什麼是公鏈?
1. 概念
公鏈是一種區塊鏈網絡,是一種基於區塊鏈技術的分佈式帳本系統,其區塊鏈數據是可以公開的,它允許任何人都能夠加入網絡、參與交易和共識過程,因此任何人都可以進行查看、參與和驗證。還有很重要的一點是,公鏈是完全去中心化的,其不依賴於中央控制機構,而是由多個節點共同維護和管理,所以公鏈數據是公開透明、不可篡改的。
2. 特點
去中心化
公鏈採用去中心化的方式,沒有中央節點的控制,所有節點都平等參與,這種特點可以避免故障,提高系統的穩定性和安全性。
開放性和透明性
所有人都可以在公鏈上查看和驗證交易的數據,任何人都可以加入到公鏈網絡,參與交易和挖礦,無需特定的許可或認證,而公鏈上交易的信息都是公開透明的,整個區塊鏈的歷史記錄增強了網絡的透明性,這種特點可以避免信息和交易數據被篡改或者造假,提高了交易的可信度。
不可篡改性
所有的公鏈都必須利用密碼學原理,保護交易的安全和隱私。我們所有人在公鏈上的交易都是不可篡改的,在公鏈上的每一筆交易、每一個動作都會被記錄下來,並且記錄之後無法進行刪除或者修改。這種不可篡改性的特點,保障了公鏈交易的可靠性和真實性。
共識機制
公鏈的共識機制確保網絡中的所有參與者對數據的一致認可,比如比特幣使用的工作量證明,也就是 POW,以太坊使用的權益證明 POS。共識機制幫助防止同一加密貨幣被多次使用。
智能合約
公鏈支持智能合約,可以實現自動化的交易和合約執行,公鏈的這種功能可以提高交易的效率和可靠性。同時降低交易成本。
3. 發展階段
3 個發展階段
2008 年 - 2015 年 —— 啟蒙階段
首先,啟蒙階段出現在 2008 年,就是比特幣的出現,這種公鏈可以理解為一種 “公共帳本”,這也是最早的 “區塊鏈” 的定義,當時還沒有公共區塊鏈的概念,區塊鏈就是符合公共帳本才能被定義。
2015 年後 —— 基礎建設階段
以 2015 年以太坊公鏈的出現為信號,這個標誌著底層公鏈的時代的開始,這一階段智能合約被提出。這一階段公鏈的發展,其實就像智能手機上的操作系統,開發者可以在這一條公鏈上,根據自己的想法來編寫 APP,也就是智能合約,公鏈的作用在於為應用提供平台,降低應用開發的門檻。公鏈類似於一種平台型的產品,支持任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術開發去中心化應用,也允許用戶按照自己的意願創造複雜的操作,為開發去中心化應用提供底層的模板。所以說,這一階段就是以太坊和以太坊生態的出現帶來了公鏈的變革,相對於比特幣而言,以太坊公鏈不僅僅支持數據貨幣以太坊的交易,更旨在成為一個去中心化的應用和智能合約的平台,相比較於比特公鏈的交易特徵,以太坊公鏈更注重在其區塊鏈上構建和運行各種應用程序,比特公鏈提供的腳本語言非常有限,僅僅支持最基本的交易和非常有限的智能合約功能,而這一階段以太坊的出現,能夠提供全面的智能合約功能,允許開發者在鏈上開發創建複雜的應用程序,如去中心化金融(Defi)、非同質化代幣 NFT;而在區塊交易速度方面,這兩者也有很大的區別,比特幣公鏈的每個區塊,大約每十分鐘產生一次,交易速度非常慢,以太坊的產生速度大概在 13 秒到 15 秒之間,處理速度更加快捷。總的來說,這兩個階段公鏈的產生有質的不同,在功能設計、共識機制、交易速度、費用等方面存在顯著的差異,比特幣更注重的是作為數字貨幣的角色,而以太坊則提供了一個更加複雜和多功能的平台,支持各種去中心化應用和智能合約,將區塊鏈的智能型又提升了新高度。
現階段 —— 生態競爭階段
再以手機的系統發展階段為例,在以往手機系統發展中,出現過 ios、安卓、塞班等各類不同的系統,經過市場的競爭最終沉澱出 ios 和安卓兩個系統。因此,目前的我們所處的公鏈的生態競爭階段,以公鏈上生態的競爭為主,可以吸引開發者和用戶加入公鏈生態,那麼公鏈的代幣也會因為生態的繁榮而拉升價格,目前以太坊作為區塊鏈龍頭,本身存在擴展性問題,例如交易速度慢、交易費用昂貴等等問題。
這個階段的生態競爭就是公鏈上出現的各種優質項目,由於以太坊的發展已經不能滿足強大的需求,NFT、gamefi 的輪番繁榮給公鏈的擴展性提出新的需求,因此生態競爭階段就需要一條更加優質的公鏈,用更加優質的方案解決目前的以太坊性能問題,以提升交易速度、降低交易成本。就如同以太坊當時的出現也是為了解決比特幣只能記賬的缺陷,率先開啟運算、執行功能,因此以太坊公鏈在不斷發展中成為了區塊鏈龍頭,而目前同樣需要一條優質公鏈提出新性能,例如實現通訊、社交等等方面的應用場景。
公鏈的組成部分
01 共識機制
區塊鏈可以理解為一種帳本,共識機制就是區塊鏈確定誰來記賬的方式,大部分公鏈的共識算法都是以下三種共識算法的變體:
PoW 工作量證明 —— 誰的算力(計算機運行速度)越高,獲得記賬權的概率就越大。
PoS 權益證明 —— 誰質押的代幣越多,獲得記賬權的概率就越大。
PBFT 實用拜占庭容錯 —— 隨機選擇,可以保證惡意節點不高於總數 1/3 的情況下同時保證安全性 (Safety) 和活性 (Liveness)
02 虛擬機
EVM。全稱為 “ETH 虛擬機”,是以太坊區塊鏈平台的核心組件之一。它是一種全球性、分散的計算機,主要執行以太坊上的智能合約和應用(Dapp),處理和執行智能合約中的代碼,確保合同按預期執行。
03 智能合約
智能合約的類型,是決定開發者開發成本的重要因素之一。
為什麼出現那麼多條公鏈?
就像之前所說的,例如手機系統一樣,目前市場上的手機操作系統只剩下 ios 和安卓,但是在這兩種系統沉澱之前,相信也有人使用過諾基亞的塞班系統、微軟手機用的 windows 系統,還有黑莓手機使用的 os 系統,因此公鏈現在正處於競爭階段,不同的公鏈提供的性能和應用場景也不一樣。迫切需要公鏈變革的原因有以下三種:
性能需求
公鏈提供區塊鏈的基礎設施和計算服務,區塊鏈是去中心化帳本,因此處理交易的性能是公鏈重要的衡量指標,當前區塊鏈龍頭以太坊本身存在擴展性問題 -- 處理交易速度慢,交易費用昂貴。競相出現的其他公鏈,都是從不同的方案出發來解決性能問題,提升交易速度。
擴展性需求
DeFi 繁榮造成以太坊 Gas 費過高以及擁堵,這一局面延續至 2021 年,NFT、GameFi 的輪動繁榮,持續給公鏈擴展性提出要求。
市場需求
牛市期間各類應用的巨大需求,使得技術落地快、資金雄厚的公鏈能夠佔領先機,吸引各類應用加入生態。
如何評估一條公鏈?
01
性能
性能指標:可以從兩個維度衡量公鏈處理交易的效果:tps 每秒處理的交易數量、tf 交易確認時間。
性能的影響因素有以下幾點:
(1)共識機制:確保節點誠實,不作惡;
POW: 比特幣共識機制,通過消耗算力能源來證明;去中心化程度高,但擴展性差 (每秒處理 7 筆交易,交易確認時間 60 分鐘)。
POS: 以太坊共識機制,通過質押以太幣來證明;當前也存在擴展性問題。
POSA: 幣安智能鏈機制,委託權益證明
(2)智能合約:智能合約的開發語言,solidity、move 等;
(3)節點分工,節點數量。
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開發者生態
(1)虛擬機最初是以太坊上運行的虛擬機,執行職能合約代碼,並更改區塊鏈狀態;如果新公鏈不兼容 EVM,需要在公鏈重新開發部署;對開發者來說,學習新語言也需要成本;
(2)對生態的扶持:公鏈背後的資源是否足夠大,以及對項目的扶持;
(3)公鏈佈局的生態:不同公鏈側重賽道不 3. 同,defi、借貸、金融衍生品、遊戲、NFT 等。
需要注意的是,發布公鏈必備的一些內容:錢包、區塊鏈瀏覽器、token 標準、dex、借貸、穩定幣、預言機、橋、nft、域名。