4种不同类型的区块链技术是什么?

日期: 2023-03-22 作者:Christine Campbell翻译:邹铮 来源:TechTarget中国 英文

继比特币作为第一代区块链技术崛起之后,企业开始将其区块链项目投入生产。Gartner公司2019年CIO调查发现,60%的CIO预计到2022年将部署区块链,但只有5%的人认为区块链会改变游戏规则。但随着比特币和其他加密货币的成熟,这种情况正在发生变化,投资者要求供应链问责制和开发中间件。

根据Gartner的数据显示,企业生产用例预计在2021年以两位数的百分比增长。但是,不同的用例需要不同类型的区块链。

区块链网络主要有四种类型:公共区块链、私有区块链、联盟区块链和混合区块链。在这些平台中,每个都有其优点、缺点和理想的用途。

CBDC区块链研究所所长Espae Hong说:“虽然项目背后的区块链技术是相同的,但不同类型区块链的目标最终用户可能不同。”她补充说,公共区块链将公众作为最终用户,但私有区块链面向仅限受邀的用户及其网络。

1. 公共区块链

工作原理。第一种区块链技术是公共区块链。这里是加密货币(例如比特币)的起源,并帮助普及分布式账本技术(DLT)。它消除了集中化带来的问题,包括安全性和透明度降低。DLT不会将信息存储在任何一个地方,而是将其分发到点对点网络中。它的分散性需要一些方法来验证数据的真实性。该方法是一种共识算法,区块链中的参与者可以就账本的当前状态达成一致。工作量证明(PoW)和权益证明(PoS)是两种常见的共识方法。

公共区块链是非限制性和无许可的,任何可以访问互联网的人都可以登录区块链平台成为授权节点。该用户可以访问当前和过去的记录并进行挖矿活动,用于验证交易并将其添加到分类账中的复杂计算。在网络上没有人可以更改有效的记录或交易,任何人都可以验证交易,查找错误或提出更改,因为源代码通常是开源的。

优势。公共区块链的优点之一是它们完全独立于组织,因此,如果启动它的组织不复存在,只要仍有计算机连接到它,公共区块链仍然可以运行。知识产权服务提供商Rouse的高级经理James Godefroy指出:“有些区块链通过提供奖励来激励用户投入计算机能力来保护网络。”

公共区块链的另一个优点是网络的透明度。只要用户严格遵循安全协议和方法,公共区块链大多是安全的。

缺点。网络可能很慢,企业无法限制访问或使用。如果黑客获得了公共区块链网络的51%或更多的计算能力,他们可以单方面改变它。

公共区块链也不能很好地扩展。随着更多节点加入网络,网络速度变慢。

用例。公共区块链最常见的用例是挖矿和交换比特币等加密货币。但是,它也可用于创建具有可审计监管链的固定记录,例如宣誓书和财产所有权公共记录的电子公证。

这种类型的区块链非常适合建立在透明度和信任基础上的组织,例如社会支持团体或非政府组织。由于网络的公共性质,私营企业可能希望避开。

2. 私有区块链

工作原理。私有区块链是指在封闭网络等限制性环境中运作的区块链网络,或在单个实体的控制下运作的区块链网络。虽然它的运作方式类似于公共区块链网络,因为它使用点对点连接和去中心化,但这种类型的区块链规模要小得多。私有区块链不是任何人都可以加入并提供计算能力,而是通常在企业或组织内部的小型网络上运行。它们也被称为许可区块链或企业区块链。

优势。控制私有区块链的组织可设置权限级别、安全性、授权和可访问性。例如,建立私有区块链网络的组织可以确定哪些节点可以查看、添加或更改数据。还可以防止第三方访问某些信息。

Godefroy说:“你可以将私有区块链视为内部网,而公共区块链更像是互联网。”

由于它们的规模有限,私有区块链可以非常快,并且可以比公共区块链更快地处理交易。

缺点。私有区块链的缺点包括有争议的说法,即它们不是真正的区块链,因为区块链的核心理念是去中心化。完全实现对信息的信任也更加困难,因为集中式节点决定了什么是有效的。节点数量少也可能意味着安全性降低。如果几个节点被攻击,共识方法可能会受到损害。

此外,来自私有区块链的源代码通常是专有的和封闭的。用户无法独立审核或确认它,这可能会导致安全性降低。私有区块链上也没有匿名性。

用例。私有区块链的速度使其非常适合于这种情况,即需要区块链加密安全但控制实体不希望公众访问其信息的情况。

Godefroy说:“例如,企业可能会选择利用区块链技术,同时不将其竞争优势拱手让给第三方。他们可以使用私有区块链进行商业秘密管理和审计。”

私有区块链的其他用例包括供应链管理、资产所有权和内部投票。

3. 混合区块链

工作原理。有时,企业会想要两全其美,他们会使用混合区块链,这是一种结合私有和公共区块链元素的区块链技术。它允许企业在公共无许可系统旁边建立一个基于权限的私有系统,允许他们控制谁可以访问存储在区块链中的特定数据,以及哪些数据将被公开。

通常,混合区块链中的交易和记录不会公开,但可以在需要时进行验证,例如通过智能合约允许访问。机密信息保存在网络内部,但仍可验证。即使私人实体可能拥有混合区块链,它也不能改变交易。

当用户加入混合区块链时,他们拥有对网络的完全访问权限。用户的身份受到保护,不受其他用户的侵害,除非他们参与交易。然后,他们的身份会被透露给另一方。

优势。混合区块链的一大优势是,因为它在一个封闭的生态系统中工作,外部黑客无法对网络发起51%的攻击。它还保护隐私,但允许与第三方进行通信。交易既便宜又快速,并且比公共区块链网络提供更好的可扩展性。

缺点。这种类型的区块链并不完全透明,因为信息可以被屏蔽。升级也可能是一个挑战,并且没有激励用户参与或为网络做出贡献。

用例。混合区块链有几个强大的用例,包括房地产。企业可以使用混合区块链私下运行系统,但向公众显示某些信息,例如列表。零售业也可以通过混合区块链简化其流程,金融服务等高度监管的市场也可以从使用它中获益。

根据Godefroy的说法,医疗记录可以存储在混合区块链中。该记录不能被随机第三方查看,但用户可以通过智能合约访问他们的信息。政府也可以利用混合区块链来私下存储公民数据,同时在机构之间安全地共享信息。

4. 联盟区块链

工作原理。第四种类型的区块链,联盟区块链,也称为联合区块链,这类似于混合区块链,因为它具有私有和公共区块链功能。但不同的是,多个组织成员在一个分散的网络上协作。从本质上讲,联盟区块链是私有区块链,对特定团体提供有限访问权限,这可消除只有一个实体在私有区块链上控制网络所带来的风险。

在联盟区块链中,共识程序由预设节点控制。它有一个验证器节点,用于启动、接收和验证交易。成员节点可以接收或发起交易。

优势。联盟区块链往往比公共区块链网络更安全、可扩展和高效。与私有和混合区块链一样,它还提供访问控制。

缺点。联盟区块链不如公共区块链透明。如果成员节点被攻击,它仍然可能受到损害,区块链自身的法规可能会损害网络的功能。

用例。银行和支付是这种类型的区块链的两个用途。不同的银行可以联合起来形成一个联盟,决定哪些节点将验证交易。研究机构可以创建类似的模型,想要跟踪食物的组织也可以。它是供应链的理想选择,尤其是食品和药品应用。

虽然这是区块链的四种主要类型,但也需要考虑共识算法。除了PoW和PoS之外,任何计划建立网络的人还需要考虑其他类型,这些类型可以在Wave和Burstcoin等不同平台上使用。例如,租赁权益证明允许用户从挖矿中赚钱,而无需节点自己挖矿。重要性证明使用余额和交易为每个用户分配重要性。

区块链技术正变得越来越流行,并迅速获得企业支持。这些类型的区块链都有潜在的应用,可以提高信任和透明度,并创造更好的交易记录。

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