区块链与产业新机遇
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(二)区块链的类型

不同的技术由差异较大的“子技术”构成,而相同的技术由于构成它的“子技术”在结构上的差异也会产生不同的类型。区块链也是如此。由于构成区块链的多种技术在结构和功能上的微调,区块链具有诸多类型,具体包括公有链、私有链、联盟链等。

1.公有链

公有链(Public Blockchain)是公有区块链的简称,是指所有人都可读取的、任何人都能参与交易且交易能获得有效确认的、所有人都能参与其中的共识过程的区块链。从目前来看,它是世界上最早的区块链,具有访问门槛低、数据默认公开和用户进出自由等特点(见表1-2)。

在公有链中,任何组织、单位及个人都可以随时参与其中并进行交易和记账,且都能得到有效的确认,它对于所有参与者都是平等的。换言之,在所有区块链类型中,公有链被认为是真正去中心化的区块链,且公有链的开发者无权干涉用户,只能起到保护用户的作用。

公有链主要利用密码学与经济学激励方式,在保证系统安全、账本不被篡改的情况下,通过在完全陌生的环境中自主建立基于智能合约的算法信用体系,极大程度地调动各方参与者的积极性和主动性。

表1-2 公有链的特点

2.私有链

私有链(Private Blockchain)的记账权限仅归于某个独立的组织、单位或个人,其独享该区块链的账本写入权限,其他组织、单位或个人无法参与其中。简言之,私有链仅供私有组织使用,改写权限和参与记账的权限都是按照私有组织规则进行的。同时,每个参与的网络节点都是可管与可控的,因而私有链相较于公有链和联盟链而言,具有交易速度更快、交易成本更低、交易数据更安全和交易隐私保护得更好等优势。这些优势源于私有链不同网络节点之间天然存在的信任,私有链不需要进行信用建构,因而交易过程也不需要在验证信用方面费时。

与此同时,由于私有链的使用对象只是某个独立的个体,私有链仿佛就是一个私人数据库,不会被外围的网络节点干预,加之节点的数据规模和节点的数量都非常有限,因此私有链深受企业、政府等的欢迎,可用于企业的数据库管理、政府的决策预算平台等。从区块链目前的发展态势来看,以企业和政府为主要应用主体的私有链数量开始剧增。

3.联盟链

联盟链(Consortium Blockchain)是指由某个行业的若干机构或群体构建的区块链,具有部分去中心化、可控性较强、数据不会默认公开和交易速度很快等特点。它自身存在的不同节点对应的就是各个机构或企业组织,这些不同节点数据的管理权最终不一定落到每个具体的参与者手中,而是通过预选的方式指定相应的记账人,其余的网络节点虽然参与交易但不过问记账的过程,所以该区块链不是真正意义上的去中心化的区块链。譬如,区块链联盟R3和超级账本(Hyperleder)、中国分布式总账基础协议联盟(China Ledger)、中国区块链研究联盟、金融区块链联盟等都是联盟链的典型代表。

从某种程度上来说,联盟链也是一种私有链,只是其覆盖对象的范围更广,数量更多,是联盟成员之间的公共链条。但不能将之理解为私有链,因为它的私有程度很低,在特定的范围内是一种公有财产。也不能将之理解为公有链,原因也较为简单:一方面,它的受众不是所有人,它的网络节点的权限带有行业领域的私有性质;另一方面,它的运行和维护受到更多的限制,只为联盟成员之间的协作提供服务。

从总的覆盖范围来看,公有链、私有链和联盟链这三种类型的区块链分别对应价值互联网(智能互联网)、局域网和广域网。公有链的覆盖范围最广,是一种全球性、开放性与多元性的区块链类型;而联盟链如Hyperledger等,对应广域网,这与其跨区域和具有多类型的参与主体直接相关,如果将之直接限定在某个特定的范围,联盟链就会丧失优势;私有链对应局域网,如区块链校园、区块链公司等,或者可用于更为具体的应用场景,如企业的数据管理、材料审计和人力资源管理等。

联盟链和私有链的参与者都需要通过特定的授权程序才能加入和退出,这与公有链的参与者可以自由地加入和退出不同。因此,联盟链和私有链又称为许可链(Permissioned Blockchain),凡是参与相应区块链网络节点的组织、单位及个人,都是通过特定的授权机制许可的,而那些未得到许可、认证与授权的组织、单位及个人,不具备加入该区块链系统的权限,也就不可能成为其网络节点之一了。

从区块链与区块链之间的关系来分类,区块链可分为主链(Main Chain)与侧链(Side Chain),它们具有不同的属性。主链有时又称为母链,它是指独立正式上线的区块链网络,能够得到区块链各网络节点的信任和支持,其账本和交易数据能够得到全体参与者的认可。侧链则是于2013年12月从比特币社区演化出来的概念,它的出现主要是为了消除区块链技术中存在的局限,带有非常强烈的技术使命。但它自身缺乏相对独立性,需要依傍主链而存在,并且是以严格遵循相关侧链协议而存在的区块链。侧链是相较于主链而言的,它自身不是一个完整的区块链,而是一种可以在两个区块链之间移动的协议和机制,它的使命就是保证相关的数据资产能够在两个或多个区块链之间移动和转换,进而降低主链的运行压力。它的一大便利之处是,如果区块链中的网络节点出现漏洞,人们就可以借助侧链对该漏洞进行修复,此做法能够保证在主链不停止运行且不受影响的前提下完善主链。只要符合侧链协议,所有现存的区块链都可以成为侧链。侧链巩固了主链的地位,并且打破了主链的局限性,它在促进主链良性运行的同时,还拉近了不同区块链主链之间的关系。通俗来讲,在区块链侧链的支持下,主链将会赢得更广阔的发展空间。

因此,在区块链主链上嵌入侧链,意味着该区块链的所有用户都能灵活管控自己的数据资产,还能将这些数据资产用于访问新的区块链系统。但如果只有主链没有侧链,区块链主链的用户将被禁锢在其中,活动范围非常有限。这种禁锢和限制有点类似于某娱乐场所使用的游戏币,人们通过购买获得的游戏币,只能用于该娱乐场所相关娱乐设施的消费,超出该娱乐场所便不再生效。

借助侧链技术,能够实现仅凭主链不能实现的相关操作,还能够实现基于主链与侧链的双向锚定、多向传输与全网共识协议,侧链技术为区块链技术的普及与发展立下了“汗马功劳”。