区块链存在的问题和应用现状来自Ulam乌拉姆00:0016:02区块链的现存问题 从安全、效率、资源和博弈四方面概述区块链技术有待解决的问题 01 1、安全问题 安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要 的问题. 其中, 基于 PoW 共识过程的区块链主要面 临的是 51 % 攻击问题, 即节点通过掌握全网超过51 % 的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据. 以比特币为例, 据统计中国大型矿池的算力已占全 网总算力的 60 % 以上, 理论上这些矿池可以通过合作实施 51 % 攻击, 从而实现比特币的双重支付。 区块链的非对称加密机制也将随着数学、密码 学和计算技术的发展而变的越来越脆弱. 据估计, 以目前天河二号的算力来说, 产生比特币 SHA256 哈 希算法的一个哈希碰撞大约需要 2的48次方 年, 但随着量 子计算机等新计算技术的发展, 未来非对称加密算 法具有一定的破解可能性, 这也是区块链技术面临 的潜在安全威胁. 区块链的隐私保护也存在安全性风险. 区块链 系统内各节点并非完全匿名, 而是通过类似电子邮 件地址的地址标识 (例如比特币公钥地址) 来实现数 据传输. 虽然地址标识并未直接与真实世界的人物 身份相关联, 但区块链数据是完全公开透明的, 随着各类反匿名身份甄别技术的发展, 实现部分重点目标的定位和识别仍是有可能的. 02 效率问题 区块链效率也是制约其应用的重要因素. 首先 是区块膨胀问题: 区块链要求系统内每个节点保存 一份数据备份, 这对于日益增长的海量数据存储来 说是极为困难的. 以比特币为例, 完全同步自创世 区块至今的区块数据需要约 60 GB 存储空间, 虽然 轻量级节点可部分解决此问题, 但适用于更大规模 的工业级解决方案仍有待研发. 其次是交易效 率问题: 比特币区块链目前每秒仅能处理 7 笔交易, 这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易 场景中的应用 ; 最后是交易确认时间问题: 比特 币区块生成时间为 10 分钟, 因而交易确认时间一般 为 10 分钟, 这在一定程度上限制了比特币在小额交 易和时间敏感交易中的应用. 03 资源问题 PoW 共识过程高度依赖区块链网络节点贡献 的算力, 这些算力主要用于解决 SHA256 哈希和随 机数搜索, 除此之外并不产生任何实际社会价值, 因 而一般意义上认为这些算力资源是被 “浪费” 掉了, 同时被浪费掉的还有大量的电力资源. 随着比特币 的日益普及和专业挖矿设备的出现, 比特币生态圈 已经在资本和设备方面呈现出明显的军备竞赛态势, 逐渐成为高耗能的资本密集型行业, 进一步凸显了 资源消耗问题的重要性. 04 博弈问题 区块链网络作为去中心化的分布式系统, 其各 节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合 作的博弈关系, 这在比特币挖矿过程中尤为明显. 通 常来说, 比特币矿池间可以通过相互合作保持各自 稳定的收益. 然而, 矿池可以通过称为区块截留攻 击 (Block withholding attacks) 的方式、通过伪装 为对手矿池的矿工、享受对手矿池的收益但不实际 贡献完整工作量证明来攻击其他矿池, 从而降低对手矿池的收益. 如果矿池相互攻击, 则双方获得的收 益均少于不攻击对方的收益. 当矿池收益函数满足 特定条件时, 这种攻击和竞争将会造成 “囚徒困境”博弈结局。 区块链的应用现状 区块链最早应用在数字货币中，比特币就是最初的形态，这就是所谓的区块链 1． 0。后来出现了智能合约，其中定义一些触发条款，条款满足时自动执行合约，扩大了区块链的应用空间，为区块链的快速发展奠定了基础，这就是区块链 2． 0。当区块链除了在货币、金融、市场中应用外，逐步拓展到政府、健康、科学、文化和艺术方面后，从各方面改变了我们的社会和生活，这就成为区块链 3． 0。下面概述区块链在共享经济、支付、物联网等几个方面的典型应用。 01 真正的共享经济 共享经济是运用信息技术为个人、企业、非营利组织和政府提供服务，通过对闲置资产和服务的再分配、共享和重复利用实现资源优化。共享经济已经通过大举释放此前封闭的私人领域产能而对某些行业带来了颠覆性影响，如 Uber 公 司 的 租 车 业 务；小黄车；摩拜等 。然而，现实中的共享经济未必是真正的共享经济。例如，Uber 实际上是线上“出租车”公司，充当调度中心，享有统一的定价权。因此，Uber 等公司采用中心化方式实现的共享经济，本质上是“中介公司”，而中介公司经常出现个人隐私泄漏、抬高中介费等问题。采用基于区块链的安全且防篡改的系统，可以提高主客双方的使用便捷度和安全性。区块链有望通过建立身份及“信誉管理”系统而助推共享经济的快速发展，用户可以通过验证身份和过往行为而实现身份自证。 02 跨境支付 传统的跨境结算方式需要经过开户行、央行、境外银行、代理行、清算行等机构。每个机构都有自己的账务系统，彼此之间需要建立代理关系，需要有授信额度，每笔交易还需在各机构之间分别记录，进行清算和对账等，这导致交易速度慢、效率低、成本高。区块链技术能够提供信任保证，减少支付双方摩擦，加快结算和清算速度，减少资金闲置时间，提高资金 利用效率。通过采用区块链技术，跨境支付的 2 个开户行之间可以直接进行支付、结算和清算，不需要经过中间机构，能够实现全天候支付、实时到账、提现简便以及没有隐形成本，避免中转过程中产生的手续费。根据麦肯锡公司的测算，在全球范围内，区块链技术在跨境支付和结算中的应用可以使交易成本从每笔约 26 $ 下降到 15 $ 。 03 供应链 供应链由物流、信息流、资金流共同组成，不同主体之间存在大量的交互和协作，而在整个供应链运行过程中所产生的各类信息被离散地保存在各个环节各自的系统内，信息流缺乏透明度。信息不透明、不流畅影响供应链的效率，且当出现纠纷时举证和追责困难; 物流环节区域跨度大、时间跨度长，使得假冒伪劣产品问题难以彻底消除。区块链技术可使得数据 对交易各方公开透明，在整个供应链条上形成完整的信息流，确保参与各方及时发现供应链系统运行过程中存在的问题，进而提升供应链管理的整体效率。区块链所具有的数据不可篡改和时间戳的特质能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间的纠纷，实现轻松举证与追责，彻底解决供应链的假冒伪劣问题，同时可降低成本、提高效率和透明度，降低欺诈风险和人工工作失误风险。据麦肯锡估计，如在全球范围内将区块链应用于供应链，1 年可为金融机构和买卖双方带来 170 ～ 200 亿 $ 的价值 04 物联网 传统的物联网由中心化的数据中心来负责收集所连接的各个设备信息，但这种方式在成本和信息安全等方面有严重缺陷。信息安全问题尚未很好解决;例如，有些智能家居被入侵导致个人隐私泄漏，政府安全部门可以未经授权方式就对存储在中央服务器中的数据内容进行审查，而运营商也可能出于商业利益将用户隐私数据出售给广告公司。区块链为解决这些问题提供了很好的途径。在去中心化的物联网中，区块链能够促进交易处理和交互设备之间的协 作。可以建立能够不断扩展的通用、保证隐私、安全和无需信任交易的物联网。 05 存证 假证横行使得证明身份是一件非常困难的事情，而类似于需证明“你妈是你妈”的场景很多。要完成这样的证明，必须依赖强有力的、任何人都无法伪造和销毁的证据链，或者让伪造成本极其高昂，区块链技术的不可篡改恰好可用于解决这类问题。美国Factom 公司在底层锚定比特币的基础上，构建了基于区块链技术的存证系统。MIT 采用区块链技术开发了学历认证系统。IBM 的商业价值研究院调查了 06 云存储 目前的云存储主要是中心化的，存在着安全风险和成本高等问题。美国棱镜门事件的揭秘者斯诺登在接受卫报采访时称 Dropbox 是棱镜计划的伙伴，泄露用户隐私; 中心化云存储包括人工成本、法律成本、租金等无法避免的固定成本，导致中心化云服务的价格高。去中心化的系统能够使云储存更安全、更快捷、成本更低，解决了传统云储存的安全与隐私问题， 保证用户上传的资源由自己掌握，储存文件的主机不能翻阅其所存储的文件，而且即使在系统大面积瘫痪的情况下文件也能够不受损坏。另外，基于区块链的去中心化云存储具有成本优势，其只有中心化存储成本的 1 /100 ～ 1 /10。 07 公益 近年来公益慈善行业爆发出一些“黑天鹅”事 件，极大地打击了公众对公益行业的信任度。社会舆论对公益机构、公益行业的信息不透明不公开具有强烈质疑。每个人都想知道自己捐助的钱在何时给了何人。区块链创造了信任机制，天然适合于公益事业，可以解决善款公示的“最后一公里”问题。2016 年 7 月，支付宝与公益基金会合作，在其爱心捐赠平台上设立了第一个基于区块链的公益项目，从技术上可以保障公益数据的真实性，节省信息披露成本。 08 知识产权 在现代互联网环境下，知识产权侵权现象严重，网络著作权官司纠纷频发，举证困难，维权成本高等。例如，在传统模式下，音乐人很难获得合理的版税。利用区块链技术，可使音乐的整个生产和传播过程中的收费和用途透明、真实，有效确保音乐人直接从其作品的销售中获益。另外，音乐人可跨过出版商和发行商，在区块链平台自行发布和推广作品，不需要担 心侵权问题，还能更好管理自己的作品。 本文来源：火星第一现场 
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区块链存在的问题和应用现状
2020-04-02 火星第一现场 来源：火星财经
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