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一文读懂什么是区块链?如何运作?如何选择区块链

2023-06-05 10:45:25 | 来源: | 作者:佚名
这篇文章主要介绍了一文读懂什么是区块链?如何运作?如何选择区块链的相关资料,需要的朋友可以参考下本文详细内容介绍

区块链是一种纪录资料的技术,如同一个「分布式帐本」,随着越来越多应用场景出现,开始出现公有链、私有链、联盟链等分类,他们是什么?又有什么特色?

什么是区块链?

究竟什么是区块链(Blockchain)?区块链是一种纪录资料的技术,如同一个「分布式帐本」,具有去中心化(Decentralized)、公开透明(Transparency)、不可篡改(Immutability)、可防范恶意攻击等特色。

在旧有的金融体系中,若交易由中心化机构掌管,交易纪录被攻击、篡改的可能性也相对高。藉由分散式帐本技术,若交易纪录需被变更,需要由超过半数(51%)电脑验证该交易纪录是假交易纪录,才有可能更动。

分散式帐本技术被称为「区块链技术」,交易纪录会依时间顺序,被统一记在「区块(Block)」上,「区块」像是透明的保险箱,用密码保护纪录下来的资料,这些区块以密码学加密上锁,所以任何人都可以查看,却无法随意窜改。

各个区块连在一起形成「链(Chain)」,扮演着链结与排序的作用,让使用者在读取资料时,能够依据区块顺序,得知资料写入的时间排序,区块链也被视为第三代互联网(Web3)背后的重要技术。

区块链如何运作?

在区块链的系统中,需要使用者共同纪录每笔交易到帐本上,负责验证、纪录交易的电脑称为节点(node),当新的交易纪录被记在其中一个帐本上时,其他节点也需要对交易进行验证,并同步更新其帐本副本,这个同步的过程也被称为「共识(Consensus)」。

为了鼓励大家协助记帐,区块链上也设计了奖励机制,帮忙验证区块上资料、维护共同总帐(记帐)的人称为矿工(miner),矿工在抢夺记帐权的过程就是挖矿(mining),抢到记帐权的矿工,就可以获得加密货币作为奖励。

以「比特币区块链」作为例,假设今天A支付比特币给B,当A发起交易,这段交易就会被广播到比特币区块链上。这时,所有矿工(节点)就会一起验证这段交易的真实性。如果验证成功,那交易纪录就会被编写进新的区块中,成为比特币区块链中的一部分。而第一位验证成功并编写这个新区块的人,就会获得一定量的比特币作为回报。

一次搞懂三大区块链种类

区块链技术发展至今,已经有上百条区块链被创造出来,可以大致区分为公有链、私有链和联盟链三大类型。

  公有链 私有链 联盟链
中心化程度 去中心化 部分中心化(强) 部分中心化(弱)
节点组成 任何节点 特定组织或机构 多个组织或机构
节点记帐权限 无须许可均可参与 获得许可之节点(私有链所有者) 获得许可之节点(联盟成员协商)
节点读取权限 无须许可均可参与 限受邀之节点 相关联之节点
共识过程 无须许可且匿名 须许可且身分已知 须许可且身分已知
激励机制 须有激励机制 不须激励机制 视组态可选择
资料被窜改可能性 较高 较高
交易输送速度
效率与成本 效率低且成本高 效率高而成本较低 效率高而成本较低
典型案例 比特币、以太坊 Quorom R3、Hyperledger

公有链

公有链(Public Blockchain)是公开且大众都可以参与的区块链,前述的比特币是最典型的公有链,此外以太坊、Solana也是属于公有链。

任何人都能参与公有链系统的共识过程(Consensus),成为系统中的节点,并自由地加入与退出,公有链上所有数据记录皆公开、透明,是不受中心机构控制的区块链,并有以下四大特点。

1. 去中心化:链上使用者的权益,不受任何机构控制,人人都能读取数据、进行交易,并进行有效性的确认。2. 交易数据公开透明:链上的所有交易纪录,都可以透过区块链浏览器查询,每位参与者都能看到所有帐户的余额和交易活动。3. 数据难以被窜改:公有链的数据经过共识过程被加到区块链后,同时被所有的节点共同记录,并透过密码学保证前后互相关联,窜改难度与成本高。4. 运算效率较差:公有链的数据需要经过所有节点的确认才能被添加到区块链上,因此效率比较差。

私有链

当越来越多人开始探索如何把区块链用在更多场景时,便开始出现组织化的想法,例如将节点减少、也不需要挖矿的做法,兼顾区块链可信任、可追溯的特性,同时透过较少节点、较高效率达成共识机制,于是私有链就诞生了。

私有链(Private Chain)只开放给特定人使用,获得授权的人,才能成为私有链的节点。摩根大通集团(JP Morgan)推出的Quorom是私有链的经典案例。

私有链需要预先指定几个节点为「记帐人」,链上的共识过程由所有记帐人控制,记帐人拥有记帐权,而其他节点可以交易,但是没有记帐权,在权限方面有明确的层次结构,因此,这类区块链被认为是「部分去中心化」,私有链有五大特点。

  1. 数据运算效率佳:由于权限掌握在特定的人或组织手中,私有链的记帐和交易速度都比公有链快上许多。
  2. 数据隐私性较高。
  3. 若有问题可以透过人工处理,例如找记帐人进行修复。
  4. 握有权限的人可以修改交易规则。
  5. 部分去中心化的属性,更像是一个区域网络,应用范围有限。

联盟链

私有链适用于企业与组织,运用于内部的企业管理、财务审计,银行清结算等。更进一步,联盟链(Consortium Blockchain)让同性质的企业、组织之间的价值交流成本降低,同时也提升流通效率。

联盟链(Consortium Blockchain)在读写权、记帐权与共识过程上,与私有链一样都是有所限制,并且由预选的几个节点(组织)所控制。因此,联盟链也一样具有成本较低、效率较高、数据安全性较高的特点。在某种程度上,联盟链也属于私有链的一种。

联盟链与私有链最大的不同在于,联盟链是为「联盟」服务的,比如为一个专属产业服务;而私有链则是为组织服务,比如为一家公司内部服务。

联盟链上的各个节点,通常有对应的实体机构,只有得到联盟的批准才能加入或退出系统,适用于不同实体组织之间的B2B交易。

举例来说, A银行开发一个基于联盟链的系统后,其他14家银行也可以作为联盟成员,加入这个系统,每间银行成为其中一个节点并获得相对应的授权,得以即时和不同银行进行支付、结算、清算,大幅减少人工参与,提升效率也降低成本。

2015年成立的「R3 区块链联盟」是典型的联盟链,目前已经有数十家国际银行和金融机构加入,包括摩根大通集团、高盛集团、花旗银行、瑞士银行等。

如何选择区块链?

不论是哪一种区块链,都是分散的对等网络,也就是说,从区块链本身架构和属性的角度来看,无论在公有链、私有链或其他公共分布式帐本平台上,都有着不可窜改、去中心、效率提升的特点,只是程度上的不同。区别主要在于:谁被允许参与网络、执行共识过程和维护分类帐本。

区块链的应用场景越来越多元,从个人投资到企业经营、产业结盟,以及跨国非营利组织与政府单位的治理等等,也推进了区块链的新技术与新兴区块链类型的产生。

个人、企业或组织可以根据节点的匿名性、开放参与的程度,以及自身与个节点之间的关系等等面向,作为权衡的考量,依照自己的需求场景,去选择合适的区块链进行交易,或者是开发、导入。

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Tag:区块链  

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