区块链技术仍在快速演进中,已推荐

2020-01-07 10:56:08 牛牛 10

  作为新一代创新技术之一,区块链现在备受关注。发端于比特币的区块链技术如今正在向金融、零售、物联网、智能制造等众多行业和领域渗透,虽然很多应用目前只是探索性和实验性的,应用范围也受到一定限制,但仅从这些应用就已经足以让我们看到区块链本身所蕴含的变革潜力。

区块链

  区块链被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后最有潜力触发新一轮颠覆性变革的核心技术之一,未来有望改变众多行业的发展前景,引发一场新的技术革命和产业变革,从而改变你我的生活和工作。

  更高性能、更安全

  区块链的核心价值在于其提供了一种在开放环境中低成本建立信任的新型计算范式和协作模式,凭借其独有的信任建立机制,实现了穿透式监管和信任逐级传递。

  区块链技术源于加密数字货币,它是包括分布式账本、共识、智能合约、非对称加密、P2P网络等一系列技术的组合。以比特币的问世为标志,区块链技术的问世已经超过10年,到目前为止,区块链大体经过了三个阶段,而每一次的进步都在向着效率更高、更安全,也更趋于实用性的方向迈进。

  第一代区块链以比特币为代表。应该说,这时的区块链技术只是有了去中心化分类账的雏形以及一个P2P的网络,不足显而易见。比如,比特币用的是工作量证明算法,矿工为了证明其计算能力而进行的“挖矿”,客观上造成了资源浪费;比特币的区块大小为1M,每十分钟记录一次,在交易频次越来越高、人们需求越来越多的场景中存在性能瓶颈。

  第二代区块链以以太坊为代表。以太坊创建了智能合同,基于合约系统的支撑,将区块链应用从最初的货币领域扩大到涉及合约功能的其他金融领域,包括股票、清算、私募股权等,正是以太坊让我们看到了去中心化的区块链的应用前景和潜力。

  今天区块链已经进入3.0时代。特征是区块链扩展到金融以外的领域,广泛进入人们工作、生活的方方面面,包括在司法、医疗、物流等各个领域,用区块链技术解决信任问题来提高整个系统的运转效率越来越普遍。

  与前面两个阶段相比,这个阶段随着区块链应用范围的扩大,其核心技术有了很大突破,不管是共识机制还是智能合约都有更多选择。比如,在工作量证明之外,委托权益证明和拜占庭算法也都了比较多的应用。同时,效率也有很大提高,比如,Relictum每秒可以完成1万次交易作,智能合同可以被10家签署。

  今天,区块链在经过了近10年发展后大体架构趋于稳定,但具体的技术仍然处于快速演进之中,而且多种技术并存。比如,为了解决区块链共识机制的交易效率以及可扩展性问题,人们提出了混合共识和分片并行共识机制。以太坊2.0就是一个例子,它采用分片结构和 POS 共识机制来提高交易能力,其中分片机制能够使以太坊上的不同交易并发执行,分片越多则性能提升越大;POS 采用 Casper-FFG 代替原来的 POW 挖矿共识算法,不需要节点拥有强大的算力,因而能够节省能源和算力。

  另外,在智能合约方面技术演进也很快,竞争比较激烈,应用场景不断增加。尤为值得一提的是,智能合约不再仅仅作为区块链技术的一部分,今天已经成为一个相对独立的技术研究和应用领域

  区块链即服务(BaaS)加速应用普及

  云计算如今已经是一种通用的IT基础设施。在人工智能、大数据的普及和推广过程云计算也功不可没。面对区块链,云计算同样也将扮演非常重要的支撑作用,特别是公有云。

  云计算的支撑作用体现在两个方面,一个是作为一种按需使用和按使用付费的IT资源,公有云服务在系统扩展性、易用性、安全性、运维管理等方面有很大优势,可以降低区块链的使用门槛,有利于区块链技术的创新。

  另一个是公有云服务商提供的区块链即服务(BaaS)。BaaS是一个PaaS平台,云服务商利用自己的技术优势实现了区块链的底层技术,比如分布式账本、智能合约和共识机制,基于此企业可以快速构建自己的区块链应用,从而简化区块链的开发、部署及运维,进一步降低区块链应用门槛。

  今天,市场上主流的云厂商和区块链技术公司都推出了自己的BaaS 服务,不少云服务商还把它视为一个关键战场。比如,微软和IBM都提供了面向企业的区块链云服务,谷歌公司也在区块链方面进行尝试,尽管它还没有提供公共区块链服务。

  我国的云服务商们对此表现了更高的热情。阿里云、金山云、腾讯、京东、华为云等都有自己的BaaS服务。阿里云着手建立的阿里云区块链BaaS 主要面向企业级客户,为客户搭建商品溯源、数据资产交易等10多个应用场景中的信任基础设施。金山云以区块链作为数字金融的抓手,推出了金融联盟链,今年还和南京江北新区一起构建基于分布式BaaS的数据金融一体化服务平台。华为云对外发布的区块链服务BCS面向企业及开发者提供高性能、高可用、高安全的公有云区块链服务。而京东的区块链BaaS 平台则将重点放在商品的防伪追溯上,商品的原料生产、加工、物流运输、零售交易等数据都可以上链。

  突破还需多方努力

  当下,业内对区块链热情很高,应用得也不少,但作为一项综合性创新技术,要想大规模应用,目前还有很多挑战,包括高性能、高可用性、安全隐私、高可用性以及高可扩展等,以及链上链下数据协同,即实现区块链和所有传统的可信信息系统数据的关联性和一致性。

  以区块链的性能为例,目前公有链每秒只能处理几十个节点的数据,联盟链技术每秒虽然可处理上万个节点,如果面对大规模应用或出现大数据量的情况,区块链性能会急剧下降。为了支撑大规模多种网络结构组网,就需要实现高性能的共识算法、高效智能合约引擎、新型共识机制等技术突破。

  另外,在安全性方面,区块链技术也有很多挑战。比如,加密是区块链的关键技术,随计算技术的发展,尤其是人工智能的兴起,传统加密算法面临着被破解的可能。同时,这些密码算法需要编程实现,在代码实现方面也可能存在缺陷和漏洞。还有智能合约的代码漏洞也是一个隐患,近年这方面的事件并不少。

  结束语

  今天,区块链已经成为国家之间科技竞技的一个新赛场,世界各国家都给予区块链的高度重视,积极推广区块链的技术研究和推广。在此背景之下,我们非常有必要在核心技术的掌握上争取主动权,发展自主的国产区块链技术平台,加速建设底层平台,积极参与国际竞争。同时,在法律和监管层面给予充分重视,加强业务应用等相关标准体系的制定,积极鼓励探索创新性应用,为区块链的普及和推广创造良好的产业环境,让区块链为中国经济的发展更好地赋能。


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