瞭解公鏈，先從共識機制和擴容方案開始

說起公鏈大家都不陌生，有別於私有鏈和聯盟鏈，公鏈對所有人開放，任何人都可以參與。

在區塊鏈的發展歷程中，公鏈作為發展的基礎，就像一個城市的基礎設施，只有基礎完善，上層建築才能更為堅固，也因為公鏈在區塊鏈發展中的關鍵地位，從而成為各大專案爭相搶奪的版塊。

目前公鏈的技術水平很難滿足大規模的商業應用，主要原因是受制於去中心化的影響，在安全與效率問題上出現了很多分歧，也因此出現了不同的共識機制。

共識機制

所謂共識機制，就是需要大家達成共識，通過投票的形式，在一定時間內完成對交易的驗證和確認。這個驗證確認的時間長短，主要取決於節點達成共識的快慢。

目前公鏈專案選擇的共識機制，主要有四種：POW（工作量證明）、POS（權益證明）、DPOS（委託權益證明）、BFT（拜占庭容錯）。下面對主流共識演算法進行簡單介紹。

1.POW

用一句話來形容POW就是乾的越多，得到的越多。一般來說，電腦的效能越好，挖礦收益也會越多。整個驗證的過程完全依賴數學計算，每次驗證和確認都需要全網一同參與。

典型代表：BTC（比特幣）、LTC（萊特幣）、BCH（比特幣現金）。

優點：

1）完全去中心化；

2）尋找隨機數這樣的演算法簡單，比較容易實現；

3）安全性高，犯錯成本很高，需要控制全網算力的50%以上才會威脅到專案的安全；

缺點：

1）需要大量的硬體裝置維持和大量的電力資源；

2）效能比較低，處理交易效率慢，區塊的確認共識達成的週期較長（10分鐘）；

3）當產生分歧時，容易分叉；

2.POS

一句話形容POS機制就是擁有越多，獲得越多。這種共識機制通過計算你持有佔總幣數的百分比，包括你佔有幣數的時間來決定記賬權。

典型代表：ETH（以太坊）、ADA（艾達幣）。

優點：

相較於POW，在一定程度上減少了資源浪費，同時效能也得到了一定程度的提高；

缺點：

1）挖礦的本質不變，還是會浪費資源，同時要通過持有代幣來挖礦，存在被莊家炒作的可能；

2）極端情況下會帶來中心化的結果，造成貧富差距擴大；

3.DPOS

DPOS本質上與POS差別不大，只是在POS的基礎上選舉出幾個節點代為進行驗證和記賬，有些類似中國的“人民代表大會”制度。社群選擇少數可以代表的人，這些人代表整個社群去做投票記賬。

典型代表：TRON（波場）、EOS（柚子）。

優點：

因為大部分節點不直接參與記賬，所以可以達到秒級交易驗證；

缺點：

為了更高的效能，對去中心化做出了適當的妥協，這就導致這個遊戲可能會淪為幾個人的遊戲；

4.BFT

拜占庭容錯共識源於一個著名數學問題——拜占庭將軍問題。因為在POS和POW共識中，參與記賬的節點存在作惡的可能，節點驗證時間被拖慢，為了更快的達成共識，使用拜占庭容錯，從而使得即便存在作惡節點，好的節點也能通過拜占庭容錯達成共識。

拜占庭容錯共識後續還演變出PBFT（實用拜占庭容錯）和DBFT（授權拜占庭容錯演算法）。

典型代表：NEO（小蟻）。

優點：

大大提高了達成共識的效率，處理速度基本達到了商用要求；

缺點：

當有1/3或以上記賬人停止工作後，系統將無法提供服務；

以上是主流的共識機制，公鏈的選擇也基本上是這幾種，或者是在此基礎上進行改進。

擴容方案

隨著公鏈上生態的不斷髮展，後續暴露出一個致命問題，主鏈上的執行能力無法滿足了，網路擁堵苦不堪言。類似北京市的擁堵問題，曾經政府設計人口容量是1500萬人，如今早已突破2000萬，那麼針對擁堵問題，該怎麼解決呢？

目前針對公鏈的解決方案大概有以下幾種。

1.分片

分片，顧名思義，就是分而治之，通過將鏈上的交易切割成多個碎片，將這些碎片分配給不同的區域節點來進行驗證和確認。

在分片的基礎上，又演化出了狀態分片、網路分片、交易分片，實現難度也依次遞減。

典型代表：ETH（以太坊）、ZIL。

2.區塊擴容

區塊擴容是最為簡單直接的擴容方式，比特幣一個區塊的大小容量只有1MB，通過將其容量擴大，可以承載更多的交易數。

就像春運的動車，最多容納500個人，但是外面還有500人在等待，通過再增加一列動車，那麼排隊的人也就可以上車了，排隊時間自然也就變短了。

典型代表：BTC（比特幣）。

3.側鏈

側鏈是相對於主鏈而言的，一切為主鏈提供支援或者服務的網路都可以叫做側鏈。

因為主鏈上會執行各種各樣的應用，拿支付來說，當主鏈效率低下，不能滿足支付的技術需求時，可以通過開發側鏈，將這部分應用直接遷移到側鏈上，從而為其他應用騰出空間。

典型代表：LOOM（殭屍）。

以上就是關於公鏈擴容方案的介紹，對於公鏈來說，目前還處於蠻荒之地，還處於談概念的階段，誰也不能說就絕對比誰好。距離出現殺手級公鏈還有很長的一段路要走。

但是好在，目前的專案都處於市場經濟之下，市場作為監管公鏈發展的第三隻手，起到了篩選的作用，好的專案和好的技術會留下來，然後通過市場運營宣傳，讓更多的人知道，從而獲得更多的資源，這個篩選的過程，最終將會產生真正的第一公鏈，屆時，區塊鏈將迎來第二個爆發點，高新技術惠及生活也會很快讓大眾感受到，讓我們拭目以待。