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    区块链技术面临哪些瓶颈?

    自中本聪创办“比特币”以来,一项伟大的技术开始慢慢浮出水面,“区块链”作为比特币的底层技术,由于去中心化,公开透明和防篡改的特点,逐渐引起人们注意,国内众多巨头公司纷纷张开双臂拥抱,把区块链当做互联网时代的伟大颠覆性创新,一窝蜂研究怎样把区块链变成自己抢占商业先机的工具。

    那么,目前区块链技术面临哪些瓶颈呢?

    1缺乏可规模化推广的区块链典型创新应用

    新技术从产生到规模化应用,需要一定的探索过程。当前我国金融领域区块链技术的应用整体上仍停留在试点测试阶段,缺乏典型的创新应用。技术成熟度和应用场景挖掘能力相对不高是导致该问题的重要因素。一方面,区块链技术本身成熟度有待进一步提升,系统吞吐量、信息安全防护能力等有待进一步提升,区块链技术需要不断迭代演进与完善优化;另一方面,当前区块链技术应用主要集中于对实时性、交易吞吐量要求不高的现有业务场景的改进,金融机构挖掘创新业务场景的能力相对不足。

    2节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡

    共识算法是区块链核心技术之一,当前共识算法存在节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡的问题。基于工作量证明(POW)的算法在容错性和参与节点数量上有较为明显的优势,但是需要通过大量的散列函数计算并等待多个共识确认,达成共识的周期相对较长,最多每秒实现7笔交易,性能无法满足金融交易的需要。而基于拜占庭类共识机制的算法,在性能上有较大提升,每秒交易数量为千笔以上,但在容错性上有一定程度降低,并且当节点数量超过一定规模后,性能就会有较大幅度的下降。如何处理三者之间的关系成为当前区块链技术发展需要解决的问题。

    3跨链系统互联仍存在障碍

    区块链的跨链互联能够将不同业务场景的独立区块链应用联系起来,进一步打通各类区块链底层基础设施,促进技术与业务的进一步融合与扩展。然而,实现跨链互联是一个复杂的过程,需要链条中的节点具备单独验证能力和对链外信息的获取能力。虽然针对该问题当前已提出了公证人机制、侧链/中继器模式与哈希锁定模式三种有一定借鉴价值的解决方案,但这三种方案也存在一定的不足,如公证人机制通过引入第三方中介作为公证人,可以实现不同区块链间的互信,但第三方中介的引入与区块链技术多中心化的理念相背离;侧链/中继器模式通过将复杂的智能合约整合成一个侧链,将交易双方主链资产锁定并在侧链上执行交易,实现跨链互联功能,但该方案大多仅支持单向跨链,可行性与安全性仍需进一步验证;哈希锁定模式通过哈希时间锁定合约实现跨链资产的交换,但该模式仅适用于数字资产场景,无法适应日益多元化的区块链应用需求。这些主流跨链技术方案均立足于满足具体的业务需求,在性能指标、安全性、稳定性等方面缺乏指导性的思路和目标,尚未形成行业共识,不同区块链之间的互联仍存在障碍。

    4链上数据与链下信息一致性难以保障

    区块链技术能够保障链上记录数据的真实性、完整性和不可篡改,但在涉及线下承兑、实物交付等场景时,难以覆盖业务流程的所有阶段,可能存在链上数据和链下资产实际信息不一致的问题。例如,在基于区块链技术的数字票据应用场景中,利用区块链技术能够保证链上数据的完整性和不可篡改,确保业务流程公开、透明,但无法保证链下真实数字票据的承兑情况是否与链上数据保持一致。解决该问题可借助物联网等技术手段,在链外信息数字化上链过程中,减少人为干预,保证相关信息真实可靠。

    5缺少统一的区块链技术应用标准

    区块链平台性能受网络环境、节点数量、共识算法、业务逻辑等因素影响较大,产业各方对其技术性能指标评价缺乏统一的标准。部分区块链服务供应商往往会夸大宣传,金融机构难以判断不同区块链平台性能、安全性等方面的优劣,给技术选型、应用场景选择带来困难。另外,区块链技术在应用、安全、互通等方面也缺少标准,一定程度上影响区块链技术的跨链互联、场景拓展和产业合作。

        自中本聪创办“比特币”以来,一项伟大的技术开始慢慢浮出水面,“区块链”作为比特币的底层技术,由于去中心化,公开透明和防篡改的特点,逐渐引起人们注意,国内众多巨头公司纷纷张开双臂拥抱,把区块链当做互联网时代的伟大颠覆性创新,一窝蜂研究怎样把区块链变成自己抢占商业先机的工具。

    那么,目前区块链技术面临哪些瓶颈呢?

    1缺乏可规模化推广的区块链典型创新应用

    新技术从产生到规模化应用,需要一定的探索过程。当前我国金融领域区块链技术的应用整体上仍停留在试点测试阶段,缺乏典型的创新应用。技术成熟度和应用场景挖掘能力相对不高是导致该问题的重要因素。一方面,区块链技术本身成熟度有待进一步提升,系统吞吐量、信息安全防护能力等有待进一步提升,区块链技术需要不断迭代演进与完善优化;另一方面,当前区块链技术应用主要集中于对实时性、交易吞吐量要求不高的现有业务场景的改进,金融机构挖掘创新业务场景的能力相对不足。

    2节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡

    共识算法是区块链核心技术之一,当前共识算法存在节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡的问题。基于工作量证明(POW)的算法在容错性和参与节点数量上有较为明显的优势,但是需要通过大量的散列函数计算并等待多个共识确认,达成共识的周期相对较长,最多每秒实现7笔交易,性能无法满足金融交易的需要。而基于拜占庭类共识机制的算法,在性能上有较大提升,每秒交易数量为千笔以上,但在容错性上有一定程度降低,并且当节点数量超过一定规模后,性能就会有较大幅度的下降。如何处理三者之间的关系成为当前区块链技术发展需要解决的问题。

    3跨链系统互联仍存在障碍

    区块链的跨链互联能够将不同业务场景的独立区块链应用联系起来,进一步打通各类区块链底层基础设施,促进技术与业务的进一步融合与扩展。然而,实现跨链互联是一个复杂的过程,需要链条中的节点具备单独验证能力和对链外信息的获取能力。虽然针对该问题当前已提出了公证人机制、侧链/中继器模式与哈希锁定模式三种有一定借鉴价值的解决方案,但这三种方案也存在一定的不足,如公证人机制通过引入第三方中介作为公证人,可以实现不同区块链间的互信,但第三方中介的引入与区块链技术多中心化的理念相背离;侧链/中继器模式通过将复杂的智能合约整合成一个侧链,将交易双方主链资产锁定并在侧链上执行交易,实现跨链互联功能,但该方案大多仅支持单向跨链,可行性与安全性仍需进一步验证;哈希锁定模式通过哈希时间锁定合约实现跨链资产的交换,但该模式仅适用于数字资产场景,无法适应日益多元化的区块链应用需求。这些主流跨链技术方案均立足于满足具体的业务需求,在性能指标、安全性、稳定性等方面缺乏指导性的思路和目标,尚未形成行业共识,不同区块链之间的互联仍存在障碍。

    4链上数据与链下信息一致性难以保障

    区块链技术能够保障链上记录数据的真实性、完整性和不可篡改,但在涉及线下承兑、实物交付等场景时,难以覆盖业务流程的所有阶段,可能存在链上数据和链下资产实际信息不一致的问题。例如,在基于区块链技术的数字票据应用场景中,利用区块链技术能够保证链上数据的完整性和不可篡改,确保业务流程公开、透明,但无法保证链下真实数字票据的承兑情况是否与链上数据保持一致。解决该问题可借助物联网等技术手段,在链外信息数字化上链过程中,减少人为干预,保证相关信息真实可靠。

    5缺少统一的区块链技术应用标准

    区块链平台性能受网络环境、节点数量、共识算法、业务逻辑等因素影响较大,产业各方对其技术性能指标评价缺乏统一的标准。部分区块链服务供应商往往会夸大宣传,金融机构难以判断不同区块链平台性能、安全性等方面的优劣,给技术选型、应用场景选择带来困难。另外,区块链技术在应用、安全、互通等方面也缺少标准,一定程度上影响区块链技术的跨链互联、场景拓展和产业合作。

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