什么是公链、联盟链、私链、侧链

区块链按照访问和管理权限可以分为公链(Public Blockchain)和私链或联盟链(Private Blockchain)。公有链是完全开放的区块链,全世界的人都可以参与系统维护工作。

公共区块链(Public blockchains)简称公链

公共区块链是指全世界任何人都可读取的、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、任何人都能参与其中共识过程的区块链——共识过程决定哪个区块可被添加到区块链中和明确当前状态。作为中心化或者准中心化信任的替代物,公共区块链的安全由“加密数字经济”维护——“加密数字经济”采取工作量证明机制或权益证明机制等方式,将经济奖励和加密数字验证结合了起来,并遵循着一般原则:每个人从中可获得的经济奖励,与对共识过程作出的贡献成正比。这些区块链通常被认为是“完全去中心化”的。

这使得公有链还具有以下2个特点。

1. 开源(Open Source):由于整个系统的运作规则公开透明,这个系统是开源系统;

2. 匿名(Anonymity):由于节点之间无需信任彼此,所有节点也无需公开身份,系统中每一个节点的匿名和隐私都受到保护。

目前市场上较为有名的公链包括有:比特币(Bitcoin)、以太坊(Ethereum)。

联盟区块链:(Consortium blockchains)简称联盟链

联盟区块链是指有若干组织或机构共同参与管理的区块链,每个组织或机构控制一个或多个节点,共同记录交易数据,并且只有这些组织或机构能够对联盟链中的数据进行读写和发送交易。例如,不妨想象一个有15个金融机构组成的共同体,每个机构都运行着一个节点,而且为了使每个区块生效需要获得其中10个机构的确认(2/3确认)。区块链或许允许每个人都可读取,或者只受限于参与者,或走混合型路线,例如区块的根哈希及其API(应用程序接口)对外公开,API可允许外界用来作有限次数的查询和获取区块链状态的信息。这些区块链可视为“部分去中心化”。

比较有名的联盟链是,2015年成立的。R3联盟旨在建立银行业的一个联盟链,当时吸引了包括世界著名的银行如:摩根大通、高盛、瑞信、伯克莱、汇丰银行以及IT巨头:IBM、微软等公司参与,想要依靠联盟链来简化银行之间的结算流程、减少流动性风险、降低结算成本。

 

完全私有区块链(Fully private blockchains)简称私链

完全私有的区块链是指其写入权限由某个组织和机构控制的区块链,参与节点的资格会被严格限制。同时读取权限或者对外开放,或者被任意程度地进行了限制。相关的应用囊括数据库管理、审计、甚至一个公司,尽管在有些情况下希望它能有公共的可审计性,但在很多的情形下,公共的可读性并非是必须的。由于参与节点是有限和可控的,因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击,并且能做到身份认证等金融行业必需的要求。相比中心化数据库,私链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误,也能够迅速发现来源,因此许多大型金融在目前更加倾向于使用私链技术。

去年,日本最大银行三菱东京UFJ银行曾在集团内部发行数字货币MUFG币,成为全球第一家开发和部署自己的数字货币的大型金融机构,在这个场景中,UFJ所使用就是私链。

公链,联盟链,私链简单总结如下:

公链——完全去中心化,所有用户都可以读取、写入;

联盟链——部分去中心化,写入参与者被提前筛选,读写权限由被选定的参与 与者们决定;

私链——部分去中心化,写入权限仅在一个组织手里,读写权限由该组织决定;

 侧链(sidechain) 是什么?

简单来说,侧链机制就是让一种货币在两个独立区块链(公链)之间流通的机制。

 

区块链中的侧链(Sidechains)实质上不是特指某个区块链,而是指遵守侧链协议的所有区块链,该名词是相对与比特币主链来说的。楔入式侧链技术( pegged sidechains),它将实现比特币和其他数字资产在多个区块链间的转移,这就意味着用户们在使用他们已有资产的情况下,就可以访问新的加密货币系统。目前,侧链技术主要是由Blockstream公司负责开发。

侧链也是一个区块链,它能够验证来自其它区块链的数据,能够实现比特币和其它资产在区块链之间互相转移,形成了一个全新开放的开发平台。侧链可以让区块链实现更好的表现和隐私保护。它们也可以扩展来支持各种资产,例如股票、债券、真实世界或虚拟世界中的货币,也可以增加智能合约、安全处理和真实世界财产登记注册之类的功能。

现在应用区块链侧链技术的有Lisk和ASCH,这两个都是做底层开发的平台,但是都没有听过这两个平台上有成熟的应用出来。

工作原理

以比特币区块链作为主链(Parent chain),其他区块链作为侧链,二者通过双向挂钩(Two-way peg),可实现比特币从主链转移到侧链进行流通。

这里我们来解释一下双向挂钩(Two-way peg)

双向挂钩(Two-way peg)是侧链实现的核心原理。当主链与侧链进行比特币转移时, “转移”实际上是一种错觉,真实情况是:比特币其实并没有转移,但在比特币区块链上被暂时锁定,而同时在侧链上有相同数量的等价token被解锁。当等量的token在侧链上被再次锁定时,原先的比特币就会被解锁。这实质上就是双向挂钩所要实现的功能。

整个过程的完整步骤如下:

1、当用户要向侧链转移比特币时,首先在主链创建交易,待转移的比特币被发往一个特殊的输出。注意:这些比特币是在主链上被锁定,而不是真正的转移到侧链。

2、等待一段确认期,使得上述交易获得足够的工作量确认。

3、用户在侧链创建交易提取比特币,需要在这笔交易的输入指明上述主链被锁定的输出,并提供足够的 SPV 证明(证明确实这些确实比特币被锁定)。

4、等待一段竞争期,防止双重花费攻击。

5、比特币在侧链上自由流通。

6、当用户想让比特币返回主链时,采取类似的反向操作即可。

侧链优势

1、更快速

我们都知道比特币交易速度很慢,利用侧链协议可以将部分交易转移至侧链上进行,这样主链就不会发生网络拥堵的情况。

2、更安全

如果侧链出现代码漏洞等问题,主链不会受到影响,交易记录一旦发生就被锁定在链上,用户不用担心交易丢失或篡改等问题。

3、扩展空间,增强隐私保护

侧链技术的引入进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间,使传统区块链可以支持多种资产类型,以及小额支付、智能合约、安全处理机制、财产注册等,并可以增强区块链的隐私保护。

目前正在探索侧链技术的项目有Liquid、ConsenSys、Rootstock、Lisk等等,但是还没有还是处于探索阶段,还未出现真正落地的产品。伴随着行业发展和技术进步,侧链技术的应用离我们不会很远。


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