




3.共鸣 算法的比较  




共享算法有几种类型，如PoW和PoS，在公共和联合链之间实现共享算法，用于非集中式网络。




不仅对公私营财团进行分类，共鸣 算法的类型使选择验证者的方法 有所不合  ，各区块链的特征也产生 了变更 。 请参阅另一篇名为“共鸣 算法比较  ”的文章，以获得更详细和详尽的解释。




3–1. 工作量证明




正如年夜 多半 人所熟悉的，PoW是比特币的一种算法，节点可以通过这种算法下的计算能力证明来获得验证者和矿工的权利。 基于博弈论，网络及其平安 性由介入 者的经济理性行为维持。 然而，有些人会认为目前由少数几位矿工垄断比特币和以太坊网络。




3–2. 权益证明




PoS是未来将实施以太坊的共鸣 算法。 在这个系统中，依据 节点的数量，节点可以作为验证器。 PoS也有几种类型。 例如，第一个引入PoS的项目Peercoin有一个PoW和PoS组合的系统。 在这种算法下，他们拥有的硬币数量越多，硬币的年龄越长，他们获得的难度就越年夜 ，他们更容易胜利 开采。 由于其采矿胜利 后其投资年龄减少，该系统的建设阻止了集中化。一些人认为，它加速了贫富差距，因为拥有年夜 量硬币的验证人可以在没有任何行动的情况下获得奖励，这就是所谓的无所谓问题。 从这个意义上说，PoS可能威胁到疏散 网络并成为中央集权。 3–3. 授权证明 DPoS网络选举验证器取决于他们拥有的硬币数量，并选择多个验证人批准交易。 块的生成具有周期，并且  验证器将生成每个块的提前设置。 例如，依据 EOS网络中的硬币数量，投票系统有21个选定的验证人。 6（块/每1）×21（验证器）= 126块是一个周期，验证器按顺序生成块。 随着验证者在一个时期结束时被替换，那些不介入 网络进献 的人将被淘汰。 与PoW和PoS相比，这个系统可以加倍 疏散 ，而这些PoW和PoS很容易被少数矿工集中使用。 另外，由于最新块的生成器被预先固定，所以块生成变得加倍 平滑。

3-4. PBFT

PBFT主要由像Hyper Ledger Fabric这样的财团区块链引入。 验证者有一个领导，每个介入 者事先知道所有验证者。 领导者向所有其他验证者请求关于块生成的顺序，并且  他们表决他们是否同意。 然后通过年夜 多半 检查协议后确定块。 这个系统具有终极性，并且  在年夜 多半 投票后做出决准时 决定不会倒置 过来。