目录
  • 一、区块链是什么？
    • 区块链的起源
    • 区块链的运作
    • 区块链最常见的共识机制
  • 二、公链是什么？
    • 三、公链的应用
      • 四、公链、私有链及联盟链的差异
        • 私有链(Private Chain)
        • 联盟链(Consortium Blockchain)
      • 五、公链有哪些？
        • 比特币
        • 以太坊
        • BSC
        • SOL
        • FLOW
        • DOT
        • AVAX
        • MATIC
      • 六、总结

        区块链在这几年的应用技术越来越多元，以太坊生态圈、DeFi、GameFi、元宇宙、NFT、跨链等等新事物不断出现，然而去年的发展以公链最为显著，是公链大喷发的时代。本篇我们将会向你介绍公链是什么、公链有哪些等等你应该需要有更多了解的基础资讯。

        一、区块链是什么？

        在谈公链前，我们必须要先知道区块链是什么？它又是如何运行的？

        区块链的起源

        区块链最早出现的是由比特币之父中本聪（Satoshi Nakamoto）在 2008 年时所提出，其主要核心概念是「 去中心化」，表达对于当下金融体系的不信任。

        透过区块链技术来让买卖双方可以直接地交易，而不需要经过中间商（银行）来交易且交易记录是公开透明及无法被窜改的。

        区块链的运作

        区块链是藉由许多跨领域的技术，像是有密码学、数学、演算法等等组合成一个模型，以点对点的方式串连成网络，建立一个无需第三方就可自行运作的分散式系统。

        然而比特币就是在其概念下，第一个采用区块链技术而打造出去中心化且公开透明的分帐式帐本数位金融货币。

        在比特币的区块链中，当链上产生一笔新交易时，会经由该节点传递到区块链网络中的其他节点来共同验证交易纪录，并记录在公开的帐本上。

        此时，每个节点都会将未经验证的交易集中到一个区块中，可能有上千笔交易以上交易纪录被打包成「 区块」。

        由各个节点透过比特币区块链上所采用的「 PoW 共识机制」（电脑矿机设备的计算能力）来验证区块的交易以此争取记帐权。

        最快验证完区块的节点会将该区块的结果发送至其他节点验证确认交易无误后，就会自动将其区块以「链结」的方式相连到区块链上，正式记录到比特币帐本上而无法窜改。

        最后各个节点都会开始重新建立一个新区块，进入下一轮区块的新交易 PoW 验证工作，反覆循环下去就组成一条长长的由多个区块所串连起来的链，因此也被称为「区块链」。

        而这个记录全世界比特币的交易纪录的「比特币帐本」，会以区块链的方式储存在每个人的电脑上（节点），而非只保存在单一的伺服器上，就是去中心化记帐系统。

        区块链最常见的共识机制

        另外，目前大多属的公链都是以 PoS 机制在运行的，而且以太坊在今年 Q3 也会从原先的 PoW 机制转向 PoS 机制。

        此时，我们都知道 PoW 机制是比特币和以太坊在公链上会采用的验证机制，以电脑矿机设备的计算能力来争取记帐权。

        但是由于 PoW 门槛更高， 并且更容易发生能源浪费、性能效率及扩展性低等等问题，因此 PoS 机制就此诞生，透过质押代币资产多寡的方式来争取记帐权。

        其目的是为了解决 PoW 机制是透过电脑算力来验证所造成的资源消耗问题的替代方案，同时也更加环保。

        然而在 PoS 的验证机制下，规则是由质押越多代币的一方就有越高的机率取得验证节点来提出区块，接着该区块会同步到整个区块链网络中，而其他节点则会依持币多寡来验证该区块的合理性。

        二、公链是什么？

        公链(Public Chain) 代表整个区块链系统的数据是公开透明的，任何人都可以利用钱包地址在链上交易以及查看交易纪录。

        然而在公链上，任何人都是公开的节点，每个节点都会藉由共识机制来参与其区块链的计算过程来确保链上的数据安全。

        比如说你要在公链上交易比特币给其他人，不用创建帐号及经过第三方的许可，如银行授权审核等，只要你拥有钱包地址（节点）就可以转帐至他的钱包地址里，其中交易过程会经过链上所有的节点来共同参与验证（记帐）。

        因此我们可以整理出公链在区块链基础上所具有不可窜改且公开透明的「去中心化」、「安全性」两大特性。

        • 去中心化：任何人都无法干涉或篡改其链上的机制、数据
        • 安全性：所有的节点共同参与链上的计算过程来维护的数据安全及正确性

        三、公链的应用

        在以太坊的问世以来，我们可以知道公链不仅能应用在分帐式帐本上而已，还可以开发更多的链上应用。

        以太坊除了跟比特币一样提供记帐的功能，还更进一步的开发出区块链应用智能合约，提供更多开发者可以透过以太坊区块链来开发更多复杂的去中心化应用。

        随着时间的发展下，以太坊链上的平台应用被开发的越来越多元，藉由以太坊链运行的代币、NFT、DeFi 等等智能合约应用的用户也大幅成长。

        使得链上出现的问题也越来越多，像是网络堵塞、交易速度缓慢、可扩展性变差、手续费过高等等。

        因此许多开发者针对以太坊的问题而去做出更多的衍生以及改良，其中也就有了许多后来新兴的公链出现，像是号称以太坊杀手的Solana 以及锁仓量高的雪崩协议都表现非常出色。

        四、公链、私有链及联盟链的差异

        那么接下来我们将会进一步为你介绍除了公链，也有基于区块链特性的需求而衍生出来的私有链、联盟链，而这三者之间又有什么差异呢？

        私有链(Private Chain)

        虽然我们可以知道公链是基于区块链的特性可以公开透明地让任何人使用其链来交易及传输数据。

        但是若我们从企业、机构的角度思考，内部的机密资料是不可能透过公链的方式外流，因此针对此特定范围限制的需求衍生出「 私有链 」概念。

        私有链跟公链的差异在于仅限提供特定的企业、机构使用，其链上的数据是私密且不公开的，需要获得链上的授权才可以成为节点来使用私有链。

        简单来说，私有链就像是一个企业的内部区块链网络，一样有分散式帐本。

        但是链上的运行仅需透过授权的可信任者（节点）处理交易的验证来达成共识及共享资讯，不需要像公链一样透过PoW 或PoS 等共识机制来验证。

        此时，我们可以知道私有链相较于公链是一个中心化的系统。

        联盟链(Consortium Blockchain)

        除私有链之外，也有人提出在区块链上建构以企业、机构为节点组成的 B2B (Business to Business) 架构来合作，

        将交流规范转向到链上以此达到降低交流成本及提升流通性的「 联盟链」概念。

        然而联盟链介于公链和私有链之间，主要作用于企业、政府等等组织之间的合作。

        再者，联盟链也跟私有链一样是需要经过获得授权才可以成为节点并使用其链上的数据。

        不同的企业（节点）可以藉由链上制定共同的规范来维护帐本来增加企业之间更高的效率流通性及更低的成本。

        比如说银行可以透过联盟链的方式与其他银行合作，制定一套每个银行都认可的记帐共识，

        让每个银行之间可以透过联盟链的高安全效率方式来流通数据，而不必担心资讯被外流。

        最后由于公链是任何人都可以使用的链，私有链及联盟链是只有通过授权的特定节点才能使用，

        因此后两者的节点数量相较于公链来得少，也代表着交易速度及吞吐量、流通率也比公链高。

        • 吞吐量（Transaction Per Second, TPS）：区块链每秒能处理的交易量

        最后我也以表格的方式来比较三者差异：

        公链 私有链 联盟链
        使用目的 无第三方干涉及窜改 保有企业内部隐私 提高合作的流通性
        链上权限 公开透明使用 需要通过授权使用 需要通过授权使用
        节点对象 任何人 单一企业、机构 多个企业、机构
        身份识别 匿名的 可识别身份 可识别身份
        节点门槛 低 高 高
        节点数量 多 少 中
        去中心化 高 低 中
        交易速度 慢（与其他两者比较） 快（节点较少） 快（节点较少）
        原生代币 有 无 无
        常见代表 比特币、以太坊、BSC 法定人数 Hyperledger Fabric、R3 Corda

        五、公链有哪些？

        如果你已经了解公链是什么后，那么接下来我们将会开始为你举例一些在币圈上最常见的公链。

        比特币

        比特币是由中本聪所提出的「分散式帐本」概念，也是世界上最早出现的区块链，其应用为我们在区块链上所交易的记录会被记录在链上，每个人的电脑上都有其链上的交易纪录，也被视为是区块链 1.0。

        以太坊

        以太坊针对比特币的区块链用途，提出还有更多的可能性而诞生了智能合约并加以结合，使得区块链的应用越来越扩张多元，被视为是区块链 2.0。

        除此之外，以太坊也是拥有最多区块链项目（协议）的公链，而后续推出的公链基本上也都是基于以太坊的概念做延伸改进。

        但随着在以太坊爆炸性成长下，缺点也开始浮出水面，像是交易速度慢、扩展性差、手续费等等问题，因此以太坊计划在今年 Q3 进入 ETH 2.0 阶段来改善。

        BSC

        币安交易所的币安智能链是依照以太坊的架构做改良，采取 PoS 共识机制而拥有交易速度快及手续费便宜等等优势并兼容以太坊上面发行的项目。

        另外，币安也在去年 10 月宣布投入十亿美金支持 BSC 的发展，其中五亿将用于投资与孵化计画来助长 BSC 的生态系。

        SOL

        Solana 号称是以太坊杀手，它可以解决区块链的不可能的三角理论的「 去中心化」、「 安全性」、「 可扩展性」问题。

        除此之外，交易速度、手续费用也都比以太坊及币安智能链还要更便宜，以及致力于解决区块链的不可能三角问题，因此吸引到许多优质项目在其生态上开发更为蓬勃发展。

        FLOW

        FLOW 是谜恋猫创始团队 DapperLabs 针对以太坊的扩展性缺点等问题，重新架构一条专注于低成本延迟的 Layer 1 扩容方案且专注于 NFT 市场的公链。

        在其链上有 NBA Top Shot 、谜恋猫、Genies、Dr.Suess 等知名 NFT 项目运行。

        此外 FLOW 也宣布去年九月获得 Google 的支持，以 Google Cloud 作为网络营运商，提供 FLOW 设施帮助其链上发展。

        DOT

        波卡链相较于其他链，是由多链组成运作来改善单链常见的交易速度慢与扩展性差等等问题的公链，因此受到许多人看好它的潜力。

        此外，也提供开发者可以在波卡链的 Substrate 框架上建构平行链，彼此之间可以互相操作、升级治理，专注在不同的领域，像是 GameFi、DeFi、借贷市场等等来满足链上需求。

        AVAX

        雪崩协议是由合约链（C 链）、平台链（ P 链）、交易链（ X 链）三种链所组成，彼此之间扮演不同角色并相辅相成。

        其技术是采用随机抽样及亚稳态共识协议而不需要全网验证来实现高性能的交易，是目前交易处理速度最快的公链。

        此外雪崩协议也在去年八月推出 1.8 亿美金的流动性挖矿激励计画「 Avalanche Rush 」，使得生态系开始爆发成长。

        MATIC

        Polygon 是印度团队利用其侧链的链下技术提供以太坊 EVM 兼容，来帮助项目上的开发者迁移，企图打造一个区块链框架。

        使用 Plasma 链外扩容技术及 PoS 机制来保障资产安全，同时也让不同协议之间可以彼此互通，借此解决以太坊的吞吐量低、手续费贵、可扩展性差等各种问题。

        除上述所提到的公链外，也还有像是 Cardano、Terra、EOS、NEO、IOTA、FTM、ATOM 等举例不完的链。

        其开发的最终目的皆主要是改善以太坊的可扩展性、交易速度缓慢、手续费高等等问题。

        尽管这些公链被开发的目的皆相同，但是其链上运行的模式及采用的技术却不尽相同，或许在未来将会是一个多链的时代，我们可以根据自身的使用需求而选择相对应的链来满足。

        六、总结

        在一个多链的时代，我们可以发现各个公链其最初开发的目的与以太坊爆炸交易的各种缺点脱离不了关系，以提升扩展性、交易速度、安全性、跨链整合等应用为重点方向。

        虽然越来越多公链的生态系逐步完善，但也有许多新兴的公链发展还处于早期阶段，也没有任何一条公链是完美的。

        公链若要生存得久，就必须要看项目团队是否有心在链上开发出更多的应用及维护区块链来吸引更多人使用来使得链上生态系更加多元，否则很快会被其他公链淘汰。

        由于不同的区块链彼此之间没办法互通，跨链技术也因应此问题而诞生，完美地实现链与链之间的互通，或许在未来跨链的发展下，多链的问题也会因此受益于极大化区块链生态。

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        Tag：公链