技術的演化與分類

區塊鏈技術自比特幣網絡中首次被大規模應用，到今天應用在越來越多的分佈式記賬場景中。

區塊鏈的演化

比特幣區塊鏈面向轉賬場景，支持簡單的腳本計算。很自然想到如果引入更多複雜的計算邏輯，將能支持更多應用場景，這就是智能合約（Smart Contract）。智能合約可以提供除了貨幣交易功能外更靈活的合約功能，執行更為複雜的操作。

引入智能合約後的區塊鏈，已經超越了單純數據記錄功能了，實際上帶有點“智能計算”的意味了；更進一步地，還可以為區塊鏈加入權限管理，高級編程語言支持等，實現更強大的、支持更多商用場景的分佈式賬本系統。

從計算特點上，可以看到現有區塊鏈技術的三種典型演化場景：

場景	功能	智能合約	一致性	權限	類型	性能	編程語言	代表
數字貨幣	記賬功能	不帶有或較弱	PoW	無	公有鏈	較低	簡單腳本	比特幣網絡
分佈式應用引擎	智能合約	圖靈完備	PoW、PoS	無	公有鏈	受限	特定語言	以太坊網絡
帶權限的分佈式賬本	商業處理	多種語言，圖靈完備	包括 CFT、BFT 在內的多種機制，可插拔	支持	聯盟鏈	可擴展	高級編程語言	超級賬本

區塊鏈與分佈式記賬

複式記賬的賬本

現代複式記賬系統最早出現在文藝復興時期的意大利，直到今天仍是會計學科的核心方法。複式記賬法對每一筆賬目同時記錄來源和去向，首次將對賬驗證功能嵌入記賬過程，提升了記賬過程的可靠性和可追查性。區塊鏈則實現了完整交易歷史的記錄和保護。

從這個角度來看，區塊鏈是首個自帶對賬功能的數字賬本結構。

更廣泛地，區塊鏈實現了非中心化的記錄。參與到系統中的節點，並不屬於同一組織，彼此可以信任或不信任；鏈上數據由所有節點共同維護，每個節點都存儲一份完整或部分的記錄拷貝。

跟傳統的記賬技術相比，基於區塊鏈的分佈式賬本包括如下特點：

• 維護一條不斷增長的鏈，只可能添加記錄，而且記錄一旦確認則不可篡改；

• 非中心化，或者說多中心化的共識，無需集中的控制，實現上儘量分佈式；

• 通過密碼學的機制來確保交易無法被抵賴和破壞，並儘量保護用戶信息和記錄的隱私性。

技術分類

根據參與者的不同，可以分為公有（Public）鏈、聯盟（Consortium）鏈和私有（Private）鏈。

公有鏈，顧名思義，任何人都可以參與使用和維護，參與者多為匿名。典型的如比特幣和以太坊區塊鏈，信息是完全公開的。

如果進一步引入許可機制，可以實現私有鏈和聯盟鏈兩種類型。

私有鏈，由集中管理者進行管理限制，只有內部少數人可以使用，信息不公開。一般認為跟傳統中心化記賬系統的差異不明顯。

聯盟鏈則介於兩者之間，由若干組織一起合作（如供應鏈機構或銀行聯盟等）維護一條區塊鏈，該區塊鏈的使用必須是帶有權限的限制訪問，相關信息會得到保護，典型如超級賬本項目。在架構上，現有大部分區塊鏈在實現都至少包括了網絡層、共識層、智能合約和應用層等分層結構，聯盟鏈實現往還會引入額外的權限管理機制。

目前來看，公有鏈信任度最高，也容易引發探討，但短期內更多的應用會首先在聯盟鏈上落地。公有鏈因為要面向匿名公開的場景，面臨著更多的安全挑戰和風險；同時為了支持互聯網尺度的交易規模，需要更高的可擴展性。這些技術問題在短期內很難得到解決。

對於信任度和中心化程度的關係，對於大部分場景都可以繪製如下所示的曲線。一般地，非中心化程度越高，信任度會越好。但兩者的關係並非線性那麼簡單。隨著節點數增加，前期的信任度往往會增長較快，到了一定程度後，信任度隨節點數增多並不會得到明顯改善。這是因為隨著成員數的增加，要實現共謀作惡的成本會指數上升。

信任度和非中心化程度

另外，根據使用目的和場景的不同，又可以分為以數字貨幣為目的的貨幣鏈，以記錄產權為目的的產權鏈，以眾籌為目的的眾籌鏈等，也有不侷限特定應用場景的所謂通用鏈。通用鏈因為要兼顧不同場景下的應用特點，在設計上需要考慮更加全面。