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作者：周浩、孫英超
區塊鏈技術自2009年比特幣問世以來，經過多年的快速發展與多次技術迭代，已從單一的點對點電子現金系統演變為一個多元化的公鏈生態系統，迭代涵蓋共識機制的演進、可擴展性優化（如Layer-2、分片）、互操作性協議的引入，以及對可持續性和安全性的持續改進。目前公鏈的主要區別在於共識機制、交易處理速度（TPS）、可擴展性解決方案、安全性優先級、去中心化程度以及互操作性等方面，這些差異決定了它們在價值存儲、DeFi應用、高頻交易或跨鏈協作等場景中的獨特定位與權衡。目前，主要公鏈如比特幣、以太坊、Solana、Cardano、Polkadot、Avalanche、Cosmos和BNB Chain，已形成各自獨特的競爭優勢，推動DeFi、NFT、Web3遊戲和跨鏈應用的爆發式增長。
公鏈發行核心指標
共識機制是區塊鏈網絡確保所有節點就帳本狀態達成一致的算法，去中心化環境中替代傳統中心化信任。 它決定了網絡的安全性、去中心化程度和性能。原始共識機制主要有PoW以及PoS。Proof of Work（PoW）通過計算難題確保安全性，但能耗高；Proof of Stake（PoS）通過質押代幣降低能耗，依賴經濟激勵；其他變體如DPoS、NPoS和PoH進一步優化效率與擴展性。共識機制直接影響鏈的交易速度、安全性和去中心化權衡。
TPS（每秒交易數，Transactions Per Second）衡量區塊鏈處理交易的能力，是評估其性能的關鍵指標。 高TPS意味著更快交易確認和更高吞吐量，適合高頻應用（如DeFi、遊戲），但可能犧牲去中心化或安全性。低TPS鏈優先安全性，依賴Layer-2等方案提升實際性能。TPS受共識機制、帳本模型和網絡架構共同影響。
可擴展性（Scalability）在區塊鏈領域是指公鏈處理大量交易、用戶和數據的同時保持高效、低成本和可靠性能的能力。 區塊鏈的可擴展性挑戰源於去中心化網絡的分布式特性，即每個節點需驗證和存儲所有交易數據，導致性能瓶頸。例如，比特幣的區塊大小（1MB）和出塊時間（10分鐘）限制其TPS僅為7，而以太坊主鏈也因高Gas費和擁堵受限。而可擴展性是解決區塊鏈「三難困境」（去中心化、安全性、可擴展性）中的關鍵一環，它直接影響公鏈在高頻應用中的表現。目前主要方案包括：鏈上擴展、鏈下擴展、側鏈和子網以及跨鏈互操作。這些方案面臨「三難困境」時各有優劣，也是不同穩定幣發行時的重要考量。
比特幣（Bitcoin）：數字黃金的奠基者
比特幣是第一個公鏈，由中本聰於2009年1月3日推出。作為區塊鏈技術的開山之作，它的核心目標是創建一種去中心化的數字貨幣系統，避免傳統金融的中心化風險。比特幣採用Proof of Work（PoW）共識機制，礦工通過解決複雜數學難題來驗證交易並添加區塊。這種機制確保了網絡的安全性，但也導致高能耗問題——據市場估計，比特幣網絡的年能耗相當於一個中等國家。另一方面， 比特幣的局限在於編程能力弱，無法支持智能合約，這使其在DeFi等領域落後於後輩。
關鍵特徵包括：
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帳本狀態：使用UTXO（未花費交易輸出）模型，強調交易的不可篡改性。
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TPS：約7 TPS，交易確認時間可達60分鐘。
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可擴展性解決方案：依賴Layer-2協議，用於鏈下支付通道，提高實際吞吐量。
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優勢：極高的安全性（從未被51%攻擊成功）和去中心化（全球數萬節點）。比特幣的原生代幣BTC被視為「數字黃金」，主要用於價值存儲而非複雜應用。
以太坊（Ethereum）：智能合約的先鋒
以太坊於2015年7月30日由Vitalik Buterin推出，是公鏈生態的「作業系統」。它引入了Turing-complete智能合約，允許開發者構建去中心化應用（DApps），催生了DeFi和NFT革命。以太坊最初使用PoW共識，但於2022年9月15日升級為Proof of Stake（PoS），稱為Ethereum 2.0，這大大降低了能耗（減少99%）並提升了安全性。以太坊的劣勢在於Gas費波動大和高擁堵，但其開發者社區和EVM兼容性使其仍是行業標準。
關鍵特徵包括：
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帳本狀態：帳戶餘額模型，便於追蹤用戶資產。
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TPS：主鏈約14-30 TPS，但Layer-2解決方案（如Arbitrum、Optimism和Polygon zkEVM）可將實際TPS推至數千。
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可擴展性解決方案：分片（sharding）和Layer-2 rollups，通過並行處理和鏈下計算緩解擁堵。2025年的Pectra升級進一步優化了穩定性。
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優勢：龐大的生態系統（超過數千DApps）。ETH代幣用於Gas費，支持跨鏈橋接。
Solana：高性能的「以太坊殺手」
Solana於2020年3月16日推出，由Anatoly Yakovenko創立，旨在解決區塊鏈的三難困境（去中心化、安全性、可擴展性）。它結合PoS與獨創的Proof of History（PoH）共識，PoH通過時間戳優化區塊驗證，實現即時最終性。Solana的劣質在於其單鏈架構，強調速度，但網絡曾因擁堵而宕機，引發對去中心化的質疑。
關鍵特徵包括：
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帳本狀態：帳戶餘額模型，支持Rust和C語言編程。
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TPS：理論上高達65,000 TPS，實際處理約2,000-4,000 TPS，確認時間不到1秒。
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可擴展性解決方案：並行處理和Sealevel運行時，無需分片即可處理海量交易。2025年，其生態擴展至DeFi、NFT和遊戲。
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優勢：低費用（每筆交易不到0.01美元）和高速，使其適合高頻應用。
其他重要公鏈
Cardano以學術嚴謹性著稱，採用經過同行評審的Ouroboros DPoS共識，強調可持續發展。其分層架構和Hydra Layer-2方案可擴展至百萬級TPS，但緩慢的開發節奏影響了生態增長。
Polkadot通過中繼鏈連接多條平行鏈的獨特設計，實現了異構區塊鏈的互操作性。其NPoS共識機制支持約1,500 TPS的全網吞吐量，適合企業級跨鏈應用。
Avalanche的三鏈架構和子網設計提供了高度靈活性，兼容EVM的特性使其成為以太坊項目遷移的熱門選擇，4,500+ TPS和2秒內的確認時間展現了強大性能。
Cosmos致力於構建「區塊鏈網際網路」，其IBC協議和Hub模型實現了不同區塊鏈間的無縫通信，理論TPS可達10,000以上。
BNB Chain憑藉與幣安生態的深度整合和EVM兼容性，提供了低gas費的交易環境，但其相對中心化的驗證機制也引發爭議。
可以肯定的是， 區塊鏈的發展空間是巨大的，公鏈作為重要的組成部分，其競爭從單一鏈轉向多鏈共存發展也是大勢所趨。 短期來看，以太坊仍將佔據主導地位，但其他平臺的創新也可對以太坊形成不可忽視的挑戰，互操作性和可持續性將成為各公鏈平臺競爭的焦點。但不論如何，這些公鏈都將重塑金融、科技和社會，推動形成一個更加深入的去中心化世界。
