淺談區(qū)塊鏈特點、問題及發(fā)展前景

王宇新

摘要：近年來區(qū)塊鏈技術(shù)隨著比特幣價格的大幅上漲而逐漸被人們所熟悉，區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、匿名性、透明性及可追溯性、安全性高等特點，但是其存在的一些問題也不容忽視，作者通過對區(qū)塊鏈技術(shù)的特點、存在的問題進行分析，認為其具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：區(qū)塊鏈；特點；問題；前景展望

2009年中本聰提出了比特幣的設想并付諸于實踐，比特幣網(wǎng)絡在無管理中心的方式下穩(wěn)定運行了近10年的時間，隨著比特幣價值的不斷上升，人們在驚嘆于比特幣的精巧設計同時，支撐比特幣的底層技術(shù)區(qū)塊鏈也逐步進入了大眾的視野，雖然比特幣收到各國政府的強力監(jiān)管，區(qū)塊鏈卻越來越得到各國的重視，認為是下一代互聯(lián)網(wǎng)的雛形，在金融、教育、溯源、認證等領域都有著廣闊的應用前景。

一、區(qū)塊鏈的誕生

2008年，密碼朋克組織中的一名叫中本聰?shù)某蓡T，發(fā)表了一篇《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的文章，很快比特幣軟件也公布于眾，雖然沒有使用區(qū)塊鏈這個名詞，但是中本聰?shù)倪@篇文章中闡述的就是區(qū)塊鏈技術(shù)，它拋棄了以前的數(shù)字貨幣系統(tǒng)都由一個總部來管理運行的設計，這個區(qū)塊鏈沒有管理者，每一個節(jié)點都把自己的計算機資源貢獻出來，為比特幣網(wǎng)絡的正常運轉(zhuǎn)出一份力。雖然沒有管理者，但只要有人在線，比特幣網(wǎng)絡就會存在，而且已經(jīng)完美運行了近十年的時間。

二、區(qū)塊鏈的特點

區(qū)塊鏈其實并不是一種新的技術(shù)，而是幾種原有技術(shù)的精巧組合，實現(xiàn)了比特幣這種數(shù)字貨幣系統(tǒng)自動運行、無人管理的目的。區(qū)塊鏈有以下特點：

（1）去中心化。傳統(tǒng)的貨幣系統(tǒng)都有一個龐大的數(shù)據(jù)庫來負責記錄每一位客戶的交易信息，我們?nèi)粘Ｊ褂玫你y行卡是由銀行總部來負責管理，微信零錢則由騰訊公司來負責維護，總之涉及到我們資金變化的信息必須由我們非常信任的一個機構(gòu)來負責記錄，這個機構(gòu)也會盡心盡力付出大量人力物力守護好我們的交易信息。而區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣系統(tǒng)沒有這樣一個中心機構(gòu)，它將我們的交易信息廣播到比特幣網(wǎng)絡，由所有的節(jié)點共同驗證，共同記錄，依靠集體的力量來保證我們交易信息的準確性。一段時間內(nèi)的交易信息打包成一個區(qū)塊，一個個區(qū)塊再用加密算法鏈接起來。

（2）匿名性。與銀行開立賬戶不用，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡里，所有的節(jié)點不需要實名認證，一個人也可以開設多個地址，這樣用戶的身份就化作一串密碼地址，最大限度保護了個人隱私，系統(tǒng)采用非對稱密鑰的算法，只有掌握私鑰的人才能處理賬戶地址內(nèi)的貨幣，這種只認私鑰不認人的機制導致了區(qū)塊鏈地址的實際擁有人的真實身份很難被確認。

（3）透明性及可追溯。由于賬本公開，所有節(jié)點共同記賬，所以一切交易信息在區(qū)塊鏈上都是公開的，可以被查看的，甚至每個節(jié)點都可以擁有一份完整的賬本。在比特幣區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，收款、付款都需要知道彼此的地址，只要知道了比特幣地址，也就能夠查看這個地址中的所有收付款信息，可以追查到每一枚比特幣的來龍去脈。

（4）安全性高。區(qū)塊鏈中的每一個區(qū)塊都是一段時間內(nèi)交易信息的打包數(shù)據(jù)，前后區(qū)塊之間用密碼學算法相連接，一旦信息記錄被人篡改，前后區(qū)塊的校驗信息就會發(fā)生錯誤，被網(wǎng)絡所拋棄。正是由于賬本全網(wǎng)公開，大家共同驗證，導致做假賬的成本極大，非常困難，從而能保證在無中心的情況下，交易信息的準確性與真實性。

三、目前區(qū)塊鏈存在的問題

區(qū)塊鏈技術(shù)在最近幾年越來越熱，不少企業(yè)在區(qū)塊鏈上增加研發(fā)投入，希望能利用區(qū)塊鏈技術(shù)降低運行的成本，但是筆者看來，區(qū)塊鏈距離一項成熟的技術(shù)尚有差距，存在的一些問題制約了其迅速發(fā)展。

（1）性能與效率問題。區(qū)塊鏈為去中心化的運行方式，必然會增加兩項在中心化系統(tǒng)中不必要的設計，一是去中心化賬本，也叫分布式賬本，二是共識機制。分布式賬本導致每個節(jié)點都要保存一份全網(wǎng)數(shù)據(jù)交易流水信息，以比特幣為例，現(xiàn)在一份賬本已經(jīng)超過100G，存儲資源占用巨大。與此同時，每一筆交易的核實都要利用共識機制來進行全網(wǎng)確認，必然導致時間的花銷，比特幣每筆交易的確認時間是10分鐘，需要犧牲性能和效率來換取去中心化的安全性，因此區(qū)塊鏈在一些實時性較強的應用中是難有用武之地的。

（2）安全性問題。一是存在被黑客攻擊的可能性。針對區(qū)塊鏈的51%攻擊在參與節(jié)點數(shù)量較多的應用中是很難辦到的，但是對一些小規(guī)模的應用場景，參與節(jié)點數(shù)較少，全網(wǎng)算力有限，一旦有利可圖，發(fā)動51%攻擊還是可能做到的，而且由于無人管理，攻擊后果也較為嚴重。二是私鑰泄露影響資金安全。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，不存在用戶身份認證，私鑰是唯一證實用戶身份的信息，一旦私鑰泄露，會給用戶賬戶造成不可挽回的后果，安全保障較為脆弱。

（3）資源浪費嚴重。比特幣區(qū)塊鏈采用的是PoW（Proof of Work），即工作量證明機制來鼓勵更多的節(jié)點來參與驗證交易信息，只有最快解出哈希難題的幸運者能夠得到比特幣獎勵，其他絕大部分節(jié)點雖然貢獻了算力，付出了電力等成本，卻一無所獲，從而造成巨大的浪費。有統(tǒng)計表明，比特幣網(wǎng)絡一年的用電量超過一個國家全年的電力需求。如果不能讓區(qū)塊鏈高效節(jié)能的運轉(zhuǎn)，勢必影響其大范圍的應用。

四、區(qū)塊鏈應用展望

雖然區(qū)塊鏈技術(shù)尚存一些有待解決的問題，但其做為一種新型計算機網(wǎng)絡技術(shù)，在去中心化場景應用中將發(fā)揮巨大的作用。當今社會大量包括現(xiàn)金支付、價值轉(zhuǎn)讓等在內(nèi)的權(quán)益轉(zhuǎn)移、信息公證類的工作無一例外都需要一個權(quán)威的第三方中心機構(gòu)來完成，造成整個社會的運行成本增加，運轉(zhuǎn)效率低下，區(qū)塊鏈為我們在無中心的模式下完成資產(chǎn)轉(zhuǎn)移、信息存證提供了可能。梅蘭妮·斯萬在《區(qū)塊鏈：新經(jīng)濟藍圖及導讀 》一書中為我們描繪了區(qū)塊鏈3.0時代下DAS（Decentralized autonomous society）去中心化自治社會的藍圖，到時我們的個人信息、個人資產(chǎn)全部運行在區(qū)塊鏈上，由區(qū)塊鏈技術(shù)本身來保證這些信息的準確性以及信息流轉(zhuǎn)的安全性，整個社會不再需要額外的第三方機構(gòu)來為這些信息服務，各類信息自動化記錄、自動化轉(zhuǎn)移，精確地運轉(zhuǎn)，無法篡改，永遠存證。我們將進入一個嶄新的、智能的、可編程的時代。

參考文獻：

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[4]韓鋒，龔鳴，等翻譯.Melanie Swan.Blockchain：Blueprint for a NewEconomy[M].O'Reilly Media2015.中文版：《區(qū)塊鏈–新經(jīng)濟藍圖》.新星出版社.