哪一个是区块链公共链?公共链作为区块链底层协议的价值远远超过应用层。因此,越来越多的公链项目如雨后春笋,如火如荼。让我们一起来了解区块链公链技术和公链项目。
什么是公共链?
公链是区块链世界的“操作系统”,是为区块链生态提供数据存储、网络传输、事务计算和共识机制的底层协议。公链提供的接口可以被开发者用来开发基于这个公链的应用。
公共链的发展阶段
第一代公链是比特币。其设计定位为简单的支付通道,安全性高,但扩展性差,很多高级应用无法建立。
第二代公链是以太坊。它允许开发人员自行开发各种智能合约,从而扩大了区块链的商业用途。目前以太坊中有1311个去中心化应用(DAPP)(数据来自stateofthedapps.com)。但由于扩展性不足、安全性差、开发难度高、依赖手续费等问题,以太坊的商业应用遇到了瓶颈。
第三代公链的定位是实现大规模商业化,也就是所谓的区块链3.0时代。
公共链的核心要素
报告定义了公链建设需要考虑和具备的五个要素:
可扩展性和传输技术:包括系统节点数量和事务吞吐量;
系统安全:包括双花攻击、交易和合同漏洞的防范机制、身份识别和匿名、数据库安全等。
分布式存储:解决数据存储需求,保障分布式账本运行;
监管兼容性:分散与集中世界的兼容设计:
共识机制:决定了公链能否建立完善的激励机制,鼓励更多节点参与。
公链的技术实现形式与共识机制
1.可扩展性和传输技术
在扩容技术上,现有的比特币系统TPS只有每秒7笔,以太坊的TPS只有每秒13笔,所以所有的公链系统都需要扩容。针对比特币的扩展方案有:BCH分叉(大分叉)和光网(国家通道技术);以太坊有分片(碎片化)、等离子(侧链)、Radien网络(态信道技术)。NEO的扩展技术包括Trinity提供的状态通道技术;Bytom采用类隔离见证技术分离数据和签名,采用基于多资产的状态通道技术和基于BUTXO的分片机制。
在跨链技术方面,目标是实现链之间的通信,赋予区块链生态价值。这样的技术包括:基于以太坊的智能合约BTC中继,将比特币和以太坊网络连接起来,让用户在以太坊网络上验证比特币交易,对跨链通信进行了有意义的尝试;卡尔达诺的NIOPOW(非交互工作证明)侧链技术,可以让卡尔达诺成为其他数字货币的“粘合剂”,实现不同代币之间的流转;此外,Bytom采用了类似BTC XRelay的x射线技术。
在点对点传输技术方面,Cardano采用了类似BitTorrent的点对点协议。参与网络的节点越多,传输速度越快。
2.系统安全
以太坊计算层没有计算和存储的分离机制,相对不安全。对此,现有的公链项目一般采用计算层次、侧链或多链架构来解决。
3.分布式存储
对于大多数公链来说,如何在自己的主链中存储大量的数据是一个亟待解决的问题。对此,Protocol Lab提出了Filecoin,它兼容IPFS(Inter-planet File System,P2P分布式文件系统,可以将数据分片存储在各个节点,然后在访问时从各个节点切片出所需的数据)。它计划利用全球数据中心和硬盘的闲置空间,鼓励各方参与一定的激励机制,解决所需的存储规模。近地天体也有它的
这个问题是分散系统在集中现实世界中的应用。NEO计划允许数字身份和数字资产获得现有法律的许可,并从合规性和可审计性的角度接受政府的监督。量子链也给自己系统中的监管者留下了各种形式的入口。
5.共识机制
共识机制是在区块链建立信任的基础。现有的常见共识机制及其优缺点如下:
POW(工作量证明):所有节点计算一个随机数,最先找到该数的节点,即区块的生产者,获得比特币奖励。这个过程叫做“挖矿”;
POS(权益凭证):批量记账权是由系统权益决定的(比如持有货币的金额乘以持有货币的时间)。权益越大,成为下一个区块生产者的可能性就越大。这种方法把制度保障放到了人性中,认为权益越大,越愿意维护现行制度来保护自己的利益。一般不产生新币,旷工只赚交易费;
DPOS(代理权益证明):在POS的基础上,分块制作人角色专业化,先通过权益选举制作人,再发布制作人。最早由BitShares提出,不需要挖掘和全节点验证。
BFT(拜占庭容错算法):分为实用BFT和委托BFT。前者旨在使系统中大多数诚实节点掩盖恶意节点或无效节点的行为。该算法中的节点数量是固定的,节点的身份是预先确定的。后者类似于DPOS,将通过选举过程选择代理记账员,以减少达成共识过程所需的节点数量。
各种共识机制的比较如下:
以上是区块链公链技术的实现和公链项目的介绍。不了解公链的,快来看。