公有链 vs. 私有链

概述

在过去十年中，区块链技术因其彻底改变各种业务和流程的能力而引起了极大的兴趣。 区块链本质上是一个分布式数据库系统，可以安全、公开且防篡改地保存记录。

尽管像 比特币 和 以太坊 网络这样的公开访问的区块链越来越受欢迎，但私有账本现在已成为希望利用区块链创新但同时保持对其网络更大控制权的企业的一个有吸引力的选择。

区块链基础知识

在深入探讨私有和公开分布式账本之间的区别之前，了解区块链技术的基础知识至关重要。分布式、独立且不可篡改的电子记录，它跨多个计算机或节点跟踪交易，被称为比特币。每笔交易都包含在一个称为区块的信息结构中。链由连接每个区块与其前一个区块的独特数字签名形成。

区块链技术的基本组成部分包括：

1. 去中心化： 分布式账本 由服务器社区运行，这些服务器协同验证和记录活动，因此没有一个人拥有它。
2. 安全性： 一旦交易被跟踪，由于加密技术，它就不能被更改或删除，这使得支付变得防水且安全。
3. 透明性： 通过使所有交易信息在网络节点之间可用，此功能可以促进责任和信心。
4. 不变性： 由于共识方法以及区块之间的加密链接，一旦信息存储在分布式账本中，就几乎不可能更改它。

现在我们有了这些基本概念，让我们来研究私有和公开分布式账本之间的差异。

公有区块链的主要组成部分

不受限制的数字货币，也称为公有账本，允许任何用户加入社区并做出贡献。任何人都可以注册成为节点，发送交易，甚至参与共识建立过程以确保交易的真实性。著名的公有区块链包括莱特币、以太坊和比特币。

公有区块链具有以下基本特征：

1. 公众参与： 任何人都可以注册在线账户、发送交易并为达成共识出一份力。
2. 去中心化： 在公有账本中，系统不被任何一方主导，这些账本高度分散。
3. 激励： 网络用户，也称为黑客或测试者，通常会以加密货币的形式获得报酬，以奖励他们维护和验证交易的工作。
4. 共识机制： 为了检查和验证交易，公有账本网络通常依赖于 工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 等共识过程。

好处

公有区块链有许多好处，例如：

1. 抗审查性： 由于其去中心化的结构，公有账本网络不受政府或类似中心化实体的审查和干预。
2. 安全性： 公有区块链是分布式的，这使得它们非常安全，因为它们需要大量的资产才能突破整个系统。
3. 透明性： 通过允许所有网络用户查看有关交易的任何信息，公开访问的区块链鼓励开放性。
4. 创新性： 通过促进智能合约和分布式应用程序 (dApps) 的创建和实施，公开访问的区块链促进了创造力和创新性用途。

负面影响

公有区块链提供好处，但它们也带有一些缺点，例如：

• 可扩展性： 由于参与者众多且基于共识的性质，公有区块链经常面临可扩展性问题，导致交易执行时间变长以及费用高昂。
• 隐私： 公开性：使用公有区块链的交易的敏感信息可能对网络的所有成员可见，这可能是一个缺点。
• 能源消耗： 许多自由访问的区块链，尤其是那些使用工作量证明 (PoW) 共识流程的区块链，会消耗大量电力，这令人担忧地球的健康。
• 监管障碍： 随着政府和组织考虑自主数字货币和系统的影响和潜在危险，公开访问的区块链可能会面临法律障碍。

利用示例

使用公有区块链的典型应用程序包括以下内容：

1. 数字货币： 公开访问的区块链使得个人之间的交易无需中介即可进行，这是以太坊、比特币和莱特币等加密货币的基础。
2. 去中心化金融 (DeFi)： 公开区块链促成了提供分布式银行服务的系统，例如货币借贷、借贷和交易，而无需传统银行和保险公司。
3. 智能合约： 智能合约充当自主协议，其详细信息明确编码在代码中。它们可以在以太坊和其他公有区块链上创建和执行。
4. 供应链跟踪： 为确保合法性和开放性，可公开访问的区块链可用于监控和确认供应链中商品的来源。

私有区块链的主要组成部分

权限型区块链，也称为私有账本，将成员资格限制为预定数量的用户，并且通常需要网络运营商的请求和认证。希望利用账本优势但又想对其运营网络保持更大控制权的公司和团体通常会使用加密区块链。

私有区块链的顶级特征包括以下几点：

• 受限参与： 社区成员资格可限制为预定的一组人，并且通常需要邀请和认证。
• 受控访问： 系统管理员可以通过授予或拒绝对账本及其信息的访问权限，从而实现对安全性和保密性的更大控制。
• 共识机制： 与公开访问的区块链相比，加密区块链可能采用更成功、资源效率更高的共识机制，例如权威证明 (PoA) 和拜占庭容错 (PBFT)。
• 可定制性： 私有账本提供更大的灵活性和定制性，因为它们可以进行调整以满足特定的用例和规格。

好处

私有数字账本具有许多好处，例如：

1. 隐私： 通过赋予企业管理交易信息所有权并保密的能力，加密区块链提高了安全性。
2. 可扩展性： 由于参与者较少以及改进的共识方法，私有账本可以实现更高的交易速率和更短的延迟，与公共账本相比。
3. 效率： 由于私有账本通常缺乏工作量证明 (PoW) 等昂贵的共识流程，因此与它们的开放对应物相比，运行成本可能较低。
4. 合规性： 私有账本更适合由受控公司和团体使用，因为它们可以根据特定法律和法规要求进行创建。

负面影响

此外，加密区块链包含一些缺点，例如：

• 中心化： 由于其参与限制以及将权力分配给少数参与者，私有账本可能看起来比公共账本更严格控制。这可能导致单点故障或增加遭受攻击的敏感性。
• 互操作性： 由于其通常独特的结构和流程，私有区块链可能在与其他区块链或系统集成时遇到困难。

利用示例

包含私有区块链的典型应用程序包括以下内容：

1. 供应链管理： 通过使用加密区块链安全地监控和监督供应链中每个步骤的商品，可以确保开放性、有效性和有效性。
2. 银行间交易： 银行组织可以利用加密区块链来加速安全性并降低银行之间交易所产生的成本。
3. 身份管理： 通过使用加密区块链为个人和公司创建和维护电子凭证，可以实现安全有效的访问控制和验证。
4. 投票系统： 通过确保投票过程的公平性并阻止盗窃或操纵他人，加密区块链可用于创建开放安全的投票系统。

为您的需求选择最佳区块链

在选择私有或公开访问的区块链时，考虑您的场景、需求和目标至关重要。以下是需要考虑的一些因素：

1. 去中心化： 如果您的主要目标是构建一个分布式、抗审查的系统，那么公有区块链将是更好的选择。但是，如果您需要对其基础设施及其成员拥有更大的控制权，那么私有密钥区块链可能是首选。
2. 隐私： 如果将交易保密放在首位，那么私有分布式账本可以提供更多的安全性和对访问的控制。相反，公有区块链将开放性置于一切之上，并可能使所有用户都可以访问私有数据。
3. 可扩展性： 如果您的应用程序需要大量的交易吞吐量并且延迟极低，那么私有区块链可能是更好的选择，因为它参与者较少且共识方法得到改进。
4. 合规性： 虽然公共账本可能会遇到监管障碍，但私有账本可以定制以满足特定的合规标准或在受监管的市场中运行。

区块链技术的未来

随着区块链技术的进步，我们可以期待新的发现和突破，这些将扩展其潜力并解决现有的限制。

可能出现的新模式包括：

• 混合区块链： 通过融合私有和公共数字货币的最佳特性，混合账本可以在机密区块链保护和公共账本透明度之间提供折衷方案。通过这样做，企业可以利用区块链技术的优势，同时仍然对其计算机系统和信息拥有更大的影响力。
• 互操作性： 随着各种分布式账本系统（包括账本）的开发，无缝交互和通信的需求将变得越来越重要。通过创建允许通信（包括跨链活动）的系统，很可能会增强区块链系统的可能性。
• 第二层解决方案： 第二层解决方案，例如以比特币闪电网络为灵感的以太坊第二层扩展，已被开发出来以解决开放区块链的可扩展性和性能难题。这些解决方案允许更快速、更有效的操作，而不会牺牲安全性或独立性。

总结

两种类型的区块链都有其特定的优势和劣势，具体取决于用例和规格。组织可以通过了解这些不同类型区块链的主要区别来选择适合其特定需求的策略。随着区块链技术的发展和进步，我们可以期待新的进步以及扩展私有和公共区块链可能用途的解决方案。企业可以通过及时了解和应对这些进步，利用区块链系统在各种公司和流程中促进创新、有效性和安全性。