區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)走過了很長一段路了，因?yàn)樗灰暈槭峭苿?dòng)比特幣等加密貨幣的潛在技術(shù)。像以太坊、EOS、NEO、Cardano等現(xiàn)代區(qū)塊鏈正在成為軟件平臺(tái)，在這些平臺(tái)上，初創(chuàng)公司可以在自己的應(yīng)用程序中利用分散的功能構(gòu)建完整的產(chǎn)品。今天，區(qū)塊鏈技術(shù)正被用于轉(zhuǎn)變供應(yīng)鏈管理、電子商務(wù)、房地產(chǎn)、醫(yī)療保健和許多其他行業(yè)。

例如，Propy正在以太坊區(qū)塊鏈上構(gòu)建一個(gè)分散的房地產(chǎn)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓平臺(tái)。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建的一個(gè)名為MedRec的項(xiàng)目，已經(jīng)開發(fā)出一種解決方案，可以使用區(qū)塊鏈智能合約，為不同提供商的醫(yī)療數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)分散的內(nèi)容管理系統(tǒng)。

然而，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)繼續(xù)進(jìn)入主流，許多挑戰(zhàn)也相繼出現(xiàn)。

“使用區(qū)塊鏈的嘗試是以安全和可審計(jì)的方式安排分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的。然而，出現(xiàn)了各種各樣的規(guī)模問題和通過工作證明去中心化的問題，這些證明與希望取得的結(jié)果相比，代價(jià)過于昂貴。”

Whitfield Diffie教授是公鑰加密的發(fā)明者，他在CPC Crypto DevCon的密碼學(xué)小組中指出。

Whitfield Diffie教授因是公鑰加密學(xué)的早期先驅(qū)之一而聞名。Diffie在1976年與人合著了一篇里程碑式的論文，它奠定了公鑰密碼學(xué)的基礎(chǔ)，公鑰密碼學(xué)是現(xiàn)代因特網(wǎng)安全使用和加密貨幣的一個(gè)關(guān)鍵要素。

據(jù)Diffie說，在當(dāng)今的區(qū)塊鏈技術(shù)中，特別是在保護(hù)區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，還面臨著許多挑戰(zhàn)。

1、數(shù)據(jù)隱私

例如，數(shù)據(jù)隱私是區(qū)塊鏈技術(shù)所面臨的主要挑戰(zhàn)之一。這是因?yàn)橐恍╉?xiàng)目所處理的是不能公開存儲(chǔ)在公共分類賬中的敏感數(shù)據(jù)。例如，Propy處理不動(dòng)產(chǎn)交易，這些交易的所有權(quán)轉(zhuǎn)讓信息相當(dāng)敏感。這些信息通常包括協(xié)議、家庭地址、交易價(jià)格，甚至包括買方和賣方的數(shù)字錢包地址和身份。

然而，目前還沒有很多解決方案來確保區(qū)塊鏈應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)隱私。雖然在數(shù)據(jù)隱私方面有不同的幫助選項(xiàng)，但每種都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如，最簡單的方法之一是將加密密鑰存儲(chǔ)在智能合約中，并自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密。雖然這種方法是有效的，但它仍然容易受到黑客的攻擊，黑客可以反向設(shè)計(jì)智能合約來檢索密鑰。

另一種選擇是使用多個(gè)密鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，允許每個(gè)用戶使用錢包的私鑰對(duì)自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密。如果用戶的私鑰被攻破，那么只有該特定用戶的數(shù)據(jù)會(huì)被攻破，而不是整個(gè)數(shù)據(jù)集被攻破。不幸的是，這種方法僅適用于某些項(xiàng)目的子集。

使用生物測量數(shù)據(jù)也是一種解決辦法。然而，根據(jù)Divie的說法，最好的選擇是將生物測量數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)合在一起。

“我認(rèn)為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和生物數(shù)據(jù)的結(jié)合將是一種發(fā)展的方向。在某種意義上，生物測定學(xué)與密碼保護(hù)的基本概念是對(duì)立的。因?yàn)槊艽a學(xué)，特別是對(duì)于通信密碼學(xué)來說，如果密鑰被泄露，這可能就會(huì)造成極大的影響”，Divie教授在小組討論中解釋道：“如果你依賴于從生物特征中衍生出來的東西，那么其中的一個(gè)困難是，生物特征可能與你想要表現(xiàn)的特征不具有相同的粘性。”

2、可伸縮性

可伸縮性是指每秒處理一定數(shù)量事務(wù)的能力。然而，可伸縮性一直是比特幣區(qū)塊鏈的瓶頸，因?yàn)樗饕P(guān)注的是分散性和安全性，而不是可伸縮性。

目前，比特幣交易的平均交易時(shí)間為10分鐘，而以太坊交易的平均交易時(shí)間為17秒。另外，每個(gè)事務(wù)的成本很高，而且網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)世界信息的接口能力仍然有限。

以太坊的PoW將很快被PoS協(xié)議Casper所取代，后者已經(jīng)在測試網(wǎng)中運(yùn)行了。

在此也可以考慮EOS。EOS是一個(gè)用于構(gòu)建分散式應(yīng)用程序的智能合約平臺(tái)，旨在解決區(qū)塊鏈的一些最大問題——Block1。EOS的開發(fā)者聲稱該平臺(tái)已經(jīng)消除了交易費(fèi)用，并且能夠每秒處理數(shù)百萬筆交易。

然而，EOS最近因缺乏分散性和技術(shù)穩(wěn)健性而遭到了一系列批評(píng)。問題的根源在于系統(tǒng)缺乏調(diào)解能力，對(duì)由代幣持有者選出的21個(gè)實(shí)體進(jìn)行集中執(zhí)法，并根據(jù)利益委托證明機(jī)制負(fù)責(zé)確認(rèn)交易。最近，EOS因?yàn)樵谔幚砥茐陌踩男袨闀r(shí)沒有一個(gè)明確的程序而引發(fā)了一系列的爭議，因?yàn)檫@違反了構(gòu)建區(qū)塊鏈社區(qū)的整個(gè)分散的結(jié)構(gòu)。Divie 說：“在安全系統(tǒng)，特別是密碼系統(tǒng)中，問題一直是如何將這些系統(tǒng)的技術(shù)細(xì)節(jié)與它們?cè)噲D支持的社會(huì)現(xiàn)象結(jié)合起來。我們?cè)诿艽a學(xué)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)方面做了大量的工作，這表明我們希望支持世界上存在的那種沒有政府和公司權(quán)威結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的證書體系。我們不能有任何這些現(xiàn)有的權(quán)力結(jié)構(gòu)。我們只是可以通過這樣做來構(gòu)建一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)體。”

3. 儲(chǔ)存狀態(tài)

最后，存儲(chǔ)狀態(tài)是區(qū)塊鏈平臺(tái)面臨的另一個(gè)問題。所有的區(qū)塊鏈協(xié)議目前存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的所有狀態(tài)包括智能合約代碼、余額、存儲(chǔ)等。雖然這大大增加了數(shù)據(jù)的安全性，但也嚴(yán)重限制了數(shù)據(jù)的擴(kuò)展和延遲事務(wù)。

比特幣簡單交易的區(qū)塊鏈大小超過150GB。然而，任何使用區(qū)塊鏈技術(shù)作為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的商業(yè)機(jī)構(gòu)都會(huì)期望每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有更多的空間。如果一個(gè)公司要運(yùn)行一個(gè)私有的趣塊鏈并控制每個(gè)節(jié)點(diǎn)本身，那么這個(gè)問題就會(huì)變得更加復(fù)雜。

一個(gè)需要考慮的解決方案是分片，它涉及將狀態(tài)劃分為分區(qū)或分片，每個(gè)分片只包含數(shù)據(jù)的一部分。像Zilliqa這樣的區(qū)塊鏈平臺(tái)是為了使用分片技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展而設(shè)計(jì)的，它允許隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和挖掘者數(shù)量的增加而增加事務(wù)速率。盡管聽起來簡單，但它涉及到許多挑戰(zhàn)，如跨分片通信、數(shù)據(jù)可用性和一系列必須解決的安全問題。