第四节 私有链

在过去的几年中，“私有链”的概念越来越多地出现在关于区块链的技术讨论中。除了创建一个完全公开的、不受任何人控制的公有链外，我们也可以创建一个准入权限被私人控制的系统，只有选定的一些人才能写入、读取区块链数据，同时仍然能够保留区块链提供的可靠性和去中心化。

现在的区块链可以分为如下三类。

公有区块链。任何人都可以读取公有区块链的数据，任何人都可以在公有区块链上发送交易，任何人都可以参与到共识过程——该过程决定什么区块被加入链上和现在的状态是什么。公有区块链的安全性由密码经济学（Cryptoeconomics）所保证。密码经济学结合了经济激励和密码验证机制，使用例如工作量证明或者权益证明机制，它所遵循的基本原理是参与者对共识过程的影响力正比于他所投入的经济资源。公有链一般被认为是“完全去中心化的”。

联盟链。联盟链的共识过程是受预先选定的多个节点控制的，例如一个由15个金融机构组成的联盟，每一个机构都运行一个节点，新的区块如果想被确认，必须有10个节点都对它进行签名。也许每个人都可以读取区块链数据，也许只有选定的参与者才能读取区块链数据，这些区块链可以被看作“半去中心化的”。

私有链。向私有链写入数据的权限只被一个机构所拥有，也许公众拥有读取数据的权限，也许只有特定的人才拥有读取数据的权限。私有链的应用包括公司内部的数据管理、审计等，在许多情况下，读取区块链的权限也不能开放给所有人。有一点观点认为只有一种区块链，这是完全错误的认知。私有链和公有链各自都有优势和劣势。

首先讨论私有链。与公有链相比，它有如下优势：

（1）由一个联盟或者公司运行的私有链可以非常容易地改变区块链规则、回滚交易、修改余额等。在一些情况下，例如土地登记，这些特性就是必需的。

（2）区块链上的确认者的身份是已知的，所以不存在共谋引起的51%攻击问题。

（3）交易费用更低，这是因为交易只需要被几个可信的、拥有非常强大的处理能力的节点确认，不需要被数以万计的、处理能力有限的笔记本确认。现在，这一优势非常有用，因为共有区块链处理的一笔交易的费用超过0.01美元。但是要注意，长期来看，公有链通过可扩展的区块链技术，成本和性能也可以达到和私有链同一个数量级，或者高一个数量级的范围。

（4）节点之间的连接更好，故障可以更快地被修复，所以可以使用区块时间更短的共识算法。

（5）如果对读取区块链数据的权限做了限制，那么私有链可以提供更好的隐私保证。

鉴于上面的优势，对于许多私有机构，私有链似乎是更好的选择。然而，即使对私有机构来说，公有链仍然有许多独特的价值——自由、中立、开放。公有链的优势主要有以下两个。

（1）公有链提供了一种机制，保护用户免于应用开发者滥用权力所造成的危害，即使是公有链应用的开发者也没有权限做某些特定的事情。也许很难理解为什么应用开发者会自愿放弃这种最高权限。然而，有两个经济原因可以解释这一点。第一，如果你自己也不能做某些事情，那么其他人将可能更加地信任你，与你进行互动，因为他们确信自己不会被你过度控制。第二，当你被其他机构逼迫做坏事时，那么你就可以说“即使我自己想做，我也没有这个权限”，他们就不会逼迫你做坏事了。应用开发者受到的压力主要来自政府，所以“免疫于审查”的特性就很重要了。

（2）共有区块链是公开的，因此它可以被许多人使用，获得网络效应。以域名代理为例，如果A打算向B卖域名，他将面临对手风险：如果A首先向B转让域名，B可能不会付款，如果B先向A付款，A可能不转让域名。为了解决这个问题，出现了中心化的代理中介，他们会收取3%~6%的费用。然而，如果我们在区块链上拥有一个域名系统，而且这个区块链也有内置货币，那么我们可以使用智能合约将域名买卖的手续费降为零：A将域名发送到一个程序中，这个程序自动地将域名发送给第一个向这个程序发送资金的人，这个程序是可信的，因为它运行在一个共有区块链上。注意一点，为了实现上面所说的交易，来自完全不同行业的不同资产必须存在于相同的数据库中，私有链很难满足这个条件。

在某些情况下，用户并不需要这些优点；但是在另一些情况下，用户非常需要这些优点，愿意为这些优点花费更多的时间和交易费用。需要记住的一点是，通过在公有链上创建私人所有的智能合约，或者在公有链和私有链之间创建跨链交换层，我们可以同时实现一些私有链和公有链的优点。选择公有链或私有链，主要取决于你所在的行业。在某些情况下，公有链更好；在另一些情况下，一定程度的私人控制是必需的，所以根据具体情境进行选择。

一、基于公有链的尝试及缺陷

1.染色币（Coloured Coins）

基于比特币区块链的架构，通过在比特币上增加一个加密字段的附言，附言中可以包含股票代码、股票数量、交易价格等信息，从而使得比特币成为一张证券合约。除了股票以外，还可以通过对附言内容的调整将比特币设置