问区块链、以太坊和Hyperledger有什么区别和联系

一、什么是区块链

区块链最初是由化名中本聪数据库技术设计的一种特殊的比特币（一种数字货币）。

从数据的角度来看，区块链是一种将区块组合成一条链的数据结构，它使参与者能够记录整个网络的事件顺序和交易的当前状态。建立共识。

区块链通常是指一种以去中心化和去信任的方式共同维护可靠数据库的技术。区块链涉及的技术要点包括：去中心化、去信任、集体维护、可靠数据库、时间戳、非对称加密等。

区块链重新定义了在网络中生成信用的方式。在系统中，参与者不需要知道其他人的背景信息，也不需要依赖第三方机构的担保或担保。区块链保证 系统为了记录、传输和存储价值转移的活动，最终的结果必须是可信的。

二、区块链技术现状

比特币之后，多元化的区块链共同发展。对区块链技术的了解越来越深，在让区块链技术更适合自身需求的过程中逐渐明白了以下两点：（1）区块链技术本质上是互联网的底层技术协议，是互联网数据层面的技术；（2）区块链提倡的“去中心化”不是反中心，而是分中心（最彻底的分中心是每个节点成为自己的中心）。因此，很多领域都在尝试在比特币区块链的基础上做进一步的改进。目前，区块链已经从比特币的完全去中心化的公链发展到了附属于公链的一面。区块链和非-完全去中心化的私有区块链等

区块链技术处于理论阶段，需要实践。区块链技术是随着比特币的出现而出现的，是目前最成熟的比特币区块链就是比特币的区块链。国内外对区块链技术的投资和使用已经逐渐开始，但尚未有全面落地应用的成果。从发展来看，区块链技术还处于理论阶段，未来的技术转型还需要很长的时间去实践。

三、区块链共识机制

共识机制的作用是确认区块链上交易的有效性，目前常见的共识机制包括POW工作量证明、POS权益证明、DPOS份额授权证明、Ripple共识机制和Poole验证池。这几种共识机制各有优缺点和应用场景。下表从不同维度对这几种共识机制进行了分析比较：

1POW（工作证明）

POW 代表工作证明，即挖矿。通过工作量证明获得出块权力的竞争共识。

它的优点是完全消除了中心化，每个节点完全平等，可以自由进出；缺点是POW会造成大量的挖矿资源浪费，达成共识的周期也比较长。

2POS（权益证明）

2POS（权益证明）

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POS是Proof of Stake，是POW的升级共识机制。主要解决POW工作量计算浪费的问题。目前，POS有很多不同的变种，但基本上都是基于每个节点的生成。币的数量和时间（即权益）决定了挖矿的难度。

优点是缩短了各个节点达成共识的时间，缺点是仍然需要像POW一样挖矿。而POS会让“富人更富”。

3DPOS（代表权益证明）

DPOS是股权授权证明机制，是POS的一种变体。它的原理是让每个持有代币的人都可以投票，从而产生一定数量的“超级节点”，这些节点会轮流出块。

它的优点是不再需要通过挖矿产生区块，可以大大减少交易确认时间，实现秒级共识验证。缺点是 DPOS 仍然依赖于代币。不适合一般商业应用。

4Ripple Consensus（瑞波共识）

Ripple Consensus 是一种优先考虑数据正确性的网络事务同步机制。它是基于特殊节点列表的共识。在这种共识机制下，首先要确定几个初始特殊节点。如果要访问一个新节点，则必须有 51% 的初始节点被确认，只有被确认的节点才能出块。因此，它与前几类共识机制的主要区别在于它具有一定程度的“中心化”。

Ripple Consensus的优势在于可以保证随时不会出现硬分叉，交易可以实时验证；缺点是新增节点与其他节点达成共识需要较长时间。长。

5POOL 验证池

POOL验证池基于传统的分布式共识算法加数据验证机制，也是目前广泛应用于产业链的共识机制。

它的优点是不需要建立token，基于成熟的分布式共识算法（Pasox、Raft），可以实现实时的共识验证；缺点是性能会随着节点数量的增加而提高。越演越烈，去中心化程度还不够。

除了上面提到的常见的几种共识机制，在区块链的实际应用过程中，还有根据业务逻辑定制的各种共识机制，比如小易的“中立”。 Accounting”，类似 Ripple Consensus 的 Stellar 共识机制，Factom 等诸多“侧链”形式的共识机制等。

因此，根据共识机制的特点和典型性，本文将其分为三类：POW、非POW和侧链。

四、区块链技术解决方案分析

区块链技术的发展已经从最初的数字货币领域扩展到社会领域的方方面面。此类区块链技术解决方案不断涌现。通过研究市场上现有的区块链技术方案，从共识机制和区块链使用两个维度对区块链技术方案进行分类区块链 以太坊 区别，并根据技术影响力确定区域大小和技术成熟度颜色。绘制了各个区块链技术方案的深度和亮度，分类结果如图1所示。

图1区块链技术解决方案分类

在图1中，对15种区块链技术方案进行了分类，其中共识机制分为PoW、非PoW、侧链三个方面，区块链的使用方式分为四种：开源项目、商业解决方案、区块链云服务和现有区块链。技术影响是根据区域的大小来划分的。面积越大，影响越大。 ，根据颜色深浅来区分技术成熟度，颜色越深，技术越成熟。

从图1可以看出，比特币、以太坊和HyperLedger这三种区块链技术解决方案技术成熟度最高，影响力最大。下面分别介绍三种区块链技术解决方案。 .

1 比特币

比特币的概念最初是中本聪在 2009 年提出的，是根据中本聪的思想设计的，发布了开源软件和建立在其上的 P2P 网络。比特币是一种 P2P 形式的数字货币。点对点传输意味着去中心化的支付系统。

与大多数货币不同，比特币不是由特定的货币机构发行的。它是根据特定算法通过大量计算生成的。比特币使用由整个P2P网络中的众多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有的交易行为，并使用密码学设计来保证货币流通各个环节的安全。 P2P 的去中心化特性和算法本身可以确保货币的价值不能被大量生产的比特币人为操纵。基于密码学的设计允许比特币仅由真正的所有者转移或支付。这也保证了货币所有权和流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同在于其总量非常有限，并且具有很强的稀缺性。

2以太坊

以太坊是一个专注于智能合约应用的数字货币和区块链平台，其去中心化技术使交易免于停机和审查，解决了传统合约纠纷等棘手问题，避免了欺诈和第三方干预。以太坊的目标是提供一个内置成熟图灵完备语言的区块链，其中可以创建合约来编码任意状态转换函数，用户只需几行代码即可实现逻辑。创建满足您需求的各种系统。

从技术架构上看，以太坊是一个通用的分布式应用开发平台和编程语言，独立于底层区块链和协议，包括数字货币Ether和EtherScript。 ，用于构建和发布分布式应用程序。它具有开放性和通用性的特点，内置图灵完备的虚拟机，可以使用任何货币、协议和区块链。网络上的每个节点都可以运行以太坊虚拟机发布分布式智能合约程序。

以太坊有自己的分布式系统：包括文件服务 Swarm、信息传输 Whisper 和信誉保证。 Swarm 是一个去中心化的文件服务； Whisper是一个加密的通讯传输系统；信用担保提供了一个系统，用于在去信任的网络中建立声誉并减少发现，这可以由第三方提供。

另外，以太坊本身也是一个开源软件，具有开源项目快速创新的特点。通过代码共享区块链 以太坊 区别，新项目可以快速迭代出符合市场需求的产品。目前，以太坊正受到一些金融机构、银行财团（如R3），以及三星、德勤、RWE、IBM等大公司的密切关注，也催生了简化、区块链应用，例如自动金融交易、商家忠诚度指数跟踪、旨在分散电子交易的礼品卡等。

过去两年，以太坊得到了技术社区和商业组织的大力支持。很快，它很可能成为未来区块链领域最具竞争力的解决方案之一。

3HyperLedger

Hyperledger 是一个由 Linux 基金会管理的开源区块链项目，由 IBM、Intel、Accenture、JP Morgan 等牵头。HyperLedger 被定义为：负责协调多个客户端的服务数据和底层的“通信和共识层”，一个致力于完善全球金融基础设施数据主干的“通信和共识层”。

Hyperledger 使用与比特币相同的 UTXO/脚本交易决策，并根据金融服务所需的功能对其进行扩展。 HyperLedger 提供了一种替代 POW 的共识机制，是一种具有可插拔功能模块架构的区块链实现方案，其目标是创建一个由整体维护的超级账本。它允许将数据主干的概念扩展到多个组织层，作为新的金融基础设施的重要组成部分。

为了解决不同的业务问题，区块链技术解决方案的侧重点也不同。因此，从去中心化程度、交易确认时间、是否有挖矿、是否支持编程、是否全节点记账、私钥丢失是否导致用户财产损失等方面总结了现有的区块链技术方案。开源程度。具体分析结果见下表。

作者：于碧、刘伟怀，电子商务与电子支付国家工程实验室研究员