1.3.1　区块链：底层架构

相比于传统的网络，区块链（blockchain）拥有去中心化和高安全性的核心特点，是Web 3.0的底层架构。区块链是指由一个个区块连接在一起组成的链条，每一个区块中保存了一定的信息，并按照各自产生的时间顺序连接而成。每一个区块都包含了前一个区块的哈希（hash）值，从而保证连接的精准性。整个链条被保存在所有节点中，系统中的服务器为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。并且，区块链上的任何一个网络节点都存储着一样的数据，任何一个节点对文件修改（比如交易）都需要半数以上的节点确认同意（consensus），信息一旦发生变动，链上的其他人都会知道，因此篡改区块链中的信息是一件极其困难的事，理论上节点的数量越多，去中心化程度就越高。

区块链基于密码学的设计，提供了一种新的合作形式——在区块链中，人与人的交易活动被记录在一个不可篡改的公开账本中，从而使得交易活动可以在零信任、没有第三方干涉的条件下与陌生人展开可信的合作。

如图1.13所示，根据去中心化程度，区块链可以被分为三类，分别是公链、联盟链以及私链。在公链下，任何人都可以加入网络及写入和访问数据，任何人在任何地理位置都可以参与共识；在联盟链下，只有授权公司和组织才能加入网络参与共识，写入及查询数据都可以通过授权控制，可实名参与过程并满足监管AML/KYC(6)；在私链下，使用范围控制在公司内部，可改善审计性，但不完全解决信任问题。

图1.13　去中心化由高到低的程度示例：公链、联盟链和私链

公链是任何人都有权限读取、发送获得有效确认的共识区块链，因此公链通常被认为是“完全去中心化”的，其无须注册、授权便可匿名访问网络，具有中立、开放、不可篡改等特点。最早的公链是比特币（采用PoW(7)共识机制），除此以外，知名公链项目有Ethereum（PoW，后续会改为PoS(8)）、Binance（PoA(9)）、Solana（PoS、PoH(10)）、FTX（PoS）等。公链一般会通过项目本身的代币（Token）来鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。

公链的作用在于为应用提供了平台，降低了应用开发门槛，为开发去中心化应用提供了底层的模板。不是所有应用都能够或者有必要去构建一个自己的区块链（要有足够数量节点才能保证安全性），而公链则类似于一种平台性的产品，支持任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用，允许用户按照自己的意愿创建复杂的操作。由于不同公链在性能设计、共识机制、营销策略等方面有差异，不同应用在选择公链落脚时需要考虑交易费率、交易效率（如TPS(11)）、便捷度（如跨链协议）、生态成熟度等情况。