1.3 区块链类型
本页翻译:Max | 校对:大智若鱼 | 编辑:郭梦君
比特币白皮书于2008年由中本聪出版;第一个比特币区块于2009年开采出来。由于比特币协议是开源的,任何人都可以采用该协议,将其分叉(修改代码),并启动他们自己的P2P现金版本。许多所谓的altcoins层出不穷,和比特币相比,它们尝试变得更好、更快或匿名性更高。很快,这些代码的修改就不只是为了创建更好的加密货币,也有一些项目尝试突破P2P货币使用案例的区块链思想。
有这样一个思想浮现了:比特币区块链实际上可以用于任何类型的价值交易或任何类型的协议,如P2P保险、P2P能源交易、P2P乘车共享,等等。彩色币 (Colored Coins) 和万事达币 (Mastercoin) 试图根据比特币区块链协议来解决这个问题。以太坊项目决定创建自己的区块链,跟比特币具有迥然不同的属性,从核心区块链协议中解耦出智能合约层,为创建在线市场和可编程交易即智能合约,提供了一种全新方式。
像银行这样的私人机构意识到他们可以将区块链的核心思想用作分布式账本技术(DLT),并创建一个有权限设定的区块链(联盟私有的),验证者是联盟成员或同一组织的独立法人实体。在有权限设定的私人账本的背景下,区块链这个术语有很多争议和分歧。这是“分布式账本技术”作为一个更普遍的术语出现的原因。
图标题:区块链的类型;来源:Blockchainhub.net
私有区块链对于解决传统金融机构的效率、安全和欺诈问题很有用,但只是增量地。私有区块链不太可能革新金融系统。然而公有区块链使用软件有取代传统金融机构大部分功能的潜力,根本地重塑金融系统工作的方式。

公有链 (Public Blockchains)

基于工作量证明 (PoW) 共识算法的最先进的公有链协议是开源的且无需许可授权。任何人无需许可便可参与。(1)任何人可以下载代码并且在他们本地设备上运行公开节点,验证网络中的交易,故而参与到共识过程中——决定哪些区块可以被加入到链上及当前是什么状态的过程。(2)这个世界上任何人都能通过网络发送交易。这些信息如果被证明是有效的,就会被包含到区块链中。(3)任何人都能阅读公有区块浏览器上的交易。交易信息是透明的,但也是匿名/化名的。
举例:比特币 以太坊 门罗币 达世币 莱特币 狗狗币……
注意:(1) 具有通过去中介话来瓦解当前商业模式的潜力 (2)没有基础建设成本:无需维护服务系或者系统管理员从根本上减少创建和运行去中心化应用的成本 (dAp)

联盟链或联合链

联盟链 (Federated Blockchains) 是在集体领导下运行。与公有区链恰恰相反,协作区块链禁止任何人访问相关网络和参与到验证交易信息的过程中。协作区块链更快(高度可扩展性)并且提供更好的交易信息隐私性。联合链 (Consortium Blockchains) 主要使用在银行部门。共识工程被预先选定的一组节点控制;例如,想象一下一个有15个金融机构的财团,其中每个金融机构操作一个节点,其中10个金融机构给每个区块进行签名来保证区块是有效的。读取区块链的权限可能是公开的,或者被限制于参与者。
举例R3 (银行), EWF (能源), B3i (保险), Corda
影响:(1)降低交易成本和数据冗余度、取代遗留系统,这简化了文档处理、摆脱了半手动的合规机制(2)在这个意义上说,它可以被视为等同于1990年代的SAP:降低成本,但是不会破坏当前商业模式
注意:有些人会说这样一种系统并不是区块链。区块链还处于初级阶段。这项技术将会如何奏效和使用还不清楚。很多人说私有或者协作区块链可能跟1990年代企业内部网的命运一样,当私人公司搭建他们自己私有的局域网、广域网而不是使用公有互联网及其所有服务,但是或多或少变得过时特别是随着Web2的SAAS的到来。

私有区链

写入权限仍然集中到一个组织。读取权限可能是公开的,或者被限制到任意的程度。范本应用包含单一公司内部的数据库管理、审计等,在很多情况下并不需要可公开读取性。在另外的情形下,需要公开审计能力。私有区块链是一种通过设置能在内部验证交易信息的群组和参与者来利用区块链技术的方式。这将会使你面临和使用中心化系统一样的安全xx风险,这与被博弈论激励机制担保的公有区块链恰恰相反。然而私有区块链有他们自己的应用场景,特别是涉及到可扩展性和数据隐私规则的状态合规以及其他法规问题的时候。他们有某些安全性优势和另外一些安全性劣势(如前所述)。
举例:MONAX、多链
影响:(1)降低交易成本和数据冗余度、取代遗留系统,这简化了文档处理、摆脱了半手动的合规机制(2)在这个意义上说,它可以被视为等同于1990年代的SAP:降低成本,但是不会破坏当前商业模式
注意:有些人会说这样一种系统并不是区块链。区块链还处于初级阶段。这项技术将会如何奏效和使用还不清楚。很多人说私有或者协作区块链可能跟1990年代企业内部网的命运一样,当私人公司搭建他们自己私有的局域网、广域网而不是使用公有互联网及其所有服务,但是或多或少变得过时特别是随着Web2的SAAS的到来。

混合的/区块链化的数据库:例如大链数据库

前沿公有链目前面临可扩展性的难题,这意味着网络一秒只能处理几条交易信息,在面对高交易量的大规模应用时难以运行。比特币和以太坊一秒能处理的交易信息还不到12条,可是单单就Visa在尖峰时刻一秒钟就需要处理10万交易信息。例如大链数据库结合了分布式数据库的可扩展能力和区块链不可改变的性质在数据库的角度来解决这个问题。
一些人会争论说你可以把大链数据库称为一个区块链。然而它是分布式计算和解决可扩展性难题技术栈中的一项重要技术。我们正在重新设计Web3的数据结构,从中心化计算转变成去中心化/分布式计算和去中心化网络。在这种情况下,大链数据库是Web3技术栈中的一项重要组成部分。
图标题:去中心化堆栈的互操作性; 来源:n.d.,BigchainDB(2016) https://www.bigchaindb.com

不同的分类框架

很多人试图对区块链进行分类,但是对于如何精确区分不同类型的区块链却没有统一的标准。我们从不同的分类框架中选出了一部分列举出来。
公有
私有
存取
开放读 / 写
被许可的读和/或写
速度
较慢
较快
安全性
工作量证明(POW)、权益证明(POS)、其他共识机制
预先许可的参与者
身份
匿名、化名
知晓身份
资产
本地资产
任何资产
表名称:公有 vs 私有区块链; 来源:Chris Skinner's Blog
一种区分的方式是根据公有还是私有,是否需要授权许可。有时这些术语在使用上是同义词,但是他们其实是指不同的事情。
Permissioned​ ​vs​ ​Permissionless​ ​Blockchains; Source: https://www.slideshare.net (2016)
比特币区块链改变了游戏规则,因为它是公有和无需授权许可的。世界上任何一个人都能下载开源代码,能够通过挖矿的理念方式开始验证交易信息并且获得比特币的奖励。
比特币网络里的所有利益相关者,尽管他们之间并不认识,也不信任彼此,但是可以通过一个协议中预先定义并用P2P网络的机器共识来自我强化的经济激励框架来进行协调。因此区块链协议里的智能合约为所有网络参与者提供一个协调框架,而不许使用传统的法定合约。在私有和需要授权许可的区块链里面,验证交易信息的所有网络参与者是已知的。不是由代码,而是由双边或多变法定协议提供信任框架。
Ok,​ ​I​ ​need​ ​a​ ​blockchain,​ ​but​ ​which​ ​one? ; Adapted​ ​and​ ​modified​ ​from:​ ​​Pavel​ ​Kravchenko​ ​(2016) https://medium.com
公有(Public) 无中心化管理
联盟 (Consortium) 多个组织
私有 (Private) 单个组织
参与者
无需许可 - 匿名的 - 可能有恶意行为
需要授权许可 - 经过认证的 - 可信的
需要授权许可 - 经过认证的 - 可信的
共识机制
工作量证明(POW), 权益证明(POS), 等等... - 大量能源消耗 - 没有终结 - 51% 攻击
投票或多方共识算法 更轻便、更快、低能源消耗、能够终结
投票或多方共识算法 更轻便、更快、低能源消耗、能够终结
交易通过频次
比特币:10分钟或更久
100x msec (微秒)
100x msec (微秒)
USP
Disruptive 去中介化意义上的革新。无需中间人。未来的商业模式是未知的。
降低成本 可以大幅降低交易成本。类似于1990年代的SAP。最大程度降低成本的机会。更少的数据冗余度,更高的交易频次,更高的透明度
降低成本 可以大幅度降低交易成本。类似于1990年代的SAP。最大程度降低成本的机会。更少的数据冗余度,更高的交易频次,更高的透明度。
此表采用和修改自:Slideshare

资料来源 & 延伸阅读

On Public and Private Blockchains, VitalikButerin(2015)
IBM blockchain explained, Diego AlbertoTamayo
Blockchains What & Why, Gavin Wood