從分類到應用,終於有人把區塊鏈講明白了!
如果說2017年開啟了區塊鏈紀元,那2018年則是公鏈的戰爭之年。
作為區塊鏈世界的地基,公鏈現在得到最廣泛的關注,也獲得了最多的收益。
但公鏈只是區塊鏈中的一種。作為一種具備分散式資料儲存、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式,區塊鏈在各應用中邁向有序發展的同時,自身內部也在逐步分化,漸成體系。
不同的應用場景選用不同的區塊鏈,我們從技術應用和專案應用的角度來對區塊鏈進行分類,以便對區塊鏈應用有更為深入的認識和思考。
區塊鏈技術應用分類
區塊鏈技術是維護一個不斷增長的資料記錄的分散式資料庫,這些資料透過密碼學的技術和之前被寫入的所有資料關聯,使得第三方甚至是節點的擁有者難以篡改資料。區塊(block)包含有資料庫中實際需要儲存的資料,這些資料透過區塊組織起來被寫入資料庫。鏈(chain)通常指的是利用Merkle tree 等方式來校驗當前所有區塊是否被修改。
一
分類
目前已知的區塊鏈技術應用大致有這三類:
1、公有鏈(Public Blockchain)
公有鏈是指全世界任何人都可讀取、可傳送交易進行有效性確認、任何人都能參與其共識過程的區塊鏈。
2、聯盟鏈(Consortium Blockchains)
聯盟鏈參與區塊鏈的節點是事先選擇好的,節點間通常有良好的網路連線等合作關係,區塊鏈上的資料可以是公開也可以是內部的,為部分意義上的分散式。
3、私有鏈(Private Blockchain)
私有鏈參與的節點只有有限的範圍,比如特定機構的自身使用者等,資料的訪問及使用有嚴格的許可權管理。
二
公有鏈VS聯盟鏈VS私有鏈
公有鏈、聯盟鏈和私有鏈互有優勢,也各有侷限,公有鏈很難實現的很完美,聯盟鏈、私有鏈需要找到在現實社會有迫切需求的應用需求和場景。至於具體選擇哪套方案就要看具體需求,有時使用公有鏈會更好,但有時又需要一定的私有控制,適合使用聯盟鏈或私有鏈。
(一)優缺點
1、公有鏈是完全分散式的區塊鏈,區塊鏈資料公開,使用者參與程度高,同時易於產生網路效用,便於應用推廣。然而,系統的執行需要依賴於內建的激勵機制。公共區塊鏈上試圖儲存的資料越有價值,越要審視其安全性以及安全性帶來的交易成本、系統可擴充套件性問題。
2、聯盟鏈參與節點間的連線狀態較好、驗證效率較高,只需極少成本即可維持執行,提供了高速交易處理的同時降低交易費用,有很好的擴充套件性,資料可以保持一定的隱私性。但是這也意味著在共識達成的前提下,參與節點可以一起篡改資料。
3、私有鏈可以帶來規則的改變。如果需要的話,執行著私有鏈的機構可以很容易地修改區塊鏈的規則、還原交易。這一點似乎略有違背區塊鏈的本質,但是卻適用於一些特殊場景需求。由於私有鏈驗證者是內部公開的,所以並不存在部分驗證節點共謀進行51%攻擊的風險。交易只需被幾個受信的高算力節點驗證即可,而不是需要數萬個節點的確認,因此交易成本會很低。
(二)區別
如下圖所示,我們還可以具體從以下幾個方面來對公有鏈、聯盟鏈和私有鏈進行比較:
1、從參與者來看:公有鏈對所有人開放,任何人都可以參與;聯盟鏈對特定的聯盟成員(通常為組織團體)開放;私有鏈則對單獨的個人或實體開放。
2、從共識機制上看:公有鏈中的共識機制一般是工作量證明(POW)和權益證明(POS)。聯盟鏈一般不採用工作量證明的挖礦機制,而多采用權益證明(POS)或PBFT、RAFT等共識演算法。私有鏈因參與的節點只有自己,一般也不採用工作量證明的共識機制。
3、從記賬人看:公有鏈上所有人都可以讀寫資料和傳送交易。聯盟鏈上的讀寫許可權、參與記賬許可權按聯盟規則來制定,而私有鏈的寫入許可權僅在參與者手裡,讀取許可權可以對外開放,也可以被任意程度地進行限制。
4、從激勵機制上看:公有鏈需要利用密碼學驗證以及經濟上的激勵,在互為陌生的網路環境中建立共識。聯盟鏈的共識形成過程則由預先選擇的一系列的節點所掌控,因此可選擇是否設定激勵機制。私有鏈由於在書寫許可方面對一個組織保持中心化,因而不需要激勵機制。
5、從中心化程度上看:公有鏈是真正意義上的完全去中心化的區塊鏈,它透過密碼學保證交易不可篡改。聯盟鏈則是部分去中心化的,而私有鏈是存在一定的中心化控制的區塊鏈。
6、從突出特點上看:公有鏈的信用自建立;聯盟鏈則具有效率高、成本最佳化的優勢;而私有鏈因私人化定製,更透明安全。
7、從承受能力看:公有鏈最高每秒完成交易3-20萬筆,聯盟鏈則達到每秒1000-1萬筆,而私有鏈更快,達到每秒1000-10萬筆。相比起公有鏈,聯盟鏈和私有鏈的交易速度顯然更快且交易成本大幅降低。
8、從應用場景上看:目前虛擬貨幣是公有鏈的典型應用,聯盟鏈則一般應用於結算,而私有鏈則一般應用於審計、發行。
三
應用
無論是公有鏈,還是聯盟鏈和私有鏈,都從區塊鏈技術中獲益匪淺。而這種區塊鏈技術應用的細分的出現,也正是因為區塊鏈的包羅永珍,公有鏈可以訪問到更多的使用者、網路節點、貨幣和市場,私有鏈有望高效地解決傳統金融機構的效率、安全和欺詐的問題。
下面,我們具體來了解下它們在現實生活中的典型應用:
1、公有鏈的典型應用包括比特幣、以太坊等
作為最早的區塊鏈,公有鏈也是目前應用最多的區塊鏈型別,例如比特幣或許多虛擬貨幣實際上是依靠比特幣區塊鏈執行的。且一種虛擬貨幣只能對應一條公有鏈,反之,一條公有鏈可能執行多種虛擬貨幣,公有鏈的各個節點都可以自由加入和退出,並可以在鏈上讀寫資料。
2 、聯盟鏈典型應用包括超級賬本(Hyperledger)、區塊鏈聯盟 R3 CEV 等
超級賬本(Hyperledger)專案是首個面向企業應用場景的開源分散式賬本平臺。
在 Linux 基金會的支援下,超級賬本專案吸引了荷蘭銀行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十幾個不同利益體加入。其目標是讓成員共同合作,共建開放平臺,以滿足來自多個不同行業的各種使用者案例,並簡化業務流程。由於點對點網路的特性,分散式賬本技術是完全共享、透明和去中心化的,故非常適合於在金融行業的應用,以及其他的例如製造、銀行、保險、物聯網等無數個其他行業。透過建立分散式賬本的公開標準,實現虛擬和數字形式的價值交換,例如資產合約、能源交易、結婚證書,能夠安全和高效低成本地進行追蹤和交易。
3、私有鏈的典型應用有 Eris Industries 等
Eris Industries 建立的平臺是一個開源的應用程式套件,任何人都可以免費使用。這些應用程式旨在建立全面執行和合法的分散式應用程式(DApps)和分散式自治組織(DAO)。
目前,Eris 開發的平臺是唯一一個既能在亞馬遜網路服務市場,也能在微軟 Azure 上用的應用程式。Ledger 的 CEO Eric Larchevêque 說:“Eris Industries 是一家成長非常快的區塊鏈基礎設施供應商,已經擁有了許多世界 500 強的客戶。我們期待著將我們的解決方案部署到 Eris 的基礎設施中,給他們的關鍵工作流程和密碼原語的管理帶來更強大的安全層 。”
技術應用之爭,公有鏈和私有鏈孰優孰劣
對於公有鏈和私有鏈孰優孰劣的問題,爭論一直不止。在這裡需要補充的一點是,有部分人把聯盟鏈也劃分在了私有鏈範疇,由此也存在一種只有公有鏈和私有鏈的區分。
許多人認為私有鏈一般供私人企業使用,用處不大,因為私有鏈讓使用者依賴第三方機構---管理區塊鏈的公司。也有人認為私有鏈目前不是區塊鏈,而是已經存在的分散式賬本技術。
另外,有些人則認為私有鏈能給許多金融企業問題提供公有鏈無法解決的方案,如遵循規章制度;醫療保險可攜行和責任法案(HIPAA)、反洗錢(AML)和了解你的客戶(KYC)制度。
把人們的觀點進行劃分,大體可以分為這三類:
一、支援私有鏈觀點
CHEX 執行長 Eugene Lopin 曾說:“私有鏈與傳統的資料庫基本沒有差別,私有鏈與美化了的資料庫意義是一樣的。但是其好處在於,如果開始將公共節點加入其中,就會有更多節點出現。開放的區塊鏈是擁有一個可信任賬本的最佳方法。去中心化的範圍越大,也越利於該技術的採用。”
二、支援公有鏈觀點
Ledger 執行長 Eric Larchevêque 認為,抗審查的公有鏈有潛力顛覆社會,而私有鏈只是銀行後臺的一個成本效率工具。
三、中立觀點
Yours.Network 創始人 Ryan Charles 說:“私有鏈可以有效地解決傳統金融機構的效率、安全和欺詐問題,但是這種改變是日積月累的。私有鏈並不會顛覆金融系統。可是,公有鏈有潛力透過軟體取代傳統金融機構的大多數功能,從根本上改變金融體系的運作方式。”
其實,公有鏈、私有鏈、聯盟鏈都是區塊鏈技術的一個細分,而技術僅僅是一種工具,怎麼在不同的場景應用好不同的工具才是技術進步的關鍵。
區塊鏈專案應用分類
作為炙手可熱的一門新生技術,區塊鏈已經掀起了一輪新的專案應用風,各類專案紛紛湧現。而從2017年區塊鏈應用專案市值排名前二十的專案來看,目前,區塊鏈專案主要分為以下四類:數字資產、智慧合約平臺、全球支付、平臺類應用。
一
數字資產
數字資產可分為一般數字資產和主打匿名應用場景的匿名數字資產兩種:
1. 一般數字資產
一般數字資產包括我們非常熟悉的比特幣、以太坊,除此之外還有艾達幣、狗狗幣等。它們解決的是跨中心情況下的支付問題。
2. 匿名數字資產
匿名數字資產則是解決在保護隱私情況下的支付問題,比較知名的有達世幣(Dash)、門羅幣XMR(Monero)及採用零知識證明的大零幣 Zcash(Zero Cash)和 普維幣PIVX(Private Instant Verified Transaction)。
目前,全球的數字資產有數千種,主要充當“交換媒介”的功能,交換媒介就是你用來換取商品的一般等價物,比如以前黃金、白銀、銀票可以作為交換媒介。但受限於應用場景,數字資產市場總容量增長不快。
根據 2022 年 1 月 coinmarketcap 網站的市值排名,近期排名前 10 的區塊鏈資產分別為:Bitcoin 比特幣、Ethereum 以太坊、USDT 泰達幣、BNB 、SOL、USDC 、Cardano艾達幣、Ripple 瑞波、DOT 波卡、LUNA 。而市值最大的依舊是比特幣。
2022 年 1 月 coinmarketcap 網站的市值排名:
二
智慧合約平臺
簡單地說,智慧合約就是在一塊區塊鏈中預設自執行的合約條款,它們是在區塊鏈資料庫上執行的計算機程式,可以在滿足其原始碼設定條件下自行執行。智慧合約一旦編寫好就可以被使用者信賴,合約條款不可以被改變,因此合約是不可更改、也不可以被違約的。
比如,基於房屋租金協議相關的智慧合約,當業主收到租金時就會觸發自動執行,並將公寓的安全金鑰給到租戶。這個合約可以確保租金的定期支付,並自動執行。
當前,智慧合約的代表專案主要是以太坊。這類專案的主要功能是建立底層的技術平臺,讓開發者在這個底層的技術平臺上做 TA 想要做的運用開發。由此相當於一部分平臺處於開發狀態當中,機構投資在該領域佔據較大份額,截止到 2022 年 1 月份,市值最大的依舊是以太坊。
三
全球支付
現有的跨境轉賬體系中間代理層級過多、基礎設施成本較高以及資訊不透明,導致全球支付的普惠金融難以推進。而透過藉助區塊鏈去中心化的網路,能夠進行全球範圍內的貨幣流通和國際金融結算,同時還允許使用者向世界上任何人轉賬而不需要支付高額的服務和交易費用。另外可以實現實時匯款,不僅大幅節約成本,還極大地提升了跨境匯款的效率。
因此,這類專案主要用於實現國際之間的數字貨幣交易,可以在全球範圍內轉賬任意一種貨幣,或者實現法幣與數字資產的等價交換。
”
當前,全球支付代表專案有瑞波 Ripple 和 Tether。
Ripple 是全球第一個開放的支付網路,透過這個支付網路可以轉賬任意一種貨幣。
Tether 則是一種利用比特幣區塊鏈交易的法幣代幣,可實現法定貨幣與數字資產的固定價值的等值兌換。
四
平臺類應用
這類運營範圍比較廣泛,涵蓋金融、社交、遊戲、產權保護等諸多領域,也是目前區塊鏈資產增長最快的領域。比較著名的專案包括基於區塊鏈打造的市場預測平臺 Augur,計算資源交易平臺 Golem,去中心化的雲端儲存平臺 MaidSafe,實時交易及支付平臺 OmiseGO 等等。
這當中,簡單地介紹下 Augur,Augur 是基於以太坊區塊鏈技術的一個去中心化的預測市場平臺。使用者可以透過在該平臺上預測市場,並用數字貨幣投注,而 Augur 透過依靠群眾的智慧來預判事件的發展結果。
當前,這類應用絕大部分都建立在以太坊上,運用場景範圍非常廣泛。未來,隨著區塊鏈技術的不斷成熟,其也將逐步與各個行業相結合,進入到區塊鏈 3.0 時代。
結語:
從公有鏈到聯盟鏈、私有鏈的誕生,從比特幣到以太坊生態系統形成,再到處於生態系統核心地位的區塊鏈技術開始顛覆眾多行業,包括醫療保健、供應鏈、金融市場、中央交易所、管理、能源生產、身份管理等等。
區塊鏈自身包羅永珍的屬性,使得區塊鏈保持活力的同時,也在不斷更新和細化。
反過來,區塊鏈也在逐步發展中漸成體系。區塊鏈分類的逐步細化、分類標準的逐步多樣化,也意味著區塊鏈正不斷地在各個領域逐步崛起。現在越來越多的鏈,包括公有鏈、聯盟鏈、私有鏈都開始層出不窮,那麼,鏈與鏈之間的跨鏈操作會成為可能嗎?
或者說,未來只有一條最強大的主鏈,就像現在的網際網路一樣?這條鏈主宰著整個合法的光明世界,而在主鏈之外有非常非常多的暗鏈,每一條鏈都對應著一個黑暗場景。