這些年，區塊鏈跨過了哪些坎？

來源：蘇寧財富資訊

作者：薛洪言 蘇寧金融研究院互聯網金融研究中心主任

關於區塊鏈如何具有劃時代意義及其潛在的巨大影響，相信很多人已經略有耳聞、略知一二，業界也逐漸沒了異議。至於區塊鏈何時才能真正改變世界，大多數人則莫衷一是，一些人看到或參與了區塊鏈的初級商用實驗而變得樂觀，另一些人則關注區塊鏈的潛在制約條件而愈發悲觀。

問題來了，2009年至今，在近8年的時間內，區塊鏈如何一步步進化並趨於壯大的？取得了哪些突破？距離規模化商用，還存在哪些限制性條件？下面筆者做些拋磚引玉的思考，一家之言，歡迎大家留言交流。

區塊鏈的由來及演進邏輯

區塊鏈（blockchain）一詞來源於比特幣，比特幣區塊鏈也是最早的區塊鏈，可視作區塊鏈1.0的典型代表。

中本聰在第一版比特幣程序中，把保存比特幣交易數據的文件夾命名為blockchain，這一名稱被其他加密數字貨幣延續下來，區塊鏈成為指代加密數字貨幣歷史交易數量的專有名詞。

從2015年開始，主流金融機構開始研究加密數字貨幣的系統，把系統的底層技術和上層業務做了分離，用blockchain technology來指代這套底層技術組合，便形成了目前區塊鏈的概念和範疇。

因此，區塊鏈並非單項的技術創新，而是對多種已有技術的創新性組合應用，既包括密碼學、網路拓撲學、一致性演算法、博弈論等基礎學科的知識，在其進化過程中又相繼加入了工作量證明、智能合約、側鏈、閃電網路等新的模塊和特性。在此過程中，區塊鏈的內涵日趨豐富，距離走入現實世界也越來越近。

回顧區塊鏈的演進歷史，便要從第一個區塊鏈——比特幣區塊鏈講起，比特幣區塊鏈的各種內在缺陷是區塊鏈自身演化的主要驅動力。

迄今為止，比特幣區塊鏈分布節點最多，也是最去中心化、最安全的區塊鏈，但存在區塊限制和擴展性差兩大難題。

區塊限制表現為數據吞吐量、交易延遲（大約10分鐘一個區塊）、交易最終性（一般要等待6個區塊即60分鐘才能確認為最終交易）等問題。通俗點說，比特幣區塊鏈每秒鐘只能處理7筆交易，每筆交易要等待約60分鐘才能最終確認無誤。在這種限制條件下，比特幣區塊鏈只能支持幾十萬用戶半正常地使用，或最多支持幾百萬人每月使用兩次以內。

早期少有人問津時還能應對，隨著比特幣生態圈的擴大，比特幣區塊鏈便出現了交易擁堵現象，很多交易需要排隊等待被寫入區塊鏈，為了提高優先順序，還不得不支付較高的手續費。

擴展性差則是另外一個難題，意味著比特幣區塊鏈雖然是最大、最安全的區塊鏈，但除了比特幣交易外，很難便捷地應用於其他領域。若區塊鏈僅限於數字貨幣領域，則其意義顯然要大打折扣。

為了改進這種缺陷，便衍生出兩種不同的思路：一種是不排斥（或不脫離）比特幣區塊鏈本身的前提下進行的創新；另一種是通過再造一個區塊鏈來解決這個問題。

幾個關鍵的區塊鏈創新

第一種思路下，衍生出了彩色幣、側鏈、閃電網路等一系列創新；而第二種思路下，通過全新的底層協議和對比特幣各類創新提議的針對性吸收，便誕生了以太坊、瑞波、比特股、EOS等競爭幣區塊鏈。

從現階段來看，比較關鍵的創新大概有這麼幾種：共識演算法的進化、圖靈完備的智能合約平台和閃電網路。下面一一作個解析：

（1）共識演算法的演進

共識演算法解決的是在分散式網路中各個參與主體如何就關鍵問題達成一致意見的問題，包括內容的準確性、有效性、時間順序等等。正是有了共識演算法，才能依靠分散、獨立的節點處理各類複雜的問題、應對各種潛在的攻擊，確保區塊鏈安全有序運轉，達到去中心化、去信任、不可篡改的效果。

舉個不恰當的例子，看上去雜亂無章、缺乏智能的蜂群，如何建立起精緻的蜂巢？又是如何在惡劣的自然環境下確保蜂群的基因延續？靠的也不過是一些簡單的規則，這些規則，大致可類比區塊鏈裡面的共識機制。共識演算法的重要性由此可見一斑。

區塊鏈的進化離不開共識演算法的演進。比特幣區塊鏈採取的是工作量證明機制（POW），優點是公平、去中心化，也最安全，缺點則是依靠算力的機制對電力存在巨大的消耗且達成共識的效率比較低。如美國分析師曾測算，按照目前礦機的演化速度，到2020年挖出一個比特幣可能耗費5500度電。若不能在共識機制上進行創新，僅僅基於環保和能源保護的考慮，便很難再出現第二個、第三個比肩比特幣的區塊鏈，區塊鏈的廣泛推廣應用更是一句空話。

於是，POW機制之外，我們又看到了POS、DPOS、PBFT、Casper等等共識協議，大幅推動了區塊鏈在環境保護、共識效率等方面的進步，也使得各種各樣的區塊鏈成為可能。

（2）智能合約

所謂智能合約，是指能夠自動執行合約條款的計算機程序。有了智能合約，便能把鏈下的很多業務搬到區塊鏈上，可視作連接區塊鏈與現實世界的橋樑。

比特幣的腳本系統是對智能合約概念的第一個基本實現。不過，比特幣區塊鏈的可編程性僅僅停留在「將比特幣變成可編程的電子貨幣」，去實現一些基礎性的智能合約，延展性非常有限，複雜的應用系統很難在比特幣區塊鏈上運轉。

在提升區塊鏈延展能力上，區塊鏈社區做了很多嘗試，以太坊是最為成功的一個。以太坊實現了一個更為靈活的圖靈完備的智能合約平台，圖靈完備的語言提供了完整的自由度，讓用戶搭建各種應用，合約所能提供的業務幾乎是無窮無盡的，它的邊界就是你的想像力。

（3）閃電網路

閃電網路解決的是交易效率問題，其目的是在不犧牲安全性和可證性的基礎上，將絕大多數交易帶離比特幣區塊鏈，從而大幅提升比特幣的交易效率。

其核心思想是：

把比特幣區塊鏈由結算平台變成清算平台，即閃電網路內的交易視為結算，通過閃電網路在鏈下實現，需要脫離閃電網路進行交易時視作清算，通過比特幣區塊鏈實現，這樣便大大降低了比特幣區塊鏈的交易數量，間接地提升了整個比特幣區塊鏈的交易處理能力。同時，由於極少地使用到區塊鏈，交易的手續費支出也大大降低。

若引入閃電網路，比特幣區塊鏈處理能力的瓶頸將被徹底打破，時延、最終性、容量甚至隱私問題也迎刃而解。基於這個原因，比特幣社區甚至認為：「閃電網路」的論文對比特幣的重要性僅在中本聰的創世論文之下，排名第二。

閃電網路的理念始於對比特幣區塊鏈的改進，之後被其他競爭幣區塊鏈採納（如以太坊便推出了類似的雷電網路概念），它解決了區塊鏈處理能力的瓶頸，也必將成為區塊鏈走入現實世界的重要推動力。

距離大規模商用還缺什麼？

從大的骨架上來看，區塊鏈從數字貨幣領域向現實世界的擴展已經越來越近。缺的是什麼？大概是時間，需要依靠時間去完善細節、依靠時間去達成共識，自然，最後還缺一個殺手級的區塊鏈應用。

這個應用至少要滿足一個條件，那便是支持百萬級別用戶，且能吸引到百萬級別用戶。而做到這一點，則要求背後的區塊鏈能夠大幅降低交易費用、輕鬆升級迭代和bug修復、快速的反應和超強的負載能力。當然，跨鏈交互、許可權控制、密鑰恢復、身份認證等細節性功能就更不用提了。

現在看，無論是比特幣區塊鏈還是以太坊，距離這一目標都還有很遠的距離。不過，方向已經明確，不是么？

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！