公鏈是什麼?優缺點/常見用途/主要公鏈介紹

公鏈是區塊鏈技術中的一種區塊鏈類型,公鏈廣義是指公開讓任何人隨時可以加入的區塊鏈,對於「誰可以參加」沒有設任何限制,任何人只要有網路和相關的硬體設備,就可以看到區塊鏈帳本並參與驗證,

例如最早期也最知名的比特幣Bitcoin以太坊Ethereum,就是區塊鏈最有名的公鏈案例。

其中 以太坊Ethereum開啟了區塊鏈智能合約時代,讓區塊鏈有可能創造大量的DApps應用,許多新的智能合約公鏈也逐漸出現來解決各種需求,這些公鏈彼此互相競爭,試著讓更多應用建立在這些公鏈上,也稱為公鏈賽道。

這篇文章市場先生會介紹公鏈是什麼、公鏈和私鏈的差異比較、公鏈的優缺點、常見用途,以及主要公鏈的介紹整理,最後會告訴你要如何投資公鏈。

這篇文章為個人經驗分享與資料整理,無任何投資推薦買賣之意,投資必定有風險,虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的,投資前務必自行研究判斷。

公鏈 是什麼?

  • 公鏈廣義的定義,是指對任何人開放、有去中心化特性的區塊鏈,網路上的所有人都可以存取記錄和驗證交易。

公鏈英文是Public Blockchain,中文翻譯全名為公有區塊鏈、公共區塊鏈,通常簡稱公鏈,

區塊鏈可以想像成一個完全公開、不可竄改的帳本,公鏈是指對任何人開放的區塊鏈 (反之為私鏈),

全世界的任何人都能隨時隨地加入與讀取區塊鏈帳本上的資料,也代表任何人都能在這條區塊鏈上發送交易,並獲得其他節點(分散式帳本)的交易有效確認,任何人也都能成為資料的驗證者,確保區塊鏈上的資料不被竄改。

最早也最知名的公鏈是比特幣Bitcoin,其次則是以太坊Ethereum,除此之外也有許多公鏈在運作。

  • 隨著區塊鏈技術發展,如今在區塊鏈領域談到公鏈,指的大多都是「擁有智能合約功能的區塊鏈」。

智能合約簡單來說,就是能在區塊鏈上自動執行程式碼。透過一連串的程式碼,可以組成一個類似APP應用程式,因為是建立在區塊鏈上,因此這些程式碼與應用程式,有去中心化、自動執行、不可竄改的特性,也稱為去中心化APP (Decentralized Application,簡稱DApp) 。

知名的智能合約的公鏈,包括 以太坊、Solana、BNB Chain、Cardano 等。

對廠商和開發者來說,可以透過公鏈,在區塊鏈上建立各種應用服務、創造巨大的價值,開發者可以很輕鬆的在區塊鏈上建立各種功能,例如支付系統、交易所、借貸系統、發行穩定幣、發行新代幣、供應鏈管理、智能保險、遊戲、去中心化自治DAO、去中心化身分、電子簽章與合約驗證等等。

當有越多DApp需要建立在公鏈上,公鏈就越有價值。因此公鏈目前也是區塊鏈領域其中一個最大也最競爭的賽道,有多個主要公鏈在其中彼此發展與競爭。後面也會詳細說明。

還不清楚區塊鏈是什麼的話,可以先看:區塊鏈懶人包

公鏈 最重要的功能與優點:

1. 去中心化 (Decentralized)

不需單一中心化機構集中管理,沒有中心化的實體,任何人都可參與驗證與共識,確保系統公平與開放。擁有分散式帳本的特性,能避免單點故障。

2. 安全性 (Security)

區塊鏈的參與者越多,分散在不同網路節點數越多,安全性越高,越能防止惡意攻擊。因

當參與者越多,公鏈就越安全。為任何駭客攻擊的行為都會被其他節點偵測到,網路攻擊成功的難度很高。

3. 透明性 (Transarency)

一切交易數據與細節資訊都在鏈上公開,所有人都可以查詢歷史交易紀錄。

4. 開放性 (Open Access)

任何人都可以參與,沒有設定參與規則或許可,不會受到地區、身分、性別等限制。

5. 不可竄改 (Immutability)

一旦資料在區塊鏈上經過驗證,就無法被修改,這過程也會持續被不特定人分散驗證做確認,確保數據可信度。

6. 智能合約

支援自動執行的程式碼,在區塊鏈上能開發與運作各種去中心化應用程式。

公鏈如何保持沒人能亂改資料:分散驗證

公鏈要確保去中心化,讓區塊上記錄的資料不被竄改,最重要的就是分散式的驗證方式。

常見的方式有:

  • PoW 工作量證明:最早期區塊鏈的驗證方式,例如比特幣Bitcoin、早期的以太坊Ethereum(現已改為PoS) ,透過許多分散全球礦工消耗算力和能源,並給予獎勵的方式,廣泛讓不特定人來驗證區塊,減少區塊資料被竄改的可能。
  • PoS 權益證明:目前比較廣泛被使用的方式,例如以太坊Ethereum、Solana都是採用此方式,透過質押特定數量的指定代幣,可以做為節點,能夠進行區塊驗證,並得到獎勵作為誘因,讓全世界足夠多不特定人參與驗證,避免區塊被竄改。

除此之外也有一些其它方式,但大體上概念都是提供驗證者(俗稱礦工)足夠的驗證獎勵(挖礦獎勵),讓全球足夠多不特定的參與者參與驗證,而不是只讓少數人驗證,來達到去中心化、無法竄改的效果。

一個公鏈安全性要被認同,最重要的一點就是它的驗證方式,要足夠分散、足夠有效率及規模,如此才會有更多應用協議願意去建立在公鏈上。

公鏈是智能合約的基礎設施:讓應用程式建立並運作在公鏈上

公鏈,可以想像成一個百貨公司大樓

打個比方,公鏈就像一個巨大的百貨公司賣場大樓,大樓中有許多空置的店面。

公鏈要負責提供百貨公司的大樓本體、安全警衛、水電瓦斯管路、物流通道與倉儲、停車場等等基礎設施,擁有足夠多的彈性,讓不同類型的廠商都能進駐百貨公司,提供他們的服務。

而許多想藉由區塊鏈技術發展應用的開發者和廠商,他們不需要打造一條自己的區塊鏈(不用自己蓋大樓),而是可以直接入駐公鏈、使用其中的設施,建立自己的賣場店面(智能合約/DApp)。

對入駐百貨公司的廠商,會希望這些百貨公司提供的設施良好,讓他們容易建設自己的店面,並且最好也有人流,成本不要太貴…等等,

同樣道理,對開發者而言,會希望公鏈提供完善的基礎設施,讓建立 DApp 變得簡單,且確保安全、交易成本(Gas fee)合理,同時擁有足夠的用戶流量。符合這些條件的公鏈,將能吸引更多開發者和企業進駐,在上面建立智能合約及DApp。

當我們聽到以太坊生態系Solana生態系這些詞,所謂的生態系指的包括公鏈本身、開發工具和基礎設施、公鏈上的應用DApp、以及鏈上的用戶、開發者、社群。

當有越多的應用建立在公鏈上,用戶需要為執行交易與智能合約支付指定代幣作為費用(Gas fee),這些費用通常由礦工和驗證者獲得,代幣需求也會影響代幣本身價值。

公鏈賽道:智能合約運作的區塊鏈

如今我們談到公鏈,主要指的是擁有智能合約功能的公鏈

在網路社群上如果你看到有人在談公鏈,主要指的會是像是以太坊、Solana以及各種新興的智能合約公鏈,而不是比特幣公鏈。

市場先生提示:討論公鏈賽道時,通常並不包含比特幣。

最早的公鏈是比特幣Bitcoin,主要功能是作為比特幣交易帳本,但並沒有智能合約功能。

雖然比特幣廣義上也算是公鏈,但比特幣本身並不是為了智能合約而設計,比特幣一個新區塊產生要長達10分鐘,完成驗證要等待數個區塊產生,過程非常漫長,非常不利於在區塊鏈上建立各種功能服務。

因此比特幣僅能做單純交易使用,雖然比特幣如今也有一些額外發展,但大多數開發者並不會選擇在比特幣區塊鏈上建立應用,因此討論公鏈賽道時,比特幣雖然很大、廣義上也算是公鏈,但並不在討論範圍。

以太坊Ethereum是第一個實現在區塊鏈上能撰寫程式指令運作,

以太坊Ethereum能在區塊鏈上撰寫自己需要的程式,這些寫出來的程式指令,同時會有區塊鏈不可竄改、任何人都可以執行的特性,因此稱為智能合約以及去中心化APP(DApp),其實就是程式語言寫出來的應用程式,差別在於它不是在電腦或雲端主機上執行,而是在區塊鏈上運作執行。

智能合約與DApp應用範圍很廣,例如各種DeFi去中心化金融交易、支付、借貸等功能,也包括發行代幣、遊戲等等。

隨著以太坊出現以後,開始能讓更多元的應用能夠建立在區塊鏈上,擴大到許多種可能性。

後來陸續有許多新的公鏈出現(競爭者,例如Solana等等),和以太坊一樣有智能合約功能,但存在額外優點特色,讓開發者能夠更容易的去建構他們需要的DApp。

公鏈有許多不同的設計,舉一些例子:

  • 以太坊Ethereum是最早支持智能合約公鏈,因為成立時間早,在以太坊上智能合約的應用也最廣泛的主流平台。雖然交易速度和擴展性較受限,但開發者透過Layer2能夠提升交易處理能力及降低交易成本。
  • Solana是與以太坊相似的智能合約公鏈,但使用和以太坊不同的技術架構,主打在區塊鏈上有更快的交易速度及運作效率。
  • BNB Chain則是由目前全球最大交易所幣安Binance發起的公鏈,原名Binance Smart Chain(BSC)後來擴展為BNB Chain,支持智能合約與 DeFi 應用。
  • Toncoin最早是由知名社交軟體Telegram團隊所開發的公鏈,後來轉為獨立團隊接手,但與Telegram依然有密切的合作。相當於擁有9.5億Telegram潛在用戶基礎的公鏈。

除此之外還有許多包括:Cardano、Tron、Sui、Avalanche等等,都是市值規模較大的公鏈。

目前大多數區塊鏈上的智能合約及DApp,大多是建立在幾個主流公鏈上 (強者越強)。

不同的特殊需求環境,也會衍生出不同的公鏈。

例如,針對日常支付應用,某些公鏈設計成可在數秒內完成交易;
而在遊戲領域,一些公鏈則優化大量資訊的存儲與處理能力,以滿足遊戲內頻繁交易與記錄需求。

市場先生補充:Layer 1公鏈、Layer 2 第二層,是指什麼?

Layer 1 指的是公鏈(主要指有智能合約的公鏈),Layer 2則是建立在公鏈之上加強速度、降低成本的技術解決方案

以太坊是最早推出智能合約的公鏈之一,當使用者變多,開發者與用戶發現以太坊一些限制,例如交易處理的速度不夠快、數據規模限制、容易壅塞等等。

因此後來開發出新的解決方案,在保留以太坊原本的安全性和共識機制下,提升交易速度並降低手續費。

例如設計另一個擴展層加速處理交易,再將處理後的結果打包記錄回到以太坊的鏈上。

為了做區隔,我們將以太坊以及其他主要公鏈,被稱為Layer 1公鏈

而加速以太坊處理效能的擴展層稱為Layer 2 第二層,Layer 2並不是一個區塊鏈,而是依附於Layer 1 之上的擴展解決方案。

在一些區塊鏈資料網站上的加密貨幣分類,並沒有公鏈Public Blockchain這個分類,能查到類似的分類是Layer 1,主要包含的也是提供智能合約的公鏈。

知名公鏈介紹

公鏈有非常多條,這邊市場先生簡單介紹幾條比較知名的公鏈。你也可以在例如Coinmarketcap或CoinGeko等網站查到目前最大的公鏈(分類中沒有找Layer 1)。

比特幣 Bitcoin

比特幣(Bitcoin)是第一個推出的加密貨幣,也是最知名、市值最大的加密貨幣,在2009年由匿名為中本聰(Satoshi Nakamoto)的個人或團體所提出,只能使用網路的方式進行交易,並沒有實體銀行、機構控制發行。

比特幣運作在比特幣區塊鏈上,本身就是一條公鏈,不需要第三方單位來監管發行,透過區塊鏈加密技術能將資料分散儲存在不同雲端上,就像是一個分散式帳本,透過多個不同帳本紀錄、核對資料。

比特幣不適合運作智能合約,因此在談公鏈賽道時,比特幣並不在討論範圍,不會和其他智能合約公鏈做比較。

但因為比特幣的地位特殊,它依然是最早且重要的公鏈。

以太坊 Ethereum

以太坊是一個在2015年由Vitalik Buterin及他的團隊所創辦的一個去中心化區塊鏈平台,不僅僅只是支援帳本記錄,還可以執行程式碼指令,以太坊實現了智能合約及開發出各種 去中心化的應用 (decentralized applications: DApps),例如去中心化金融DeFi、發行NFT、錢包等,以太坊是一條開放的公鏈。

以太幣(ETH),則是做為以太坊區塊鏈上程式碼在執行時,所需付出的費用代幣,白話來說,使用以太坊要付費,使用的代幣就是以太幣。

Solana (SOL)

Solona (SOL) 是一條具有交易速度快、交易費用低、可擴展性高的公鏈,也是全球有規模又知名的區塊鏈平台,Solan 由Anatoly Yakovenko在美國加州的Solana Beach創立,所以命名為Solana,在2020年發行上市。

Solona採用獨特的PoH (Proof of History) + PoS (Proof of Stake)混合共識機制,改善了傳統區塊鏈傳輸易堵塞、驗證時間長、共識機制費用高的缺點,特別適合DeFi應用和NFT市場等需要高頻交易的應用。

幣安智能鏈 Binance Smart Chain (BSC)

Binance Smart Chain (BSC) 是幣安開發推出的公鏈,在2022年已經整合成BNB Chain,BNB是BSC的原生代幣,BSC最有名的是高效能與低手續費的特性,在DeFi應用和交易平台特別受歡迎,交易者可以更有效率的執行交易。

其他較知名公鏈如下:

  • Cardano
  • Polygon
  • Avalanche
  • Cosmos
  • Polkadot
  • Tron

因為篇幅因素就不個別展開,有興趣的人可以自行上它們官方網站及閱讀白皮書去了解。

公鏈常見用途

以下包含公鏈本身提供的基礎功能,也包括能建立在公鏈智能合約上的應用:

加密貨幣 Cryptocurrency 的去中心化交易、錢包功能

例如比特幣(BTC)、以太幣(ETH)與SOL等加密貨幣,虛擬貨幣可作為一種數位資產和交易支付方式,包括錢包、交易,都是公鏈基礎的功能。

去中心化金融 DeFi

實現不需要傳統銀行中心化金融機構也能提供的金融服務,例如去中心化交易所(DEX)、去中心化借貸、去中心化支付等等。

智能合約 Smart Contract

例如以太坊(Ethereum)和Solona,都是提供智能合約的去中心化的區塊鏈平台,以智能合約為核心基礎,讓開發者可以透過這些平台開發去中心化的應用程式(DApps)。

NFT (Non-Fungible Token)

NFT是公鏈技術的其中一種應用,NFT運作在公鏈上,公鏈是NFT發行與交易的基礎設施,

NFT可以是數位藝術品、遊戲資產、音樂影視的版權與門票等等,需要透過公鏈確保它的不可竄改、唯一性與可驗證性。

公鏈其他功能應用,還包括:

  • 去中心化自治組織(DAO):可以建立自治組織,共同決策、管理資源。
  • 去中心化身份識別:提供去中心化的身份驗證系統,讓個人掌控自己的身份資訊。
  • 供應鏈管理:用於追蹤產品從生產到交付的整個過程,提高透明度和效率。
  • 遊戲和娛樂:​開發去中心化的遊戲和娛樂應用,可能存在更多商業模式應用。
  • 物聯網(IoT):管理和協調物聯網設備之間的互動,提升安全性和效率。
  • 數位身份和認證:​建立安全的數位身份系統,應用於各種需要認證的情境。

區塊鏈公鏈的應用,最早主要是用於金融方面的特性,例如比特幣最早就是設計用於交易。

隨著以太坊引入智能合約,讓區塊鏈應用可以擴展到非常多不同領域,也開始了公鏈賽道,不過如今仍還在發展初期階段,未來仍可能有更多領域能應用。

公鏈 v.s. 私鏈

相較於向所有人公開開放的公鏈,另一種類型的區塊鏈就是私鏈,英文名是Private Blockchain,私鏈只在封閉有限制的網路中運作,需要許可才可以參與,以下比較表整理公鏈和私鏈之間的完整差異。

比較項目公鏈
Public Blockchain
私鏈
Private Blockchain
存取權 Accessibility任何人都可參與獲得許可且經過驗證的人能參與
中心化與否 Centralized去中心化中心化
管轄權 Authority分散在所有使用者中單一組織集權管理
透明度 Transparency所有交易都公開在網路上只有被授權的用戶可以查看交易資料
匿名性 Anonymity可匿名不可匿名
安全性 Security較高
(去中心化 + 加密技術)
較低
(只依賴加密技術)
資料整理:Mr.Market 市場先生

公鏈是任何人都可以參與、沒有限制的,也因此達成真正的去中心化,沒有單一實體控制管轄鏈上活動,所有交易都公開在網路(鏈上),每個使用者都是匿名身分的,

安全性方面由於去中心化,有大量參與者加入,安全性較高。(在網路上的節點數越多,就越安全。)

私鏈是只在封閉網路中運作的限制性區塊鏈,用戶需要有許可才能參與,有實體組織集中管理控制網路(中心化),安全等級、授權、許可等都由組織決定,參與交易的用戶身分是已知的(非匿名),也只有被授權的使用者可以查訪私鏈上的資料與交易,安全性方面就看加密技術,私鏈不像公鏈有去中心化多節點的特性,更容易受到駭客攻擊,因此安全性風險較高。

公鏈 VS. 私鏈:公鏈可能存在的缺點

公鏈一定比私鏈更好嗎?並非如此。並不是所有應用都適合用公鏈解決方案。以下是相比私鏈,公鏈的缺點:

1. 公鏈交易速度較慢

相較於私鏈,公鏈的交易速度會因為區塊鏈上的節點數量變多時而變慢,

私鏈只有少數節點,但在公鏈中,任何人都可以參與交易,所以當網路上的交易變多時,網路速度就會相對變慢,交易確認的時間上升。

2. 公鏈交易成本較高

公鏈的交易成本較高,因為數量龐大的節點會降低效率,處理交易請求時需耗費大量時間,交易越多、交易複雜度越高,都會導致手續費越高,交易費用(Gas Fee)也因此上漲。

3. 公鏈可擴展性受限

可擴展性(Scalability)是指區塊鏈在增加交易量的同時仍然可以維持高效的運作,也就是處理大量交易的能力,

公鏈的設計導致交易處理能力受限,只要交易需求上升,就會引發交易速度變慢與手續費上升的問題。

而私鏈的共識機制相對簡單,且節點少,因此可擴展性較高。

公鏈代幣是什麼?

公鏈代幣,是指每個公鏈的原生代幣。例如:

  • Bitcoin比特幣公鏈,原生代幣也稱為比特幣bitcoin(代號 BTC);
  • Ethereum以太坊公鏈,原生代幣稱為以太幣Ether(代號 ETH)。
  • Solana公鏈,原生代幣也稱為Solana(代號 SOL)。

公鏈代幣主要功能:

  • 用於支付Gas費:在公鏈上進行交易(在帳本上新區塊紀錄新資料),通常都需要支付公鏈代幣作為手續費(Gas Fee)。
  • 治理:持有代幣可以參與公鏈治理,通常是對一些公鏈決策進行投票。
  • 激勵機制:代幣會用來獎勵礦工或節點驗證者,讓人們有動機驗證這個區塊鏈,確保公鏈去中心化與不被竄改的安全性。

每個公鏈代幣提供的功能與運作機制不完全相同,但大致都包括以上功能。

公鏈代幣價值如何決定?

  • 公鏈代幣價值由市場供給需求決定。
  • 市場的供給需求,會由公鏈開發者、公鏈上的應用與交易量、用戶的多寡、代幣供應量、市場情緒等等因素決定。

市場先生提醒:公鏈代幣屬於加密貨幣,且不同公鏈發展可能差異巨大,也存在例如技術漏洞、政策監管等問題,因此即便是規模很大的公鏈,依然有很高的價格風險。

如何買賣公鏈代幣?

希望持有或買賣交易原生代幣有很多種方式,以下列出比較適合一般人起步的方式:

透過虛擬貨幣交易所買賣

透過虛擬貨幣交易所,是目前一般人可以用最安全持有公鏈原生代幣的方法。選擇有信賴的虛擬貨幣交易所會比自己在網路上和陌生人交易安全許多,成本也更低。

選擇交易所也很簡單,就是從全球最大那幾間去選就可以了。關於目前全球最大的虛擬貨幣交易所,這裡有個清單,可閱讀:全球前20大虛擬貨幣交易所排行

或是直接用全球交易量最大的交易所 幣安Binance。

簡短介紹幣安

Binance 幣安交易所,目前為全球虛擬貨幣規模排名最大的交易所,於2024年全球註冊用戶達2.4億人次,支援超過100種加密貨幣。

幣安官網連結

幣安使用說明教學:幣安使用圖解教學

最後,

分享更多加密貨幣投資的知識教學文章:

1.虛擬貨幣/加密貨幣是什麼?加密貨幣除了比特幣還有哪些?

2.加密貨幣值得投資嗎?購買加密貨幣前該做的4個功課

3.關於區塊鏈,你至少要知道些什麼?

4.智能合約是什麼?優缺點介紹

這篇文章為個人經驗分享與資料整理,無任何投資推薦買賣之意,投資必定有風險,虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的,投資前務必自行研究判斷。

FB社團-加密貨幣學習討論區

區塊鏈、虛擬貨幣是很新的領域,也有很高的風險,我也還在持續研究了解中。
我會把自己一些研究心得或體驗紀錄在FB社團中,
也歡迎對這領域比較有興趣想多了解的人一起交流。

FB社團連結:加密資產研究筆記
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編輯:Crystal 主編:市場先生

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