第三节 区块链系统的分类

区块链系统的分类基本上是一个历史现象，当前尤其是在我国的创新实践中，各种分类的意义已经越来越相对化，但作为历史发展还是有了解的价值。

一、根据网络范围划分

（一）三种流行类型

根据网络连接范围，区块链系统可以划分为公有链、联盟链和私有链。这种划分是区块链技术发展历史中的动态现实，该划分本身及其意义也在快速地变化中。也有一些论述认为只需要划分公有链和私有链，而另一些论述认为只需要分公有链和联盟链。

1.公有链

所谓公有链（通常称为“公链”），就是完全对不特定群体（公众、机构等）开放的系统，没有进入权限设定、没有身份认证前置条件；同时，所有记录数据都可以任意查看，完全透明。典型例子就是比特币系统。要使用比特币系统，只需要下载相应的软件客户端，创建钱包地址、转账交易、挖矿等功能都可以自由使用。公链系统并不为某个或某些机构所私有，没有第三方管理机构，而是靠一组事先约定的规则集合编码进入系统，由系统自身自动执行规则来管理。这个规则集合及其整个系统要求确保参与者在环境复杂多变又不预含信任的网络环境中能够发起可靠透明的交易事务。

这里的环境复杂多变是指在公链环境里，节点数量不确定，节点背后的实际参与者身份不确定，节点间的连接状况不确定，节点在线与否不确定，节点是否是恶意仍然不确定。

2.私有链

私有链（也称为“私链”）是与公链相对的一种类型，也就是指不对外开放，仅仅在一个组织内部使用的系统。私链通常为单一机构所掌控和拥有。私链在使用时，通常有注册要求，需要提交身份认证，并且有一套内部的管理权限安排。

私链的节点数量、节点状态通常是较为确定且可控的，一般针对的是特定群体。参与节点一般不需要通过竞争性模式确定数据链记录权，因此可以采取相对能耗比较小的共识机制诸如PoS、DPoS、PBFT等。

3.联盟链

联盟链介于公链和私链之间，通常针对特定群体、有较为确定的节点数量和节点状态。参与节点一般为一个复杂环境中多个有关联的角色，这些角色通常需要身份认证并有不同权限的设置。联盟链一般不需要由特定机构独自管控，数据可以根据实际需要开放或者根据权限查询检索。

（二）公链、私链分类的局限

从上述介绍可以看出，实际上划分的重点区别在于针对的是否特定群体以及是否需要身份认证和权限设置。当参与系统节点为个人或者机构组织时，这种划分是清晰明了的。但区块链系统节点针对对象从个人或组织延伸到人、组织、物、事件时，这种划分就变得模糊且不一定有必要了。

例如，由单一机构控制的某类设备区块链物联网系统，设备节点数量不确定、加入须验证、权限可以不同，但整个系统由生产商或者运营商独自控制。这类系统去严格区别其为公链还是私链并无意义。再如，行业中公司间基于需求和服务或供给关系的某种区块链系统，一般被认为属于联盟链模式。但是如果同样的系统被用于集团内部子公司甚至公司内部业务单位（BU，Business Unit）诸如阿米巴模式时，系统究竟是联盟链还是私链也是不重要的。

这种划分方式是随着历史发展产生的，也随着历史演进，主要原因是公链的兴衰。本书后续章节将讨论公链，将谈到面向广域社会和经济领域的公链的优劣及其命运，而随着区块链3.0思维的展开，这种划分将越来越模糊而失去意义。

第四章第七节对于公链的未来地位有较为详尽的叙述。

二、根据对接类型划分

（一）主链

单独运行的、完整的、达成一定设计功能的区块链系统即可称为“主链”。例如，比特币、以太坊、超级账本（Hyperledger）等拥有完备的组建模块，自成一个体系。

本书主要讨论为达成一定经济和社会功能需求而设计构建的主链系统。经济和社会功能需求是多元的，区块链技术应用必然是极其丰富和多元场景的。因此，未来必然有多元化的主体搭建众多主链，为各自设计目的而独立稳定存在。

本书的重要概念“信用超导系统”就系统而言就是一个主链系统。主链之间需要融合沟通，这些融合沟通的途径和工具就是侧链技术。

（二）侧链

侧链是一种区块链系统的跨链技术，主要是由比特币系统的侧链发起的。上面论述将来可能出现越来越多的区块链系统，每种都有独特的存在必然和优势，如何将不同的链结合起来，相互融通，彼此互补？这就需要侧链技术。

例如，比特币主要用来实现数字加密币，且业务逻辑固化，并不适合实现如金融智能合约这样的功能，且响应速度极慢，不能满足小额快速支付的需求。那么，如何利用比特币的优势来运行其他区块链系统呢？可以考虑在现有的比特币区块链上建立一个新的区块链系统，新的系统可以具备很多比特币没有的功能，如私密交易、快速支付、智能合约、签名覆盖金额等，并且能够与比特币主链进行互通。也就是说，这个侧链是以锚定比特币为基础的新区块链。

侧链本身就是一个区块链系统，是一个通用概念，实际上类似不同软件之间互相提供接口增强软件之间的功能互补。

主链和侧链本身都是独立的链系统，它们之间按照一定的协议进行数据互动。通过这种方式，侧链起到对主链的扩展作用，很多在主链中没有实现的功能可以在侧链中实现，而侧链通过与主链数据交互增强自己的可靠性。

（三）链的互连网络

作为连接人和组织机构传递信息的互联网、作为人参与在信息驱动下的事件发生流程的（工业）互联网早已为公众熟知。广域的信息的互联网作为第二代互联网（详见第五章）其实是一种“互联网的互联网”，也就是通过HTTP等互联网协议，将各种异质的、局域的、功能不一的互联网连接成为一个宏大图景中的一部分。

类似理念的“区块链的互联网”也正渐渐成为现实。可以预见的未来，各种功能、各种场景的主链系统层出不穷、各显其能、各具其用，而侧链在这些主链之间起到连接、融通、互用的功能，实际上起到了以联动使用放大了各种主链单独的作用。这样，一个“链的互连网络”逐渐清晰、呼之欲出了。现在可以如此想象这样的场景，各种单个主链就好像人体的神经末梢，这些神经末梢经其他神经通道连接而组成高一级、再高一级乃至人类全身的神经网络，起到为社会方方面面功能需求服务的作用。“信用超导系统”类似上述神经末梢的单个功能主链系统就可能由侧链技术相互融通互用，从而结合成为更大、更高级的信用超导主链系统，运用侧链技术再次连接为更高级的系统，最终形成一个错综复杂遍布整个社会的链的互联网。