經過十多年的發展，區塊鏈技術逐漸走入大眾視野，並融入各行各業的建設中，今年國家也首次將區塊鏈技術納入新基建的範疇。近日，梳理了區塊鏈技術的基礎架構、擴充套件技術、挑戰，並對未來區塊鏈技術的發展進行展望。
隨著對區塊鏈技術價值的發掘，區塊鏈技術逐漸發展成為一門獨立的研究領域。區塊鏈技術利用密碼學原理、分散式資料儲存技術、點對點網路及共識機制構建的分散式賬本為解決多方合作過程中的信任、隱私、資料差異等問題帶來了破局的契機。
區塊鏈技術面臨七大關鍵挑戰
當前，區塊鏈技術的發展已應用到金融、醫療、政務、商務、公益等各個領域，且已有了落地案例，為提升各行業的效率引入新手段。結合當前學界及產業界的研究及應用情況，不僅總結了區塊鏈技術資料層、網路層、共識層、合約層及應用層五層基礎體系架構，還介紹了該架構中各個層次的原理與技術。並且在此基礎上，進一步介紹了針對區塊鏈與傳統網路結合、區塊鏈技術自身以及相關密碼學技術的各種典型擴充套件技術，並討論這些技術對區塊鏈技術帶來的影響。
但隨著區塊鏈應用與產業落地的推廣，區塊鏈技術也遇到諸多挑戰，明確指出區塊鏈技術未來發展的關鍵挑戰主要來源於系統安全、資料隱私、監管、擴充套件性、跨鏈協議、鏈下資訊及儲存七個方面。
對於被高度關注的資料隱私，明確提到，大量區塊鏈應用場景都有重要的資料隱私保護需求。例如，區塊鏈供應鏈金融應用中，交易訂單資訊只能在與交易相關的有限企業內共享，否則會引發商業機密的洩露以及不公平交易的現象。然而，當前主流區塊鏈技術為了保證資料、交易可信，利用分散式賬本技術在網路內進行了資料、計算的重複驗證，因而提高了保護資料隱私的難度。
而對於監管，則指出區塊鏈技術的現有架構在有限程度上保證了部分監管合規性，然而，在更廣義的現實場景下的監管需求難以得到有效支撐。如何高效的保證區塊鏈資料符合法律法規、行業規範、風控模型等特定監管規則，是區塊鏈實現大規模落地應用的另一大挑戰。
同時，隨著區塊鏈逐漸走向主流應用場景，大規模計算需求所帶來的擴充套件性瓶頸將越來越顯著。大量網路節點同步、海量交易都將成為區塊鏈提高擴充套件性併成為新一代資訊基礎設施的關鍵障礙。
區塊鏈技術五大展望
結合區塊鏈技術當前的發展現狀，深入分析了在應用與研究領域仍然面臨的區塊鏈程式語言設計、密碼學實用化方案、區塊鏈效能最佳化、分散式儲存、監管科技與合規協議五大挑戰及未來研究趨勢。
分析，未來區塊鏈技術研究趨勢之一是如何進一步強化區塊鏈技術的開發支援，包括設計新的程式語言、開發已有語言的區塊鏈SDK等，從而在軟體開發的生命週期中降低區塊鏈開發的複雜度、提高開發效率，未來新的安全智慧合約語言將會是一大研究重點。
當前大量的密碼學技術被應用在區塊鏈技術架構的實踐探索中，用以增強區塊鏈的隱私保護能力，如同態加密、混淆電路、門限簽名、零知識證明、安全多方計算等。論文指出，在實踐中通常會引入很大的開銷，因此，這一問題的未來技術研究熱點可能是如何基於密碼學技術，提出實用化實踐方案。
明確指出區塊鏈效能最佳化在下一階段仍將成為關鍵的技術研究點。具體而言，區塊鏈未來可能的效能提升點包括，高效能區塊鏈架構設計、應用導向的高效共識協議及最佳化、可並行的交易處理引擎、網路通訊加速技術等。並認為針對當前區塊鏈資料膨脹難以管理、查詢能力較弱的問題，未來的相關研究方向將重點面向分散式儲存技術展開。
最後，對監管科技和合規協議進行了分析和探討。由於區塊鏈應用與數字資產的強相關性，意味著監管、合規必將成為區塊鏈技術的核心要點。如何在區塊鏈中內嵌對於反洗錢、反恐怖主義融資等通用監管需求，如何構建標準化的資料合規協議，保障區塊鏈技術在主流場景中得以應用，將成為重中之重。
目前，圍繞區塊鏈的新一輪技術競爭已經開啟，而作為專業的研究機構，接下來，將持續對區塊鏈技術進行深入研究和推廣，以推動整個區塊鏈行業的健康、可持續發展。
文章來源：中國經濟時報
