为什么我们需要连通公链与联盟链

原标题：连通公链和联盟链的研究

摘要

本文研究公链和联盟链之间进行连通的进展。随着越来越多的企业开始尝试使用联盟链，未来联盟链和公链之间、以及不同的联盟链之间存在很大的连通需求。从实现方法来看，在公链的基础上搭建联盟链是更常见的解决方案。未来，公链和联盟链之间的界限进一步模糊。

近年来，随着区块链技术的不断发展，包括中国在内的很多国家逐渐意识到这项技术的重要性，并从国家战略层面上对区块链技术给予支持和推动。2019年10月，中共中央局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习；2020年4月，国家发改委明确将区块链纳入新型基础设施中的信息基础设施。在这样的背景下，整个区块链行业蓬勃发展，取得了长足进步。

本文研究公链和联盟链之间进行连通的进展，主要分为五个部分：一是公链和联盟链的现状，二是两者进行连通的需求，三是可行的技术方案，四是当前发展的阻碍，五是对公链和联盟链未来发展的思考。

一、公链和联盟链的现状

从访问权限的维度来看，区块链可以划分为公链、联盟链和私链。其中，公链是非许可链，任何有意愿参与的用户都可以加入进来；联盟链和私链属于许可链，有相应的准入机制，只有获得许可的用户才能参与。本文的研究对象是公链和联盟链。

以比特币、以太坊等区块链项目为代表的公链采用开放式架构，允许任何有意愿参与的用户参与到生态中来，主要有去中心化、分布式和抗审查等要特点。公链需要设计一套完整的经济激励和治理机制，并且利用Token作为价值交换的媒介，平衡生态内部供需。在Token的激励下，参与者会自发维护公链的安全和正常运行，并积极推动公链的生态发展。

以Hyperledger、Corda为代表的联盟链则是一个相对封闭的生态，只有获得许可的用户才能参与，主要特点包括弱中心化、强身份许可和安全隐私等。对于联盟链而言，参与者之间的信任是通过契约关系或共同利益来实现的，并不需要Token经济模型来提供激励。联盟链对企业用户友好，可以整合联盟内部资源，重塑价值分配，优化使用效率。

与公链相比，联盟链便于监管，并且不涉及Token，更符合国内现阶段的发展要求。

二、连通公链和联盟链的需求

目前，国内政府部门和企业大多以联盟链的形式推动区块链平台落地，联盟链在国内的发展更顺利一些。然而，这并不意味着联盟链不存在自身短板和限制。联盟链并不是完美的解决方案，有些时候也需要借助公链的优势和特点。公链和联盟链之间并不是直接竞争关系，而是可以相互借鉴。在很多应用场景中，存在公链和联盟链之间进行连通的需求。

第一，联盟链可以不需要Token来提供激励，这在监管合规上是一个优势，但这同时也造成了联盟链生态缺乏激励，难以吸引更多的参与者，无法扩大联盟链的影响力。很多联盟链项目由一家或几家企业主导，忽略其他参与者的意愿，最终成为联盟成员之间的公开数据库，难以充分发挥区块链技术的优势。因此，联盟链项目发展到一定程度后可能会遇到瓶颈。如果想继续扩大整个生态的影响力，那么需要联盟链与公链进行连通，通过公链接入更多的用户，吸引更多的开发者，创造更多商业模式和应用场景。

第二，每个联盟链项目涉及的应用场景是有限的，不可能一个联盟链项目覆盖所有应用场景。那么，连通公链和联盟链可以丰富联盟链的使用场景。例如，一个联盟链项目主要从事供应链金融，另一个公链项目的功能是身份认证。那么，连通公链和联盟链可以为供应链金融提供必要的身份信息，解决数据的互联互通问题，最终这两个项目都可以从中获益。在这种情况下，联盟链的用户和生态规模也会随之扩大。

第三，由于联盟链的信任并不是来自于密码学和博弈论，联盟链之间进行价值交互时难以做到相互信任。如果两个联盟链之间需要发生交易，那么可以分别与公链进行连通，通过公链这个桥梁进行沟通验证并进行清结算。同时，公链自身的安全性也为联盟链之间的交易提供了保障

第四，连通公链和联盟链也有助于解决隐私和监管问题。公链很难进行监管，联盟链则便于监管，连通公链和联盟链后，可以根据业务模式对信息和数据进行切分和分别存储，以达到隐私保护的安全要求，可以在一定程度上平衡用户的隐私和监管。

三、实现方法

连通公链和联盟链的方法主要分为两种：一是在公链基础上搭建联盟链，二是在联盟链的基础上发展公链。

（一）在公链基础上搭建联盟链

在公链基础上搭建联盟链是一种常见的方法。在一条共同的基础公链上，开发各自不同的联盟链，不同的联盟链可以有不同的设计。在这个设计中，既可以实现公链和联盟链的连通，也可以实现联盟链之间的交互。

第一，Layer 2的技术方案可以符合这个设计。Layer 1作为基础公链，通过自身的共识算法保障整个系统的安全性，主要用于清结算和存证。联盟链则以Layer 2的形式接入公链中，并且可以根据自身的业务特点设计出不同的Layer 2联盟链。同时，联盟链可以存储私人信息和数据，满足隐私保护的要求。

第二，中继链等跨链技术方案也可以符合这个设计，以Polkadot为例。联盟链可以直接通过平行链的方式接入Polkadot生态中，实现与Polkadot生态中其他链的连通，也可以实现联盟链之间的价值交互。并且，Polkadot会维护联盟链的安全性。当然，这种方法需要考虑Polkadot插槽费用的问题。

第三，很多公链项目在设计时就同时具备公链和联盟链两套解决方案。在这种情况下，公链和联盟链进行了标准化设计，便于联盟链与公链的集成，大大降低公链和联盟链进行连通的难度，使得生态中联盟链的参与者能够安全地进行合作。

（二）在联盟链的基础上发展公链

在联盟链的基础上发展公链也是一种思路，当联盟链不断发展壮大之后，存在向公链转型的可能性，但这种方法并不常见。在Libra 1.0白皮书中，Libra的最初设计就是经过几年的发展之后，从联盟链转向公链。虽然在Libra 2.0白皮书中因为合规的因素放弃了这个设计，但从中可以看出联盟链转向公链是一个发展的方向。

四、发展阻碍

目前来看，公链和联盟链之间进行连通的成功案例并不多，主要原因包括以下几点。

一是联盟链生态中企业的观念，他们主观上并不愿意与公链进行连通，不想分享自己持有的数据和信息。对于这个问题，需要有先行者做出成功的示范，让更多的企业意识到连通公链和联盟链可以为企业创造更高的利润，通过市场的力量解决这个问题。

二是实际的连通需求并没有那么大。如前文所述，在联盟链发展到一定阶段后，连通公链和联盟链可以创造更大的价值。但目前很多商业场景中的联盟链还处于初始阶段，与公链进行连通的需求并不急迫。

三是监管政策。在当前的环境中，企业发展联盟链不会受到太大的监管压力。但与公链连通后，企业可能会面临额外的合规问题，这使得很多企业不愿意去尝试。此外，连通方法的技术门槛也是一个值得考虑的问题。

五、思考和总结

当前的国内环境非常适合联盟链项目的落地和发展，越来越多的企业开始改变看待区块链的方式，并尝试部署联盟链。这些联盟链与上世纪90年代的局域网有相似之处。未来，联盟链和公链之间、以及不同的联盟链之间存在很大的连通需求。

从发展趋势看，公链和联盟链之间在靠近和融合，它们的界限进一步模糊化。很多公链和联盟链项目的源代码是相通的，在技术上没有太多不同，仅在访问权限上有所区别。很多区块链项目同时支持公链和联盟链的生态。未来，公链会更加便于监管，联盟链会更加开放，公链和联盟链可以视为适合不同场景的区块链技术。

从实现方法来看，在公链的基础上搭建联盟链是更常见的方案。公链和多个联盟链组成区块链基础设施，联盟链可以根据自身的业务模式进行灵活设计。在这种解决方案中，一方面可以给公链注入现实世界的价值，赋予公链新的商业模式，另一方面可以让联盟链的生态获得持续发展。公链为整个生态提供必要的安全性，并负责价值交互的清结算；联盟链可以满足不同应用场景的各类需求。

本文为万向区块链行业研究文章之一，作者为万向区块链首席经济学家办公室郝凯。

原标题：连通公链和联盟链的研究

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