區(qū)塊鏈在這幾年的應用技術越來越多元，以太坊生態(tài)圈、DeFi、GameFi、元宇宙、NFT、跨鏈等等新事物不斷出現(xiàn)，然而去年的發(fā)展以公鏈最為顯著，是公鏈大噴發(fā)的時代。本篇我們將會向你介紹公鏈是什么、公鏈有哪些等等你應該需要有更多了解的基礎資訊。

一、區(qū)塊鏈是什么？

在談公鏈前，我們必須要先知道區(qū)塊鏈是什么？它又是如何運行的？

區(qū)塊鏈的起源

區(qū)塊鏈最早出現(xiàn)的是由比特幣之父中本聰（Satoshi Nakamoto）在 2008 年時所提出，其主要核心概念是「 去中心化」，表達對于當下金融體系的不信任。

透過區(qū)塊鏈技術來讓買賣雙方可以直接地交易，而不需要經(jīng)過中間商（銀行）來交易且交易記錄是公開透明及無法被竄改的。

區(qū)塊鏈的運作

區(qū)塊鏈是藉由許多跨領域的技術，像是有密碼學、數(shù)學、演算法等等組合成一個模型，以點對點的方式串連成網(wǎng)絡，建立一個無需第三方就可自行運作的分散式系統(tǒng)。

然而比特幣就是在其概念下，第一個采用區(qū)塊鏈技術而打造出去中心化且公開透明的分帳式帳本數(shù)位金融貨幣。

在比特幣的區(qū)塊鏈中，當鏈上產(chǎn)生一筆新交易時，會經(jīng)由該節(jié)點傳遞到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的其他節(jié)點來共同驗證交易紀錄，并記錄在公開的帳本上。

此時，每個節(jié)點都會將未經(jīng)驗證的交易集中到一個區(qū)塊中，可能有上千筆交易以上交易紀錄被打包成「 區(qū)塊」。

由各個節(jié)點透過比特幣區(qū)塊鏈上所采用的「 PoW 共識機制」（電腦礦機設備的計算能力）來驗證區(qū)塊的交易以此爭取記帳權。

最快驗證完區(qū)塊的節(jié)點會將該區(qū)塊的結果發(fā)送至其他節(jié)點驗證確認交易無誤后，就會自動將其區(qū)塊以「鏈結」的方式相連到區(qū)塊鏈上，正式記錄到比特幣帳本上而無法竄改。

最后各個節(jié)點都會開始重新建立一個新區(qū)塊，進入下一輪區(qū)塊的新交易 PoW 驗證工作，反覆循環(huán)下去就組成一條長長的由多個區(qū)塊所串連起來的鏈，因此也被稱為「區(qū)塊鏈」。

而這個記錄全世界比特幣的交易紀錄的「比特幣帳本」，會以區(qū)塊鏈的方式儲存在每個人的電腦上（節(jié)點），而非只保存在單一的伺服器上，就是去中心化記帳系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈最常見的共識機制

另外，目前大多屬的公鏈都是以 PoS 機制在運行的，而且以太坊在今年 Q3 也會從原先的 PoW 機制轉向 PoS 機制。

此時，我們都知道 PoW 機制是比特幣和以太坊在公鏈上會采用的驗證機制，以電腦礦機設備的計算能力來爭取記帳權。

但是由于 PoW 門檻更高， 并且更容易發(fā)生能源浪費、性能效率及擴展性低等等問題，因此 PoS 機制就此誕生，透過質押代幣資產(chǎn)多寡的方式來爭取記帳權。

其目的是為了解決 PoW 機制是透過電腦算力來驗證所造成的資源消耗問題的替代方案，同時也更加環(huán)保。

然而在 PoS 的驗證機制下，規(guī)則是由質押越多代幣的一方就有越高的機率取得驗證節(jié)點來提出區(qū)塊，接著該區(qū)塊會同步到整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，而其他節(jié)點則會依持幣多寡來驗證該區(qū)塊的合理性。

二、公鏈是什么？

公鏈(Public Chain) 代表整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是公開透明的，任何人都可以利用錢包地址在鏈上交易以及查看交易紀錄。

然而在公鏈上，任何人都是公開的節(jié)點，每個節(jié)點都會藉由共識機制來參與其區(qū)塊鏈的計算過程來確保鏈上的數(shù)據(jù)安全。

比如說你要在公鏈上交易比特幣給其他人，不用創(chuàng)建帳號及經(jīng)過第三方的許可，如銀行授權審核等，只要你擁有錢包地址（節(jié)點）就可以轉帳至他的錢包地址里，其中交易過程會經(jīng)過鏈上所有的節(jié)點來共同參與驗證（記帳）。

因此我們可以整理出公鏈在區(qū)塊鏈基礎上所具有不可竄改且公開透明的「去中心化」、「安全性」兩大特性。

• 去中心化：任何人都無法干涉或篡改其鏈上的機制、數(shù)據(jù)
• 安全性：所有的節(jié)點共同參與鏈上的計算過程來維護的數(shù)據(jù)安全及正確性

三、公鏈的應用

在以太坊的問世以來，我們可以知道公鏈不僅能應用在分帳式帳本上而已，還可以開發(fā)更多的鏈上應用。

以太坊除了跟比特幣一樣提供記帳的功能，還更進一步的開發(fā)出區(qū)塊鏈應用智能合約，提供更多開發(fā)者可以透過以太坊區(qū)塊鏈來開發(fā)更多復雜的去中心化應用。

隨著時間的發(fā)展下，以太坊鏈上的平臺應用被開發(fā)的越來越多元，藉由以太坊鏈運行的代幣、NFT、DeFi 等等智能合約應用的用戶也大幅成長。

使得鏈上出現(xiàn)的問題也越來越多，像是網(wǎng)絡堵塞、交易速度緩慢、可擴展性變差、手續(xù)費過高等等。

因此許多開發(fā)者針對以太坊的問題而去做出更多的衍生以及改良，其中也就有了許多后來新興的公鏈出現(xiàn)，像是號稱以太坊殺手的Solana 以及鎖倉量高的雪崩協(xié)議都表現(xiàn)非常出色。

四、公鏈、私有鏈及聯(lián)盟鏈的差異

那么接下來我們將會進一步為你介紹除了公鏈，也有基于區(qū)塊鏈特性的需求而衍生出來的私有鏈、聯(lián)盟鏈，而這三者之間又有什么差異呢？

私有鏈(Private Chain)

雖然我們可以知道公鏈是基于區(qū)塊鏈的特性可以公開透明地讓任何人使用其鏈來交易及傳輸數(shù)據(jù)。

但是若我們從企業(yè)、機構的角度思考，內部的機密資料是不可能透過公鏈的方式外流，因此針對此特定范圍限制的需求衍生出「 私有鏈 」概念。

私有鏈跟公鏈的差異在于僅限提供特定的企業(yè)、機構使用，其鏈上的數(shù)據(jù)是私密且不公開的，需要獲得鏈上的授權才可以成為節(jié)點來使用私有鏈。

簡單來說，私有鏈就像是一個企業(yè)的內部區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，一樣有分散式帳本。

但是鏈上的運行僅需透過授權的可信任者（節(jié)點）處理交易的驗證來達成共識及共享資訊，不需要像公鏈一樣透過PoW 或PoS 等共識機制來驗證。

此時，我們可以知道私有鏈相較于公鏈是一個中心化的系統(tǒng)。

聯(lián)盟鏈(Consortium Blockchain)

除私有鏈之外，也有人提出在區(qū)塊鏈上建構以企業(yè)、機構為節(jié)點組成的 B2B (Business to Business) 架構來合作，

將交流規(guī)范轉向到鏈上以此達到降低交流成本及提升流通性的「 聯(lián)盟鏈」概念。

然而聯(lián)盟鏈介于公鏈和私有鏈之間，主要作用于企業(yè)、政府等等組織之間的合作。

再者，聯(lián)盟鏈也跟私有鏈一樣是需要經(jīng)過獲得授權才可以成為節(jié)點并使用其鏈上的數(shù)據(jù)。

不同的企業(yè)（節(jié)點）可以藉由鏈上制定共同的規(guī)范來維護帳本來增加企業(yè)之間更高的效率流通性及更低的成本。

比如說銀行可以透過聯(lián)盟鏈的方式與其他銀行合作，制定一套每個銀行都認可的記帳共識，

讓每個銀行之間可以透過聯(lián)盟鏈的高安全效率方式來流通數(shù)據(jù)，而不必擔心資訊被外流。

最后由于公鏈是任何人都可以使用的鏈，私有鏈及聯(lián)盟鏈是只有通過授權的特定節(jié)點才能使用，

因此后兩者的節(jié)點數(shù)量相較于公鏈來得少，也代表著交易速度及吞吐量、流通率也比公鏈高。

• 吞吐量（Transaction Per Second, TPS）：區(qū)塊鏈每秒能處理的交易量

最后我也以表格的方式來比較三者差異：

五、公鏈有哪些？

如果你已經(jīng)了解公鏈是什么后，那么接下來我們將會開始為你舉例一些在幣圈上最常見的公鏈。

比特幣

比特幣是由中本聰所提出的「分散式帳本」概念，也是世界上最早出現(xiàn)的區(qū)塊鏈，其應用為我們在區(qū)塊鏈上所交易的記錄會被記錄在鏈上，每個人的電腦上都有其鏈上的交易紀錄，也被視為是區(qū)塊鏈 1.0。

以太坊

以太坊針對比特幣的區(qū)塊鏈用途，提出還有更多的可能性而誕生了智能合約并加以結合，使得區(qū)塊鏈的應用越來越擴張多元，被視為是區(qū)塊鏈 2.0。

除此之外，以太坊也是擁有最多區(qū)塊鏈項目（協(xié)議）的公鏈，而后續(xù)推出的公鏈基本上也都是基于以太坊的概念做延伸改進。

但隨著在以太坊爆炸性成長下，缺點也開始浮出水面，像是交易速度慢、擴展性差、手續(xù)費等等問題，因此以太坊計劃在今年 Q3 進入 ETH 2.0 階段來改善。

BSC

幣安交易所的幣安智能鏈是依照以太坊的架構做改良，采取 PoS 共識機制而擁有交易速度快及手續(xù)費便宜等等優(yōu)勢并兼容以太坊上面發(fā)行的項目。

另外，幣安也在去年 10 月宣布投入十億美金支持 BSC 的發(fā)展，其中五億將用于投資與孵化計畫來助長 BSC 的生態(tài)系。

SOL

Solana 號稱是以太坊殺手，它可以解決區(qū)塊鏈的不可能的三角理論的「 去中心化」、「 安全性」、「 可擴展性」問題。

除此之外，交易速度、手續(xù)費用也都比以太坊及幣安智能鏈還要更便宜，以及致力于解決區(qū)塊鏈的不可能三角問題，因此吸引到許多優(yōu)質項目在其生態(tài)上開發(fā)更為蓬勃發(fā)展。

FLOW

FLOW 是謎戀貓創(chuàng)始團隊 DapperLabs 針對以太坊的擴展性缺點等問題，重新架構一條專注于低成本延遲的 Layer 1 擴容方案且專注于 NFT 市場的公鏈。

在其鏈上有 NBA Top Shot 、謎戀貓、Genies、Dr.Suess 等知名 NFT 項目運行。

此外 FLOW 也宣布去年九月獲得 Google 的支持，以 Google Cloud 作為網(wǎng)絡營運商，提供 FLOW 設施幫助其鏈上發(fā)展。

DOT

波卡鏈相較于其他鏈，是由多鏈組成運作來改善單鏈常見的交易速度慢與擴展性差等等問題的公鏈，因此受到許多人看好它的潛力。

此外，也提供開發(fā)者可以在波卡鏈的 Substrate 框架上建構平行鏈，彼此之間可以互相操作、升級治理，專注在不同的領域，像是 GameFi、DeFi、借貸市場等等來滿足鏈上需求。

AVAX

雪崩協(xié)議是由合約鏈（C 鏈）、平臺鏈（ P 鏈）、交易鏈（ X 鏈）三種鏈所組成，彼此之間扮演不同角色并相輔相成。

其技術是采用隨機抽樣及亞穩(wěn)態(tài)共識協(xié)議而不需要全網(wǎng)驗證來實現(xiàn)高性能的交易，是目前交易處理速度最快的公鏈。

此外雪崩協(xié)議也在去年八月推出 1.8 億美金的流動性挖礦激勵計畫「 Avalanche Rush 」，使得生態(tài)系開始爆發(fā)成長。

MATIC

Polygon 是印度團隊利用其側鏈的鏈下技術提供以太坊 EVM 兼容，來幫助項目上的開發(fā)者遷移，企圖打造一個區(qū)塊鏈框架。

使用 Plasma 鏈外擴容技術及 PoS 機制來保障資產(chǎn)安全，同時也讓不同協(xié)議之間可以彼此互通，借此解決以太坊的吞吐量低、手續(xù)費貴、可擴展性差等各種問題。

除上述所提到的公鏈外，也還有像是 Cardano、Terra、EOS、NEO、IOTA、FTM、ATOM 等舉例不完的鏈。

其開發(fā)的最終目的皆主要是改善以太坊的可擴展性、交易速度緩慢、手續(xù)費高等等問題。

盡管這些公鏈被開發(fā)的目的皆相同，但是其鏈上運行的模式及采用的技術卻不盡相同，或許在未來將會是一個多鏈的時代，我們可以根據(jù)自身的使用需求而選擇相對應的鏈來滿足。

六、總結

在一個多鏈的時代，我們可以發(fā)現(xiàn)各個公鏈其最初開發(fā)的目的與以太坊爆炸交易的各種缺點脫離不了關系，以提升擴展性、交易速度、安全性、跨鏈整合等應用為重點方向。

雖然越來越多公鏈的生態(tài)系逐步完善，但也有許多新興的公鏈發(fā)展還處于早期階段，也沒有任何一條公鏈是完美的。

公鏈若要生存得久，就必須要看項目團隊是否有心在鏈上開發(fā)出更多的應用及維護區(qū)塊鏈來吸引更多人使用來使得鏈上生態(tài)系更加多元，否則很快會被其他公鏈淘汰。

由于不同的區(qū)塊鏈彼此之間沒辦法互通，跨鏈技術也因應此問題而誕生，完美地實現(xiàn)鏈與鏈之間的互通，或許在未來跨鏈的發(fā)展下，多鏈的問題也會因此受益于極大化區(qū)塊鏈生態(tài)。