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公链知识普及系列 （一）基础篇

一、公链的定义和功能⛓️

（1）什么是公链？

是指全世界任何人都可读取、发送交易且交易能获得有效确认的、也可以参与其中共识过程的区块链。 去中心化程度最高的区块链，不受机制控制，账本对所有人都公开透明，任何人都能在公有链上查询交易，发送交易，参与记账，加入公有链的不需要任何人授权，可以自由加入或者离开，所以公有链又被称为非许可链。

举例来说明的话我们平时常见的BTC（比特币）ETH（以太坊）都是公链。

（2）公链的功能和作用
公链就相当于区块链世界的基础设施或称底层平台，支持允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用，允许用户按照自己的意愿创建复杂的操作。

公链可以保护用户权益免受程序开发者的影响

如果开发者是在公链上开发的程序，那么他就没有权利去干涉用户，因此公链也就能真正保护到使用该程序的用户权益。

公链可以产生网络效应

由于公链是开放的，外界用户会在公链上使用并产生一定的网络效应。 公链上的应用多了，就可以搭建出五花八门的 DeFi项目乐高，项目愈多用户愈多，每增多一名用户，都会对该产品的其他用户产生新的价值。进而形成生态效应和网络效应。形成网络效应之后，就构成了重要的竞争门槛和护城河。 随着公链网络规模的扩大，用户数量不断增多，网络效应也在不断增强。

（举例：一个经典的例子是电话，越多的人使用电话，对每个电话使用者的价值就越大。一部电话的使用者，本来无意为其他用户创造价值，但当大家都购买电话时，这个行为就产生了正外部性。像微信、微博、Twitter、Facebook 这样的线上社交网络，也是一样，随着更多用户的加入，每个用户获得的价值都在增加。）

公链可以落地应用于实际商业场景

除金融类的应用外，任何对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，比如资产注册、投票、管理和物联网等等3.0时代应用，都会大规模地受到公链的影响。

二、公链其他类型区块链的对比

联盟链
是介于公有链与私有链之间的一种系统形态，是部分去中心化的，它往往由多个中心控制。由若干组织一起合作维护一条区块链，该区块链的使用必须是带有权限的限制访问，相关信息会得到保护，如供应链机构或银行联盟。
2015年9月的R3区块链联盟是最典型的联盟链，目前已经有数十家国际银行和金融机构加入，成员遍及全球。这些成员包括纽约梅隆银行、花旗集团、德国商业银行、德意 志银行、汇丰银行、日本三菱UFJ金融集团、澳大利亚国民银行等。
私有链
私有链是对单独个人或组织开放的区块链系统，即系统由一个组织机构控制该系统的写入权限和读取权限。具体而言，系统内的各个节点写入权限将由组织来决定分配，而根据具体情况由组织决定对谁开放多少信息和数据。
私有链的应用正处于尝试阶段，适用于特定机构的内部数据 据管理与审计，Linux基金会项目是典型的代表。

下面一张图来完善三种链的区别

公链的两大特点：
开源：由于整个系统的运作规则公开透明，这个系统是开源系统;
匿名：由于节点之间无需信任彼此，所有节点也无需公开身份，系统中每一个节点的匿名和隐私都受到保护。

三、公链发展史

区块链行业在蓬勃迅猛的发展着，公链是整个区块链行业底层基础设施。
它就像一片绿地里面的土壤，如果没有肥润的沃土在底层支撑，区块链应用就不复存在。
公链发展史：
区块链1.0
**2008年中本聪的比特币白皮书的发表，开启了加密货币的世界。
比特币的诞生标志着区块链1.0时期的到来。**它的代码比较简单，也具有较好的稳定性。这个阶段的技术还不成熟，只能够支持简单数据的传输，运作的效率和速度都很难支撑其复杂应用。且应用普遍集中在货币转移、兑换和支付等方面。从某种意义上讲，这个时期的区块链技术找到了一个解决货币和支付去中心化的方案。不过这个阶段也存在很多问题，比如价格的剧烈颠簸、数量上限或者下限有可能导致的通货紧缩、挖矿对能源的浪费、各国政府的抵制等，但它依然是区块链技术最成功的应用。
2013年底产生了很多批“山寨币”，他们的是以改良比特币为目标的模仿者。这是区块链概念形成并逐步被人们熟知的一个阶段，这一阶段在行业内被称为区块链1.0时期，同期间产生了以BTC为代表的一批公链。
区块1.0时代的现实应用：货币和支付是区块1.0时代最广泛的应用，出现了以比特币为代表的一系列虚拟货币，如莱特币、狗币、瑞波币等，全球总共产生过超千种数字货币，到目前还在运行的大概有700多种，开启了金融领域的另一片天地。在虚拟货币的应用场景下，币子持有者可以用一种去中心化分布且全球化的方式，相互之间分配和交易各种资源。
这个时期的区块链在金融领域也掀起了一股巨浪。在转账汇款和数字化支付的领域，区块链技术备受关注，传统方式要通过银行等中心机构进行开户行、对手行、清算组织、境外银行等烦琐的处理过程，时间长，成本高。应用区块链技术后，支付可以实现端对端的交易，去掉了繁冗的中间机构处理环节，不仅快捷且交易成本非常低廉。

区块链2.0
2014年，V神受比特币启发后开发了“下一代加密货币与去中心化应用平台”以太坊。它支持图灵完备、引入智能合约概念，成为了一个可编程的区块链系统，允许任何人在上面建立和使用去中心化应用。
（智能合约：一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。）
以太坊是一个平台，它提供了各种模块可让用户来搭建应用，也就是dapp。平台之上的应用就是合约。这是以太坊的技术核心，以太坊给开发者提供了一个强大的编程环境，通过合约的开发，以太坊实现了各种商业与非商业环境下的复杂逻辑。以太坊让区块链技术不仅仅是发币，而提供了更多的商业、非商业的应用场景。
可以归结一个公式：以太坊 = 区块链 + 智能合约
2017年迎来了公链的全面开花阶段，在这期间产生了ETH、NEO、QTUM等一批公链。
这个阶段也被称为区块链2.0时期。
区块链2.0时代的现实应用
区块链在这个时期的应用范围不仅是货币领域，也延伸至期货、债券、对冲基金、私募股权、股票、年金、众筹、期权等金融衍生品。此外，随着公证文件、知识产权文件、资产所有权文件等电子化的进程与区块链的结合，让有形或无形的资产在区块链上都找到了可能的运行环境。

区块链3.0
区块链1.0是区块链技术的萌芽阶段，区块链2.0是区块链在金融，智能合约方向的技术落地。而区块链3.0是为了解决各行各业的互信问题与数据传递安全性的技术落地与实现。
区块链3.0具体是指除金融行业以外区块链技术在其他行业大规模的被采用，因其能满足各行业复杂的商业逻辑。比如在政府、司法、医疗、物流、文化和艺术等各领域不再依赖于第三方或某机构获取信任与建立信用。从而大大提高了工作效率。
区块链 3.0 是区块链 2.0 的升级版本，旨在通过使用去中心化应用程序提高技术能力和工作效率。它专注于解决技术存在的问题，同时促进更快、更具成本效益和高效地交易。技术极客通过共识机制、分片技术、闪电网络、跨链等多种技术手段来解决这些问题，公链技术也逐渐变得成熟。

四、公链生态普及

（本章名词部分来源于网络：也可直接查阅我们的链上知识文档🌲链上知识库）

各个主流公链生态基本涵盖了基建、钱包、预言机、DeFi、NFT、GameFi等阵容，其中DeFi 是其最重要的组成部分。
接下来就一一介绍一下这些生态的功能以及属性分别是怎样的。
钱包：
区块链钱包是一种数字钱包，允许用户存储和管理他们的数字货币，比如以太坊或者比特币。
预言机：
预言机是一个区块链与真实世界的桥梁。区块链从业者通常拥有一个共同的信念，就是区块链将颠覆，供应链，保险，金融等无数个传统行业。它本身是一个孤立的数据库，与现实世界是割裂的，无法得知现实世界中的世界和数据。所谓的现实世界就是我们现在所生活的这个世界，区块链没有办法和真实的列下世界直接交互，这就是预言机需要解决的问题。
区块链还是一个分布式网络，有独立的矿工或节点运营商去构成，因此可以保障其安全性。区块链的本质是去中心化的且没有办法直接去访问链下信息，比如金融市场的数据或者事件数据，来自现实世界的信息也没有办法被传输到区块链上，同样的智能合约在链上的操作也没有办法被传输到链下。因此，完全没有途径去触发支付或者其他行为，由此可见，我们现在缺少的是连接链上和链下世界的一个沟通。而预言机的产生就充当的这样的角色。
DeFi：
Defi旨在建立一个面向所有人的全新金融体系，无需通过信任的中间机构如银行等备案实现这一目标，defi很大程度上融合了密码学，区块链，智能合约等技术。其很大部分的defi项目是基于以太坊公链上的，主要原因是以太坊强大的编程语言，它允许编写高级的智能合约。
除此之外，一开放具有丰富的智能合约开发生态，大量的开发人员每天在创造出不同的新应用，这又形成了新的网络效应。DEFI还可用于储存或者借贷，这就创造了一个新应用借贷功能，实际上defi一直在努力创造一个无监管开放的新金融生态系统，借贷只是这个生态系统中的一部分。其他一些重要的应用还有去中心化交易所，衍生品，保险等，接下来我们将逐一介绍这些不同的类别。
**去中心化交易所：**是跟中心化交易所对立的。用这种方式可以让数字资产完全去中心化和低监管的进行交易，但是同时又没有丧失资产的所有权。现在有很多类型的dex，其主要原理有两类，一种是基于流动性池，另一种是基于订单系统。
**衍生品：**是一种锚定了标的物未来价格表现的一种合约。
**保险：**是传统金融的一部分，它也可以被纳入去中心化金融体系，发现业务通过提供给用户一定的赔偿金，一串取保费。在保险领域，最主要的defi应用是提供防止智能合约产生漏洞的保险和储蓄提供保险。
**借贷：**传统金融的抵押贷款一样，借款人需要投入抵押品才能贷款，且均为超额抵押，只是这里的抵押品为加密货币，一般以主流币BTC、ETH、以及稳定币USDT、USDC、DAI等为主，可借出资产通常也同可抵押资产一致。
跨链桥：跨链桥是将代币或数据在区块链之间转移的连接方式，两条链可以具有不同的协议、规则和治理模型，跨链桥提供了一种兼容的方式在两者之间安全地进行互操作。
NFT：
数字化币或者资产，可以把理解为一种数字交易代币或者数字艺术品，买了一个nft，实际上就是买的这个数字资产的所有权，翻译为非同质化代币，实际每一个nft的背后只是一串随机生成的代码，拥有者只是拥有了一串永远不变，并且有唯一性的代码，那么在技术层面的nft实际上就是一串代码指向到一个数字地址，谁获得了这串代码的密码，谁的地址就拥有了这串代码，这串代码可以被买卖交易到不同的数字地址，这串代码是被区块链所认证，可以查询得到每一个IP的历史记录，这个代码被赋予了某张图片，音频或者视频。
必须知道的是服务器可以被更改，图片、音频或者视频可以被更改，购买者只是在区块链上拥有了这小串代码，没有这个服务器的管理权。
GameFi：
是GameFi的缩写，具备去中心化金融属性的区块链游戏，包含nft和defi机制，也可以理解为是defi的游戏化，是通过玩儿能赚钱的游戏来创造利润。
Play to earn的形式使得GameFi在游戏中体验游戏乐趣，还可以在游戏中获取收益。链游玩家可以在游戏中获得代币的奖励，代币可以在数字货币市场卖出，还可以把游戏中的装备设置游戏里的虚拟资产土地。道具，宠物等直接在市场卖出。
SocialFi：
socialfi本质是将社交内容进行底defi化既社交化金融，直销平台发行通用代币与参与者直接连接，普通人也可以通过自身的社交影响力从通证化中受益。social针对性解决了传统社交媒体平台数据权益归属问题的弊病。在传统的社交平台中，用户的社交数据保存在运营商的服务器上，数据归平台方，而socialfi依托于确认技术不可篡改的数据特征，解决了用户数据所有权归用户所有的确权问题。
另外在隐私安全的问题上，传统社交平台中的所有账号的注册均需要用户真实的社交信息，用上后台存储的信息就容易泄露。socialfi及区块链技术用身份信息的匿名性质就以安全的保护非常有帮助。

五、目前比较权威的公链

公链分成了两大阵营，一个是兼容以太坊，一个是不兼容以太坊。
兼容以太坊：Ethereum、Binance Smart Chain、Polygon、Avalanche、Fantom、Arbitrum、Celo
不兼容以太坊：Terra、Klaytn、Solana、Cardano、Polkadot/Cosmos
目前比较权威的主流价值公链，主要包含以太坊、Polkadot、cosmos、solana和Polygon等，无论是创始人还是技术团队还是投资机构等等，都非常具有实力背景。

以太坊：
Ethereum（ETH），中文名为以太坊，为了解决比特币扩展性不足的问题，2013年末2014年初留学过中国的v神与其他小伙伴的联手创办了以太在以太坊上部署了智能合约，大大扩展了以太坊生态的应用展空间，2016年年中因为匿名黑客利用了智能合约代币中的错误，盗取了当时价值6000万美元的eth以太坊社区被迫做了一次硬分叉。新版本的以太坊仍然称为以太坊，最初的以太坊协议被更名为以太坊经典etc，也称末日战车，总体而言以太坊的发展分为四个主要阶段，全两个是代丰富和完善的阶段，目前的以太坊已经发展到第三阶段，在这个阶段里面的以太坊使用的是pow模式的，就面临着Asic矿机和GPU矿机的对抗问题，为了避免竞争导致再次分叉，以太坊需要进入第四阶段也就是共识从pow变成pos，这一次升级从2020年就开始呼吁旷工、社区、项目方、用户多方面的博弈下，升级一推再推直到最近才明确了时间的节点，以太坊一路走来新阳等众多生态丰富他的成功说是偶然也可以说是必然是自身的优秀也是众人拾柴火焰高。
但目前以太坊面临着两大难题：网络拥堵、gas费过高，这些问题正在制约着以太坊的发展，而目前Layer 2扩容方案及以太坊2.0的开发都在积极解决这两个问题。

Polkadot：
Polkadot ，简称DOT，中文为“波卡”，是将多个专用区块链连接到一个统一网络中的下一代区块链协议。它的主要结构由三部分组成：中继链、平行链、转街桥。波卡目标是为分散区块链世界建立起统一的生态系统，值得一提的是创始人也是大神一样的人物，他是以太坊的前CTO，第一版以太坊黄皮书就是攥写的。定义了一套evm虚拟机，还发明了Solidity语言
波卡的网络架构很有特色。是中继链作为主链是连接各独立链的基础，平行链通过并行化操作来扩展系统。转接桥用于连接不使用不卡治理协议的其他区块链，波卡的发展历程。2016年发布白皮书，2017年代币开始销售。2019年推出测试网络，2020年中期链启动，创世区块不久启动多个平行链，目前支持100个平行链插槽，构建了一个互补的生态。

Cosmos：

Cosmos是Tendermint团队推出的一个支持跨链交互的异构网络。它是独立并行的区块链网络系统，由多个枢纽（Hub）组成的万链互联的区块链宇宙。作为跨链双雄（Polkadot、Cosmos）之一，由于以太坊存在贵族链的毛病。技术迭代升级也不是一朝一夕就能完成，再加上不同场景需求不同，比如需要快速确认defi，需要大量存储空间nft等等。以太坊不可能适应所有的应用场景，所以练共存就成为了必然。cosmos的愿景就是成为区块链的互联网，解决链与链之间的孤岛效应，旨在变成多链宇宙的基础设施。cosmos的技术架构能够实现万链互联，解决跨链的问题。并且通过一键发链功能，用户能够快速定制一键开发自己的区块链。Cosmos最大卖点是，一是互操作性，支持跨链去中心化交易。二是可扩展性，可实现每秒数千笔交易，相比之下，比特币每秒是7笔，以太坊是每秒20笔。Cosmos生态如此发展，如今已初具规模，生态中项目超260个，仅次于以太坊管理的数字资产超720亿美元。随着web 3.0和元宇宙发展cosmos的独特优势，人却把它继续大有作为，如果以太坊升级迟滞cosmos一类的革命者还有可能大幅削弱一套房的领先地位。

BSC:
针对以太坊的贵族链的问题，2019年推出的币安链的解决方案是采用21个超级节点和更大的区块容量等。来达到提速降费和解决区块链可扩展性的问题，这样一来，币安智能链具有逐渐形成了下列优势。一是手续费低，用户进入门槛低，二是币安生态有巨大的用户群。三四成为了game fi的主战场之一，包括Step n等热门游戏都在币安智能链上上线。抄袭以太坊生态在短期内就迅速构建了第一dex，杠杆挖矿，稳定币兑换等业务。必安智能链发展非常迅速，但也由此面临土狗的困扰，因为在生态初期，大量团队直接移植以太坊上的明星项目，几乎零开发成本的割韭菜，导致很多人对安智能链的观感大幅降低。