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區塊鏈技術:區塊鏈的分類

文章出處 : www.xntjpx.tw 責任編輯 :兆信股份 發表時間 :2018.02.23

以參與方分類,區塊鏈可以分為:公開鏈(Public Blockchain)、聯盟鏈(Consortium Blockchain)和私有鏈(Private Blockchain)。從鏈與鏈的關系來分,可以分為主鏈和側鏈。而且,不同區塊鏈還可以形成網絡,網絡中鏈與鏈的互聯互通,生互聯鏈(Interchain)的概念。

一、公共鏈

公共鏈對外公開,用戶不用注冊就能匿名參與,無需授權即可訪問網絡和區塊鏈。節點可選擇自由出入網絡。公共鏈上的區塊可以被任何人查看,任何人也可以在公共鏈上發送交易,還可以隨時參與網絡上形成共識的過程,即決定哪個區塊可以加入區塊鏈并記錄當前的網絡狀態。公共鏈是真正意義上的完全去中心化的區塊鏈,它通過密碼學保證交易不可篡改同時也利用密碼學驗證以及經濟上的激勵,在互為陌生的網絡環境中建立共識,從而形成去中心化的信用機制。在公共鏈中的共識機制一般是工作量證明(PoW)或權益證明(PoS),用戶對共識形成的影響力直接取決于他們在網絡中擁有資源的占比。

公共鏈通常也稱為非許可鏈(Permissionless Blockchain)。如比特幣和以太坊等都是公共鏈。公共鏈一般適合于虛擬貨幣、面向大眾的電子商務、互聯網金融等B2C、C2C或C2B等應用場景。

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二、聯盟鏈

聯盟鏈(Consortium Blockchain)jinxian于聯盟成員參與,區塊鏈上的讀寫權限、參與記賬權限按聯盟規則來制定。由40多家銀行參與的區塊鏈聯盟R3和Linuix 基金會支持的超級賬本(Hyperleder)項目都屬于聯盟鏈架構。聯盟鏈是一種需要注冊許可的區塊鏈,這種區塊鏈也稱為許可鏈(Permissioned Blockchain)。

聯盟鏈的共識過程由預先選好的節點控制。一般來說,它適合于機構間的交易、結算或清算等B2B場景。例如在銀行間進行支付、結算、清算的系統就可以采用聯盟鏈的形式,將各家銀行的網關節點作為記賬節點,當網絡上有超過23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。由于參與共識的節點比較少,聯盟鏈一般不采用工作量證明的挖礦機制,而是多采用權益證明或PBFT(Practical Byzantine Faul Ttolerant)、RAFT等共識算法。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,對安全和性能的要求也比公共鏈高。

聯盟鏈網絡由成員機構共同維護,網絡接入一般通過成員機構的網關節點接入。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。

2015年成立的R3聯盟,旨在建立銀行同業的一個聯盟鏈,目前已經吸引了40多個成員,包括世界juxing的銀行(如摩根大通、高盛、瑞信、伯克萊、匯豐銀行等),IT巨頭(如IBM、微軟)。

銀行間結算是非常碎片化的流程,每個銀行各自有一套賬本,對賬困難,有些交易有時要花幾天才能校驗和確認。同時,其流動性風險很高,在監管報送方面非常繁瑣,也容易出現人為錯誤,結算成本很高。

針對這種情況,R3聯盟構建了一個銀行同業的聯盟鏈以解決這些問題。利用區塊鏈技術,銀行同業間可以共享一個統一的賬本,省掉對賬的繁瑣工作,交易可以做到接近實時的校驗和確認、自動結算,同時監管者可以利用密碼學的安全保證來審計不可篡改的日志記錄。

R3聯盟將開發Corda分布式賬本來實現未來愿景。Corda的名字來源有兩個,該名字前半部分聽起來像accord(協議),后半部分來自于chord(弦,即圓上兩點間zui短的直線)的定義。這個圓就代表R3聯盟中的銀行機構。從目前公開的資料來看,Corda具有以下特點:

(1) 數據不一定要全局共享,只有滿足合法需求的方才能在一個協議里訪問數據;

(2) Corda不用一個中心化的控制就可以編排聯盟成員的工作流Corda對聯盟成員之間的每筆交易形成共識,而不是在聯盟機構的系統層面形成共識;

(3) Corda的設計直接支持監管者監督和合規性監控;

(4) 交易由參與交易的機構進行驗證,而不會報告與交易無關的機構支持不同的共識機制;明確記錄智能合約與用書面語言撰寫的法律文件之間的關聯;

(5) 采用工業標準的工具來構建Corda平臺;

(6) 不設虛擬貨幣。

Corda平臺注重互操作性和漸進部署,不會將保密信息發布給第三方。一個機構可以和對手機構看到組協議,并可以保證對手機構看到的是同樣內容,同時報送給監管機構。Corda包括共識、校驗、獨性、永恒性和認證等功能。

三、私有鏈

私有鏈則僅在私有組織使用,區塊鏈上的讀寫權限、參與記賬權限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,如數據庫管理、審計等。也有一些比較特殊的組織情況,比如在zhengfu行業的一些應用:zhengfu的預算和執行,或者zhengfu的行業統計數據,這個一般來說由zhengfu登記,但公眾有權力監督。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,可以同時防范來自內部和外部對數據的安全攻擊,這個在傳統的系統是很難做到的。

四、側鏈

2014年,亞當·貝克(Adamback)等作者發表了篇論文,題目是《EnablingblockchaininnovationswithPeggedSidechains》,中文意思是“用與比特幣掛鉤的側鏈來提供區塊鏈創新”。其核心觀點是“比特幣”的區塊鏈在概念上獨立于作為資產的比特幣。他希望通過技術能支持在不同的區塊鏈上轉移資產,這樣新的系統可以重用原先的比特幣。他提出一個側鏈(Sidechains)的概念。所謂側鏈,就是能和比特幣區塊鏈交互,并與比特幣掛鉤的區塊鏈。貝克列出了側鏈的一些屬性:

(1)一個用戶在一條鏈上的資產被轉移到另一條鏈上后,還應該可以轉移回到原先鏈上的同一用戶名下。

(2)資產轉移應該沒有對手卷款逃跑的風險,也就是不誠實的用戶沒能力阻礙資產轉移的發生。

(3)資產的轉移必須是原子操作,也就是要么全發生,要么不發生。不應該出現丟失資產或欺詐性增加資產的情況。

(4)側鏈間應該有防火墻。一條側鏈上的軟件錯誤造成鏈上資產的丟失或增加不會影響另一條鏈上的資產的丟失或增加。

(5)即使在資產的轉移過程中發生區塊鏈的重組,也不應出現問題。任何因區塊鏈重組造成的中斷,應該局限在本條側鏈上而不應影響其他區塊鏈。通常側鏈之間zui好能相互獨立,用戶可以從其他鏈條提供數據。只有當存在明確的側鏈的共識規則時才需要去檢查另一條側鏈來對其驗證。

(6)用戶不應需要跟蹤不經常使用的側鏈。

比特幣是大家公認的公共鏈,是很多代幣的基礎。但比特幣的設計規則決定了比特幣有一定的局限,例如平均每10分鐘出一個區塊,每個區塊MB大小限制,這使得大概每秒才能確認7筆交易,這種交易速度而在很多場景下不能滿足業務需求。因此,通過側鏈來提升效率,擴展比特幣功能是一個非常有效的做法。比如,閃電網絡把很多交易放在側鏈,只有在做清算時才用上主鏈,這樣一來可以極大地提升交易速率,又不會增加主鏈的存儲負擔。

五、互聯鏈

針對特定領域的應用可能會形成各自垂直領域的區塊鏈,這些區塊鏈會有互聯互通的需求,這樣這些區塊鏈也會通過某種互聯互通協議連接起來。與互聯網一樣,這種區塊鏈上的互聯互通就構成互聯鏈,形成區塊鏈全球網絡。

 

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