公有链私有链和联盟链到底有何区别？

Posted 2021-07-27 ulam国产公链

公有链、私有链和联盟链到底有何区别？

谈区块链的时候，是不是总是听到这三个词？他们三个到底是什么，又分别有什么作用呢？

公有链、联盟链和私有链它们本质的区别是准入机制不同，换句话说，区块链账本的公开程度决定了它是公有链、联盟链还是私有链。

公有链(Public Blockchain)

公有链，顾名思义，从字面上理解，就是“公有”，它是指对全世界所有人开放的，任何人都可以读取数据、发送交易且交易能够获得有效确认的共识区块链。

在公有链上，各个节点均可自由加入和退出网络，并参加链上数据的读写，并且，网络中不存在任何中心化的服务端节点。

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。

比特币、以太坊，大家熟悉吧？这两者采取的都是公有链。因为没有限制，任何人都可以参加。

公有链特点

◆ 访问门槛低

只要你有计算机，只要计算机能联网，都能够访问。

◆ 数据公开透明且无法篡改

公有链是高度去中心化的分布式账本，每个人在任何节点的行为都是可以查看的，而且基于庞大的用户体系，想要篡改交易数据，几乎不可能实现。

◆ 匿名性

由于节点之间无需彼此信任，所有的操作都可以匿名进行，很好地保护使用者的隐私。

◆ 免受开发者影响

公有链数据的读写是不受任何人控制和篡改的，就连程序开发者也无权干涉用户。所以，极大程度上保护了用户免于程序开发者的影响。

当然，公链也存在着交易速度慢等问题，由此，我们也产生了“私有链”概念。

私有链(Private Blockchain)

私有链，也称专有链。它是一条非公开的“链”，通常情况，需要授权才能加入节点。而且私有链中各个节点的写入权限皆被严格控制，读取权限则可视需求有选择性地对外开放。

通常情况，私有链适用于企业内部的应用，以及特定机构的内部数据管理与审计等金融场景的应用。特别是在某些情况下，私有链上的一些规则，可以被机构修改，比如还原交易流程等服务。

私有链特点

◆ 交易速度

私有链上的节点只有少量，且具有很高的信任度，交易不需要所有网络节点的确认，所以其交易速度比任何其他的区块链都快。

◆ 隐私保障良好

由于读取权限是由该组织决定的，参与者难以获得私有链上的数据，因此组织自身的隐私保障更好。

◆ 交易成本大幅度降低

私有链的交易只需要几个受到普遍认可的高算力节点确认即可，其交易成本与公有链和联盟链相比极低。

◆ 安全性较高

链上成员都是经过审核授权的，所以恶意攻击的可能性相对较小。

不过，私有链也存在着问题：比如权限被少数节点控制，不能根本解决作弊问题，背离了去中心化的初衷；此外，私有链上的数据可能被操纵，代码也可能被修改。

联盟链(Consortium Blockchain)

联盟链是指由多个机构共同参与管理的区块链，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。

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。

联盟链适合组织机构间的交易和结算，目前国内比较有影响力的联盟链有中国分布式总账基础协议联盟（ChinaLedger）、中国区块链研究联盟（CBRA）和微众银行等。

联盟链特点

从某种程度上来说，其实联盟链也属于私有链，但它私有的程度不同，其权限设计要求更复杂，可信度更高。

一般来说，公有链适用于对可信度、安全性有很高要求，而对交易速度要求不高的场景。私有链或联盟链更适合对隐私保护、交易速度和内部监管等具有很高要求的应用。

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ULAM是一条公链，是由清华大学密码学博士研究的底层共识算法创新项目。是继POW，POS，DPOS，PBFT，DAG类共识算法之后的第六个在共识算法上有重大创新的区块链项目。

ULAM共识算法的灵感来自波兰犹太人数学家斯塔尼斯拉夫·马尔钦·乌拉姆（Stanisław Marcin Ulam）的Luck number。其利用哈希函数的特性创造出超低能耗、完全去中心化、高度稳定的区块链系统。

ULAM是根据节点的幸运值来决定挖矿概率的，不需要进行hash值的计算。每个节点根据幸运值的大小，决定拥有的随机数的个数。节点的幸运值越大拥有的随机数越多。在每次出块的时候被选为记账节点的概率也就越高。ULAM算法类似于乐透开奖的方式，幸运值越大拥有的随机号码越大，中奖的几率也越大。

幸运值是与节点的币龄相关的，币龄则是与持币者的ULAM数量和持币时间相关。

高效的处理能力

ULAM设计的全新非交互式交易验证算法（NITCV），可以使TPS最低达到10000。ULAM使用知识证明的方法构造出非交互式交易验证算法。普通的区块链在验证交易时需要所有矿工都对区块中的交易进行验证，ULAM非交互式交易验证算法通过矿工打包区块后对区块内的交易验证后生成交易验证证明。

低能源消耗

比特币和以太坊由最初的普通电脑节点挖矿演变成现如今的专业矿机、矿池挖矿，一方面电费价格高昂，普通人没有办法参与，另一方面场地的选择也受限制，电费成本、管理成本、储存成本都是普通人难以解决的问题。虽然在保证去中心化的方面做的相对合理，但是牺牲了环保，由此很大程度上造成了能源浪费。ULAM的挖矿机制采用哈希随机数生成，不需要寻找特定的哈希，一台超级计算机和一台普通的智能手表手机找到正确的随机数的概率是一致的（不考虑币零的情况下）。从而，成功地做到了超低能耗。

去中心化

专业矿机在挖矿ULAM的时候失去了优势，而大众会用自己日常的设备比如手机、笔记本电脑、台式机、Pad、智能手表等进行挖矿。由于参与的门槛低，大众就可以高度参与ULAM节点的运行，因为节点的分散性，去中心化程度也会更高。

抗算力集中

ULAM不需要通过计算Hash原像来选出打包节点，因此在ULAM中并不存在算力竞赛的现象。ULAM通过设计的算法来计算出每个节点的幸运值，从而根据每个节点的幸运值完全随机的挑选出打包节点。

抗量子攻击

ULAM采用了抗量子攻击的签名算法NTRU。NTRU(Number Theory Research Unit)算法是1996年由美国布朗大学三位数学教授发明的公开秘密体制。这是一个基于多项式环 （其中N是一个安全参数）的密码体制。它的安全性依赖于格中最短向量问题（SVP）。

通证经济

ULAM的总发行量为1414213562枚，其中80%用于挖矿奖励，8年挖完，20%写进创世块。

 ULAM可以使用自己日常的设备比如手机、笔记本电脑、台式机、Pad、智能手表等进行挖矿，持有6000个ULAM（就是1个节点）就可以拥有ULAM公链维护，记账，打包的权力。