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  • 私有链
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    2022-04-10 16:55:38

    私有区块链

    如果需要运行一个只允许经过验证的参与者的选定条目的私有区块链,例如私有企业的参与者,则可以选择私有区块链实施。参与者只能通过真实且经过验证的邀请才能加入这样的专用网络。网络运营商或网络实施的明确定义的协议也需要验证。

    公有链和私有链 的主要区别在于私有链控制谁被允许参与网络,执行 决定mining权和奖励的共识协议,并维护共享账本。所有者或经营者有权根据需要覆盖、编辑或删除区块链上的必要条目。

    在最真实的意义上,私有区块链不是去中心化的,而是一个分布式账本,它作为一个基于密码学概念的封闭、安全的数据库运行。从技术上讲,并不是每个人都可以在私有区块链上运行完整节点、进行交易或验证/验证区块链更改。

    许可区块链(permissioned blockchain)

    第三类区块链是许可区块链。许可区块链允许在公共和私有区块链之间混合使用,并支持许多自定义选项。其中包括允许任何人在适当验证其身份后加入许可网络,以及分配选择和指定的权限以仅在网络上执行某些活动。例如,最大的加密货币之一Ripple支持参与者基于权限的角色。

    此类区块链的构建是为了向每个参与者授予特殊权限。这使参与者能够执行特定功能,例如在区块链上读取、访问和写入信息。企业越来越多地选择许可的区块链网络,因为这允许他们在配置网络时有选择地设置限制,并控制各种参与者在所需角色中的活动。

    例如,如果区块链网络用于管理从原产地(农场)到最终客户(市场)的农产品交易,则该过程涉及多个实体。假设一位农民种植了一种药用植物,并将其运往全球多个市场。在这种情况下,多方——清关产品进入各自国家的海关当局、运输产品的运输公司以及需要将产品保持在指定温度范围内的仓库运营商——都为一个至关重要但具体的在农户交易中发挥作用。在这种情况下,许可网络可能会提供最合适的选择。

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    比特币的问世,为其底层协议的基础技术发展奠定了基础,这项技术就是区块链。

    创新不断,人们已经发现这项技术的潜力,并正在探索该技术在各行业可能进行的应用。

    随着NFT这一新兴应用的出现,其所运用的底层技术区块链再次被带到大众眼前。

    事实上,随着区块链技术的发展,区块链的类型也发生了变化。

    目前,区块链网络主要有四种类型,它们分别是公有链、私有链、混合链和联盟链。今天这篇文章就带大家了解一下各类区块链的区别。

    什么是公有链Public Blockchain

    公有链,顾名思义,这是一个没有限制的区块链网络,这意味着任何人都可以随时加入,任何人都可以看到账本并参与其共识过程。

    你只需要一台能够联网的计算机就可访问网络,然后就可以开始发送交易,交易能够获得该区块链的有效确认。

    目前我们熟知的为NFT铸造提供主要底层技术的以太坊就属于典型的公有链应用,而区块链就是从公有链开始的。

    公有链网络利用工作证明(PoW)或股权证明(PoS)共识算法来验证交易。在公有链架构中,人们可以随时下载协议,并且公有链是非许可制的,这意味着无需任何人的许可即可加入网络并在其中进行交互。

    公有链是使科技行业大幅获益的完美模式,并且公有链是去中心化的,没有单个实体来运行网络。此外,公有链上的数据安全且公开透明,一旦数据在区块链上得到验证,就无法修改或更改数据,链上的数据默认公开。

    5823457_image3.png

    公有链特点OBSERVE

    任何人都可以参与其中。

    公有链是去中心化的。

    公有链提供比私有链数量级低的交易吞吐量。

    与私有链相比,公有链每秒交易量较少,交易速度慢。

    在公有链中,需要授予中央机构访问权限以监督整个网络。

    什么是私有链Private Blockchain

    私有链,从字面意思来看也可以大概猜到,这是一种许可区块链,只对单独个人或组织进行开放。

    换句话说,任何想要加入该网络的人都必须获得区块链集中管理者的许可,公众无法任意访问。

    私有链需要邀请,并且只有参与交易的个人才能知道,任何管理私有链网络的人都可以根据自己的需要更改或编辑任何交易。

    5823458_image3.png

    私有链能够确定哪些用户拥有写入、读取和审计的权限。同时,在私有链平台中,用户可以获得其他平台没有的规则。因此,所有节点都必须遵守一些规定,以确保正常流动。

    私有链一般应用于私人企业中,企业可以管理员工执行的一系列操作。私有链允许更快的交易,并且维护起来更有效率,私有链就是一个中心化的分布式存储数据库。

    然而,私有区块链面临的欺诈风险可能更高,比如容易受到黑客攻击、遭到数据泄露或数据操纵,这些问题都会很容易危及整个网络。正如全球知名评级机构穆迪(Moody)在2019年发布的一份区块链在证券领域应用的报告中所提到的那样:

    私有(中心化)链更容易受到欺诈风险的影响,因为其系统设计和治理集中在一方或几方手上。这是区块链治理时风险控制的关键问题。在这种情况下,只有那些治理结构和责任分配制度更加清晰的私有链才是真正的赢家。

    私有链特点OBSERVE

    完全隐私。

    高效率。

    更稳定。

    成本低。

    什么是联盟链Consortium Blockchain

    联盟链也是一种需要获得许可的区块链,但与私有链不同的是,它由多个组织或机构共同参与管理,每个组织或机构管理一个或多个节点,其数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易。

    联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入或退出网络。各机构组织组成利益相关的联盟,共同维护区块链的健康运转。

    实际上可以把联盟链看作是一个由多个私有链组成的集群。在私有区块链上只有一个集中管理者,而在联盟链上,多个组织或机构共同管理平台。

    为了使得多方参与者平等合作而不是由某一方独家掌控,联盟链舍弃了公有链的完全去中心化与私有链的单一中心化,转而采用了部分去中心化(也称为半去中心化)的结构。支付宝鲸探运用的蚂蚁链、腾讯幻核运用的至信链都属于联盟链。

    联盟链允许新用户加入已建立的结构并共享信息,当出现问题时,联盟组织会共同寻找解决方案,这能节省时间和开发成本。

    联盟链特点OBSERVE

    半去中心化:联盟链在某种程度上只属于联盟内部的成员所有,因其节点数量有限,所以很容易达成共识。

    可控制性强:不由单个实体进行控制,而是由多个特定的实体参与者管理区块链平台。

    安全性:平台上的信息是私密的,不会默认公开,只有联盟成员才有权限访问。

    什么是混合链Hybrid Blockchain

    混合链是一种独特的区块链技术,它融合了公有链和私有链的特点,利用公有链和私有链各自的特点,结合成为最佳方案,也就是说混合链同时具有公有链和私有链两种状态。

    混合链中的交易和记录是私有的,但可以在需要时进行验证,例如通过智能合约启用访问。也就是说,私人信息保存在网络内,但仍可验证。

    尽管私人实体可能拥有混合链,但它不能更改交易。混合链允许组织在公有无需许可的系统旁边建立一个私有、需要许可的系统,公有链和私有链各司其职,决定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。

    当用户加入混合链时,他们可以完全访问网络,用户的身份受到保护并不受其他用户的影响,除非他们参与交易,这样他们的身份才会被泄露给对方。

    混合链特点OBSERVE

    混合链既可以保护隐私,又可以与第三方进行通信。外部黑客无法对网络发起51%攻击,因为混合链在封闭的生态系统中运行。

    * 51%的攻击是对比特币(或其他区块链网络)来说一种潜在的危机,由此单个单位或组织能够控制大部分算力,从而导致网络中断。

    混合链中的交易既便宜又快速,并且能够产生比公有链更好的可扩展性。

    混合链尽管是私有的,但仍然提供完整性、安全性和透明度。同样,混合链可以完全被定制。

    交易可视化方面,可根据需求而定。混合链成员可以选择区块链中的参与者或决定哪些交易可以公开。这可以保证公司与股东进行良好的合作。

    展开全文
  • 区块链基础知识 ⼀、什么是区块链 从不同的技术⻆度来剖析,我们可以这样来... 3、私有链 特点 公司内部使⽤, 可实现更好的权限控制:管理和审计,属于封闭式。 代表 以太坊可以定制⾃⼰的私有链、商⽤区块链链定制。

    区块链基础知识

    ⼀、什么是区块链

    从不同的技术⻆度来剖析,我们可以这样来看待区块链,它是:

    分布式数据库(本质)

    每个⽤户都可以通过合法⼿段进⾏读写,不存储于某⼀辆个特定的服务器或安全节点上,⽽是分布式地存放于⽹络上所 有的完整节点上,每个节点保留⼀个备份。

    ⽹络底层协议(抽象)

    它是⼀种共识协议,基于这种协议,可以在其上开发出各种应⽤,这些应⽤在每⼀时刻都保存⼀条最⻓的、最具权威的、共同认可的数据记录,并遵循共同认可的机制进⾏⽆需中间权威仲裁的、直接的、点对点的交互信息。

    • TCP/IP: 数据层,⽹络层,传输层,应⽤层

    • 区块链:数据层,⽹络层,共识层,激励层(Token,通证),合约层,应⽤层

    ⼆、区块链的特点

    1. 特点

      • 去中⼼化 所有参与其中的⽹络节点共同维护,⽆需中⼼节点调控。
      • 不可篡改 整个链条按照时间顺序和哈希指针链接起来,环环相扣。
      • 匿名性 私钥和地址是使⽤⽹络的所有条件,⽆需身份验证。
      • 可溯源 所有写⼊区块的数据需多⽅验证,公开透明。

      2.不可能三⻆

    安全性、去中⼼化、⾼效率

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NqpGQaoE-1652111432444)(../mdPicFile/image-20220509231801939.png)]

    三、⽐特币和区块链关系

    最初只有⽐特币,没有区块链的概念

    使⽤bitcoin表示⽐特币数字,使⽤Bitcoin表示⽀撑的技术(即后⾯的区块链概念),后来分开发展:

    1. ⽐特币是区块链技术的应⽤
    2. 区块链是底层协议,是⽐特币的⽀撑系统

    四、区块链的发展

    1、V1.0时代(可编程货币)

    区块链1.0仅仅是电⼦货币,可编程货币
    在这里插入图片描述

    • 特点:TPS(Transaction per seconde)低,⽐特币每秒处理7笔交易,基于栈编程,图灵不完备(⽆循环语句,不能实现 复杂的编程)

    2、V2.0时代(可编程⾦融)

    区块链2.0是可编程⾦融,是经济、市场和⾦融领域的区块链应⽤,例如股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能 财产和智能合约。

    代表:以太坊(ETH)、⼩蚁(NEO)、⽐原(BTM)

    特点:处理速度加快,图灵完备(可以⽤代码实现各种复杂的逻辑)

    3、V3.0时代(可编程社会)

    区块链与社会,区块链与各个⾏业融合:物联⽹、存储(IPFS)、游戏、区块链+ ,通证经济

    代表:柚⼦(EOS)Enterprise Operation System 、墨客(MOAC)

    特点:处理速度快,可达到商⽤级别

    五、区块链协议层

    协议层概览

    在这里插入图片描述

    POW(⼯作量证明)

    POW(Proof Of Work,⼯作量证明),⽐特币在Block的⽣成过程中使⽤了POW机制,⼀个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于⽹络的难度值。要得到合理的Block Hash需要经过⼤量尝试计算,计算 时间取决于机器的哈希运算速度。当某个节点提供出⼀个合理的Block Hash值,说明该节点确实经过了⼤量的尝 试计算,当然,并不能得出计算次数的绝对值,因为寻找合理hash是⼀个概率事件。当节点拥有占全⽹n%的算 ⼒时,该节点即有n/100的概率挖到矿。

    * 特点

    算⼀道很难的谜题,系统给予挖矿奖励。 
    多劳多得【社会主义】。
    

    *优点

    所有节点均可参与,记账权公平的分派到每个节点,去中⼼化。 
    多劳多得,矿⼯积极性⾼。 
    安全性⾼,欺诈成本⾼,如果能够欺诈成功,那么做诚实节点收益更⼤。 
    

    *缺点

    主流矿池垄断严重,存在51%算⼒攻击⻛险。 
    浪费资源严重(2018年底消耗全球0.5%电量)。 
    持币⼈没有话语权,算⼒决定⼀切。 
    ⽹络性能低,共识时间⻓。
    

    POS(股权证明)

    POS(Proof Of Stake,股权证明),类似于财产储存在银⾏,这种模式会根据你持有数字货币的量和时间,分配给你相应的利息。 举个例⼦,就是⼀个根据你持有货币的量和时间,给你发利息的⼀个制度,在股权证明POS 模式下,有⼀个名词叫币龄,每个币每天产⽣1币龄,⽐如你持有100个币,总共持有了30天,那么,此时你的币龄就为3000,这个时候,如果你发现了⼀个POS区块,你的币龄就会被清空为0。你每被清空365币龄,你将会 从区块中获得0.05个币的利息(假定利息可理解为年利率5%),那么在这个案例中,利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41 个币,持币有利息。具体的利息不同币种不⼀样。

    * 特点

    不挖矿,依靠币龄也叫币天(币持有数量 * 持有天数),币龄越⼤,获得记账⼏率越⼤,利息即为奖励,记账后币龄清零。
    按钱分配,钱⽣钱【资本主义】。
    

    * 优点

    在⼀定程度上缩短了共识达成的时间。
    节约资源。
    防作弊,币龄越⼤,获得记账权⼏率越⼤、避免51%攻击, 因为攻击会使⾃⼰权益受损。
    

    * 缺点

    数字货币过于集中化,富者越来越富有,散户参与积极性低。
    

    DPOS

    DPOS(Delegated Proof Of Stake, 委托权益证明),它的原理是让每⼀个持有币的⼈进⾏投票,由此产⽣n个代表 , 我们可以将其理解为n个超级节点或者矿池,这n个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种⻆度来看, DPOS有点像是议会制度或⼈⺠代表⼤会制度。如果代表不能履⾏他们的职责(当轮到他们时,没能⽣成区 00.区块链概念 7 块),他们会被除名,⽹络会选出新的超级节点来取代他们。DPOS的出现最主要还是因为矿机的产⽣,⼤量的 算⼒在不了解也不关⼼⽐特币的⼈身上,类似演唱会的⻩⽜,⼤量囤票⽽丝毫不关⼼演唱会的内容。

    * 特点

    不挖矿,每年按⽐例增发代币,奖励超级节点。
    

    * 优点

    ⾼效、扩展性强
    

    * 缺点

    21个节点太少,⾮去中⼼化,⽽是多中⼼化
    

    智能合约

    **“智能合约”(smart contract)**这个术语⾄少可以追溯到1995年,是由多产的跨领域法律学者尼克·萨博(Nick Szabo)提出来的。他在发表在⾃⼰的⽹站的⼏篇⽂章中提到了智能合约的理念。他的定义如下: “⼀个智能合约是⼀套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与⽅可以在上⾯执⾏这些承诺的协议。”

    • 本质:数字化合同。
    • 特点:代码代替⼈仲裁和执⾏合同,同时能够触发⽀付。

    六、区块链按应⽤场景分类

    1、公有链

    • 特点 所有⼈都可以随时⾃带有的加⼊和退出,每个节点平等,都有权交易和记账,属于开放式。

    • 代表 ⽐特币、以太坊、EOS、NEO、量⼦链、⽐原链、井通链。

    2、联盟链

    • 特点 仅部分⼈参与,加⼊和退出需要授权,选定某些节点为记账⼈,其他⼈可以交易,但⽆记账权,属于半封闭式。
    • 代表 R3CEV,全球40多个银⾏成⽴的联盟组织,2017年7⽉成⽴,共享区块链技术。 IBM farbric项⽬ Linux基⾦会发起的超级账本(HyperLedger)项⽬, 2015年成⽴, farbric 是⼦项⽬。

    3、私有链

    • 特点 公司内部使⽤, 可实现更好的权限控制:管理和审计,属于封闭式。
    • 代表 以太坊可以定制⾃⼰的私有链、商⽤区块链链定制。
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    区块链分类

    “公有链”(Public blockchain)

    公有链上的各个节点可以自由加入和退出网络,并参加链上数据的读写,读写时以扁平的拓扑结构互联互通,网络中不存在任何中心化的服务端节点。

    “私有链”(Private blockchain)

    私有链中各个节点的写入权限收归内部控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。专有链仍热具备区块链多节点运行的通用结构,适用于特定机构的内部数据管理与审计。

    “联盟链”(Consortium blockchain)

    联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入与退出网络。各机构组织组成利益相关的联盟,共同维护区块链的健康运转。

    区块链架构

    专用功能的区块链

    典型代表:比特币(Bitcoin)、各种比特币分叉币

    世界上第一个区块链是在比特币中实现的,比特币设计的最初目标是在网上实现一个“点对点的电子现金”,因此点对点之间不需要中间人是一个基础。

    比特币是一个简单的区块链技术,比特币也是一套基于区块链技术之上的、很简单的数字货币协议,同时也实现了一个叫做比特币的应用,可以认为这是一个“多合一”的一体化系统。比特币的设计没有提供外部扩展和可编程能力,虽然比特币支持一种非常简单的脚本,但是并不具备完整的编程能力和扩展性,比特币本身也没有对外的编程 API 支持。

    由于比特币是一个专用功能的区块链,在以太坊出现之前,**扩展比特币功能的唯一办法,就是复制其开源代码进行扩展,这就是所谓的“分叉币”。**基于比特币出现过数百个知名或不知名的分叉币,大部分已经消失了,少数仍然还存在,甚至一度和比特币竞争。“分叉”开源的代码虽然容易,但运行维护的困难是很大的,尤其比特币基于 PoW 的设计需要相当的算力支持才能维持区块链的安全运行,各个分叉币也分散了本可集中的算力,使得这些分叉币都很难成气候。

    区块链分叉主要是指一条区块链分开成两条区块链。分叉可分为意外分叉和有意分叉。当两个或以上的矿工在几乎相同的时间成功挖到区块,便会出现意外分叉。有意分叉则对原区块链作出修改,可再分类如下:

    硬分叉:硬分叉之中新分叉所产生之区块将被旧软件视为无效。因此所有参与者,包括交易服务器以及矿工(节点),都必须更新软件,才能继续运行新分叉。如有节点组继续使用旧软-件,而其他节点使用新的软件,便有可能产生分裂成两只货币。

    软分叉:与硬分叉相比,软分叉所产生之区块能够被旧软件识别为有效区块,即区块 向下兼容。然而,旧软件所产生之区块则未必在新规则下有效。

    功能可扩展的区块链

    典型代表:以太坊(Ethereum)、R3 Corda,同期各种“公链”和“联盟链”

    “以太坊(Ethereum)” 为代表的公链其最大特点是可编程和可扩展性。
    通过“智能合约”这种代码形式,相当于在以太坊上能够创建各种各样的新功能。这样一来,以太坊的功能理论上可以无限扩展,开发者不需要分叉以太坊,就能直接部署自己的智能合约,来给以太坊扩展自己所需要的功能,而且开发者不需要建立新的区块链网络,甚至不需要建立自己的节点,这大大提高了区块链开发的效率。

    采用以太坊这样的可扩展区块链,即便是部署私有或联盟链的版本,也可以通过部署智能合约来扩展业务所需功能。以太坊最初是作为“公链”而诞生的,但不久“以太坊企业联盟(EEA)”随之诞生,其成员包括英国石油、摩根大通、微软为首的能源、金融和 IT 业的全球性企业,致力于将以太坊开发成企业级区块链平台。摩根大通(JP Morgan)更是在以太坊开源代码基础上开发了自己的区块链技术 Quorum,成为其稳定币 JP Morgan Coin 的技术基础。

    以太坊等可扩展区块链虽然本身支持扩展,但由于自身是一体化的设计和实现。这对“公链”类型的设计可能无可厚非,但对企业联盟链和私链,或者想在原有基础上作更大功能扩展的新公链,一体化设计就会出现问题。

    目前基于以太坊的合约项目已达到数百个,比较有名的有Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood等。

    模块化的区块链架构

    典型代表:Hyperledger FabricArcBlockLibra

    Hyperledger Fabric 可能是第一个在市场上宣传采用模块化设计的区块链。
    Hyperledger Fabric 提供了多个可拔插选项,账本数据可被存储为多种格式,共识机制可被接入或者断开,同时支持多种不同的成员管理机制。

    ArcBlock 的作为更进一步模块化设计和简化开发者使用的区块链,其区块链框架设计实现“一键发链”的模式,通过提供一系列的工具,让开发者通过友好的界面就可以立刻定制产生符合其需要的区块链。最新的 Cosmos SDK,Polkadot 的 Substrate 框架都采用了类似的这种设计。
    ArcBlock是一个专注开发和部署应用的区块链平台和生态系统。ArcBlock类似PaaS平台,搭建了一个去中心化的区块链应用的开发框架,开发者可借助上面的工具开发、分享自身开发的功能模块。开发者使用平台上的资源都要支付代币。

    Facebook 推出的 Libra 区块链项目也采用了模块化设计的思路,使得社区可以更容易加入扩展。这种把区块链模块化的架构,正成为区块链最先进一代的设计和实现趋势。

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    4 以太坊技术自身因此可谓是与具体的应用场景不相关的—— 无论是用于公有链、联盟链或私有链的模式,因此我们的目标是让以太坊的多种 实例的互操作性实现最大化——如可以将为以太坊公有链书写的合约和应用程 序导入...
  • 区块链以太坊私有链部署

    万次阅读 2021-12-17 15:28:51
    一、前言 1、区块链选型 本次选型我们采用以太坊技术构建我们的私有链。 2、技术路线 以太坊Etherrum私有链,是开源的有智能合约的公共区块链平台。 goethereum简称geth 二、安装 1、环境和版本 系统环境:Centos7.4...
  • 使用geth创建私有链

    千次阅读 2022-01-27 15:55:17
    测试挖矿比较容易可以不配置 chainId:指定了独立的区块链网络ID,不同ID网络的节点无法互相连接 初始化节点: geth --datadir node1 init genesis.json geth --datadir node2 init genesis.json 初始化创世区块时...
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空空如也

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