區塊鏈 | 區塊鏈存在的問題與對策建議_區塊鏈:BIT

鍵詞：前沿信息技術；區塊鏈；關鍵技術；發展趨勢；對策建議

為了深入貫徹落實習近平總書記在中央局第十八次集體學習時強調的“關于區塊鏈技術要強化基礎研究，提升原始創新能力”的重要講話精神，國家自然科學基金委員會信息科學部二處分別于2019年11月1日、11月22日召開了區塊鏈基礎理論與關鍵技術研討會。本文根據這兩次會議研討的情況，分析了區塊鏈技術的現狀與發展趨勢，提出了促進區塊鏈技術發展的對策建議。

1??區塊鏈技術存在的問題及關鍵技術

區塊鏈具有數據透明、防篡改、多方可驗證等優點，這些優點使其具有廣闊的應用前景。但是，目前區塊鏈技術還存在以下問題亟待解決：

1.1??可擴展性問題

區塊鏈的可擴展性是區塊鏈領域的重要研究問題。以比特幣為例，可以通過增大系統的區塊大小，或者是縮短出塊時間，來提高系統的吞吐率。然而，這樣的擴展方案是有上限的，其上限受到網絡延遲等因素的制約。如果通過簡單地提升某一個指標以提高區塊鏈系統的吞吐率，即使是在實驗環境下，其吞吐率的提升也遠遠無法滿足需求，因而比特幣系統的可擴展性較差。目前主流的區塊鏈系統中，能夠做到無限擴展的幾乎沒有。未來要想讓區塊鏈系統承擔起大量的交易和去中心化應用，就必須在兼顧去中心化、安全性的同時，實現可擴展、高性能的區塊鏈系統，其關鍵技術包括：

區塊鏈共識機制。區塊鏈的本質特點是在多方協同環境中達成共識，現有共識機制在大規模網絡節點下難以滿足高吞吐、低延遲的需求，需要研究創新的區塊鏈共識機制。

Dmail推出手機端適配，全面優化Web3跨鏈通信服務:4月4日消息，Dmail已正式上線新版本3.0.0_beta，提供更加安全、私密和高效的跨鏈加密通信服務。新版本主要迭代內容包括升級產品UI/UX、支持手機端H5使用、登錄地址迭代、支持更多登錄錢包、優化登錄和信息加載機制、支持Confluxe Space登錄和DID Free-Mint、聯系人列表展示和管理優化等。

截至目前，Dmail已完成Ethereum、BNBChain、Dfinity、Conflux、Polygon、Optimism及PlatOn等多鏈部署，支持ENS、SPACEID、WorldCoinID、Lens、UnstoppableDomains、OPNames、.bit、HashKeyDID、JAZDID等DID間的跨鏈信息交互，鏈上注冊賬號突破180,000個，交互信息數超過4.5M。[2023/4/4 13:43:44]

區塊鏈分片技術。分片是解決區塊鏈擴容問題的主要技術手段，它由傳統數據庫延伸而來，包括網絡分片、交易分片和狀態分片等。

區塊鏈跨鏈交易技術。在多個區塊鏈項目之間研究跨區塊鏈交易技術，比如公證人機制、哈希鎖定、分布式私鑰控制、跨鏈智能合約框架等，可提高區塊鏈系統間的互通性。

松耦合數據結構設計。解耦區塊鏈應用場景與底層事務結構與類型，實現不同應用場景下事務統一高效處理；對區塊鏈底層默克爾樹進行優化，實現系統賬戶、事務及狀態的高效組織和更新；改進區塊鏈組織與存儲結構，方便追溯和高效查詢。

SBF以328萬美元的價格上架華盛頓特區的房屋:金色財經報道，Watcher.Guru發推特透露，Sam Bankman-Fried以328萬美元的價格上架列出華盛頓特區的房屋。[2023/1/24 11:27:47]

區塊鏈密碼算法更新。在存在敵手的現實環境中，通過對同一個消息的密文在新老密鑰下的周期性更新，實現加密與更新的不可區分性，從而在安全可靠的前提下，達到高效擴展區塊鏈的目的。

鏈下擴容技術。區塊鏈鏈上容量是較為有限的，通過將部分鏈上動作移出到鏈外可以提高區塊鏈的效率，例如狀態通道、閃電網絡等技術。一般而言，這些技術通過犧牲一定的可用性以提高計算與存儲的可擴展性。?

1.2??安全與隱私保護問題

區塊鏈的安全性包括系統安全和信息安全兩個方面。區塊鏈系統的安全問題可能發生在三個不同的層次：一是網絡層，即底層點對點網絡的安全，在公有鏈系統中，通過“女巫攻擊”，可以使特定節點不能正常工作。二是共識層，即共識機制本身的安全，如采用工作量證明的區塊鏈中存在的51%算力攻擊，可通過獲取大量算力控制特定時段網絡區塊的打包。三是智能合約層，即區塊鏈上智能合約代碼的漏洞，比如以太坊TheDAO事件，該合約漏洞當時造成了價值數千萬美金的加密貨幣損失。區塊鏈的信息安全的核心是確保系統中用戶的各種隱私得到有效保護。區塊鏈隱私保護的關鍵在于保證不影響去中心化的同時，確保用戶的隱私不會因交易公開而暴露。現有的公有鏈系統中，隱私問題是一個重要挑戰，以比特幣為例，盡管地址是匿名的，但是在與其他實體的交互過程中容易被反匿名，從而導致用戶交易記錄的隱私泄露。為實現區塊鏈的安全與隱私保護，須攻關的關鍵技術包括：

疑似Bitkeep黑客地址現有約500萬美元穩定幣，目前仍有資金持續進入:12月26日消息，鏈上數據顯示，疑似Bitkeep黑客地址（0x36225a2721DCb124F3E185d3c177049813b279ba）目前有4977381.18枚BSC-USD和0.54枚DAI，總價值約合498萬美元，目前仍有資金持續進入。

此外，Supremacy安全團隊在推特上表示，北京時間11點，BitKeep黑客正在通過SideShift和FixedFloat進行混幣，目前已轉出652 BNB和236010枚穩定幣（USDT、DAI）。

金色財經此前報道，多名Bitkeep用戶在其官方Telegarm群中稱其資金被盜，BitKeep團隊稱用戶資金被盜疑似因下載了被黑客劫持的APK版本。[2022/12/26 22:08:14]

密碼算法與安全協議。密碼算法是區塊鏈系統的基石，研究點包括滿足區塊鏈系統需求的密鑰安全存儲與防護技術、數字簽名、零知識證明、安全多方計算等。

可信身份協同管理技術。區塊鏈身份協同管理技術包括跨區塊鏈、鏈上鏈下用戶身份的信用評估、認證、檢測及管理機制，通過這些機制來保障交易的安全性。

數據隱私保護技術。包括不同形態區塊鏈系統的數據隱私保護方法、交易層數據隱私保護機制等，確保區塊鏈節點數據安全的同時保證數據便于維護。

用戶身份隱私保護技術。區塊鏈用戶的個人數據隱私保護機制是區塊鏈廣泛應用的關鍵，可避免用戶身份泄露而造成用戶的損失。

報告：比特幣礦工在某種程度上正處于急性收入壓力的邊緣:金色財經報道，根據區塊鏈分析公司Glassnode最新報告顯示，比特幣礦工在某種程度上正處于急性收入壓力的邊緣，披露數據稱，隨著算力的重新上線，挖礦難度重新開始了一系列的上調，自2021年5月礦工大遷徙高峰以來，已經上升了27.9%。每個Exahash賺取的收入一直處于持續和長期的下降趨勢，以比特幣計價的出塊獎勵目前處于每EH每天4.06枚比特幣的歷史最低水平，以美元計價相當于每個EH每天只有7.8萬到8.8萬美元的收入，已經回到了2020年10月的水平，彼時比特幣已經完成了減半，比特幣價格約為1萬美元（目前約2萬美元）。由此可以看到，自2020年10月以來，難度和算力增加了66%，相當于每單位哈希的收入減少了一半左右。

更高的協議難度意味著每單位比特幣的生產成本增加，因為更多的算力進入網絡競爭出塊。這發生在礦工收入已經因幣價降低而受到壓力的時候，理論上講，這應該給挖礦業帶來更高的收入壓力，因此比特幣礦工在某種程度上正處于急性收入壓力的邊緣。[2022/10/9 12:50:07]

1.3??區塊鏈的監管審計問題

由于區塊鏈上用戶匿名、信息不可篡改，因而如何“審計”鏈上行為和數據，確保系統良性發展是區塊鏈技術存在的重要問題。區塊鏈的監管與審計，可以通過分析區塊鏈數據，及時識別用戶行為，并預警非法行為，如欺詐行為、鏈上數據的異常行為等。以比特幣為代表的區塊鏈采用了一種新的隱私模型，即交易細節全部公開，而用戶匿名。此外，比特幣區塊鏈系統中包含大量的用戶數據，這些數據公開可查，為研究人員對區塊鏈數據進行挖掘分析提供了前所未有的機會。然而，由于用戶匿名和去中心化組織導致系統中用戶行為不可控，且目前區塊鏈生態中尚缺乏有效的監管，區塊鏈平臺成為各種網絡犯罪高發地。因此，做好非法行為的預警是進一步完善區塊鏈生態的必要條件。區塊鏈的監管與審計關鍵技術包括：

報告：比特幣與美股的相關性減弱:金色財經報道，據加密市場數據提供商 Kaiko 報告顯示，比特幣上周與美國股市相關性減弱，將其連續跌幅擴大至創紀錄的 8 周。比特幣、標普 500 指數和納斯達克 100 指數的 30 天滾動相關性盡管保持在 0.7 左右的高位，但它已跌至一個多月以來的最低水平。

美聯儲 FOMC 會議 5 月 3 日至 4 日會議紀要的強硬程度低于預期，再加上通脹放緩和消費者支出上升，支撐了風險資產的緩解性反彈。標普 500 指數和納斯達克 100 指數分別上漲 6.6% 和 7.1%，結束了連續 7 周的跌勢，但冒險情緒未能蔓延到加密貨幣領域。[2022/5/31 3:51:50]

交易追溯技術。對區塊鏈的交易行為進行追溯，針對惡意或異常交易進行溯源和可視化展示，確保交易行為的健康可持續發展。

異常交易檢測技術。針對區塊鏈上的異常或非法交易行為進行檢測，提供及時預警，實現區塊鏈的風險控制和安全管理。

非法行為識別技術。識別區塊鏈交易欺詐、合約欺詐、賭博詐騙等非法行為，實現實時監控，及時發現惡意用戶或節點，保障區塊鏈的安全運行。

用戶身份推測與追蹤技術。針對具有異常或非法行為的用戶，推測其身份并追蹤其軌跡，為打擊網絡犯罪提供追蹤信息，減少利用區塊鏈進行違法犯罪的行為。

1.4??區塊鏈智能合約開發與保障問題

一般來說，區塊鏈智能合約的出現標志著區塊鏈2.0時代的到來。憑借著區塊鏈的去中心化、難以篡改等特性，區塊鏈智能合約可以被用于承載去中心化的應用。然而，當前智能合約的發展面臨許多問題，如缺乏統一的平臺語言、合約可能存在漏洞導致巨大的經濟損失等。因而，高效地開發安全、可靠的智能合約是促進區塊鏈技術應用發展的重要因素，其中涉及的關鍵技術包括：

合約一致性證明。保證智能合約與用戶期望的一致性，確保合約按用戶要求準確執行。

合約設計開發。在智能合約開發過程中，優化其開發、編譯及部署運行等問題，設計高效的智能合約，降低計算消耗，節省合約資源開銷。

合約漏洞檢測技術。對智能合約在部署前進行安全漏洞檢測，包括驗證技術、測試技術等，防止合約受到惡意攻擊。

合約可靠性保障技術。提升智能合約軟件代碼的可靠性，保障合約在區塊鏈系統中穩定運行。

2??發展趨勢與影響分析

區塊鏈當前處于發展初期，具有以下發展趨勢及影響：

打造全新信息化基礎設施，實現價值互聯。隨著區塊鏈技術在各個行業的應用落地，區塊鏈技術將成為個人與企業信息上鏈、資產上鏈、交易上鏈、各類服務上鏈的重要支撐，進而發展成一種重要的社會信息化基礎設施，實現基于區塊鏈的價值互聯與流轉。

打通數據孤島，提升社會效率。在大數據時代，數據成為重要的資產。然而，數據孤島問題成為數據發揮價值的攔路虎。區塊鏈技術結合分布式機器學習、隱私計算等技術手段，有望成為打通數據孤島、實現數據在保護用戶隱私前提下進行融合計算的重要支撐工具。數據孤島的打通，將極大地釋放數據的價值、實現社會效率的提升。

重構信任格局，重塑行業形象。當前，在某些領域存在公眾對企業、行業信任不足的問題，制約行業的發展。區塊鏈技術具有方便追溯、不可篡改等特征，結合其他輔助手段，能夠重構社會信任關系格局，將公眾對企業的信任轉變為對政府可監管、群眾可參與的區塊鏈技術的信任，重塑行業形象。

應用金融領域，促進科技發展。區塊鏈具有的不可篡改和解決信任問題的特點使其擁有在金融領域應用的天然優勢，可以很好地解決多方協同的記賬問題，能夠為數字貨幣和數字資產提供底層技術支撐，也能促進金融產品交易、保險、普惠金融、金融監管等方向的發展。

服務政府部門，提升管理能力。除了在商業上的應用，在政府部門的流程優化上，區塊鏈也擁有較大的應用空間。對政府部門來說，安全保障是政務執行和各項工作正常運轉的基礎條件，其中包括通信安全、數據安全、信息安全等。而區塊鏈技術可以對鏈上信息提供溯源依據，從而確保網絡上的數據和信息的可信及可靠。區塊鏈有望成為推進國家治理體系和治理能力現代化的一項有力抓手。

變革中介行業，推動新業態誕生。部分中介行業存在的主要原因是打造中心化平臺，利用信息不對稱賺取利潤。隨著區塊鏈技術的發展和民眾對技術的理解、接受，區塊鏈技術憑借去中介化的特點，結合人工智能等技術，將首先取代部分低價值中介行業，進而實現對中介行業的變革。而圍繞區塊鏈平臺，將可能誕生新的業務場景和服務模式。

革新法律行業，更新監管模式。區塊鏈因具有分布式、防篡改、可追溯等特點已被成功應用于司法存證，隨著區塊鏈技術的發展和行業應用的推廣，未來法律行業將面臨全新的證據形式，圍繞區塊鏈數據的法律服務將成為法律行業的重要組成部分。此外，隨著鏈上數據的積累，基于區塊鏈數據的各類監管、取證將成為未來國家監管的重要一環。現有監管體系結合區塊鏈技術將誕生全新監管模式，促進社會進步。發展基于區塊鏈技術的監管手段，創新監管模式將成為重要研究課題。

3??對策建議

為了促進我國區塊鏈技術發展，占領技術制高點，本文提出如下對策建議：

培育自主可控區塊鏈系統，確立區塊鏈生態優勢。區塊鏈有機會成為未來的商業基礎設施。我國需大力推動自主可控的區塊鏈系統研發，進行核心技術攻關，促進區塊鏈開源社區建設，豐富國產區塊鏈應用生態，占據創新制高點，取得產業新優勢。

平衡各方利益，推動產業改革。當前，聯盟區塊鏈雖然在各產業中均有一定應用，但距離取代原有商業模式仍有巨大距離。究其原因，很大程度上是產業中的既得利益者不愿參與，因為區塊鏈所代表的分布式商業模式將減少寡頭和中介的既得利益。可以考慮從政府的角度扶持成立產業聯盟，促進新商業模式的落地，政府牽頭平衡各方利益，從而推動產業改革。

鼓勵開源社區，促進技術發展。開放源代碼是技術發展的重要手段，當前國內區塊鏈技術產品雖然有一部分進行了開源，但是仍有較大的開放空間。大量的閉源軟件限制了技術的發展及創新的速度。國家可鼓勵區塊鏈開源社區的發展，如向開源社區提供經費支持、鼓勵開源社區交流活動等，促進區塊鏈技術的開源和創新。

加強監管力度，防范金融風險。區塊鏈技術與數字貨幣等新興技術需要監管力量來引導其發展。一是引入多方力量共同參與區塊鏈監管技術的研發，改進面向區塊鏈技術的各類監管手段與技術。二是嚴厲打擊披著區塊鏈“外衣”的各類騙局，雖然首次代幣融資、加密貨幣交易所等在中國境內已經被禁止，但在社會上仍有許多打著區塊鏈旗號的融資項目，其中不乏龐氏騙局、蜜罐騙局等，這些騙局嚴重影響了人民的財產安全和區塊鏈技術的健康發展。三是提前預防Libra等超主權貨幣對我國貨幣政策和支付體系的沖擊，做好提前布局。

協調法規標準，建設符合國情的區塊鏈系統。區塊鏈技術具有永久記錄的特性，這與我國現行法律中信息保護的“被遺忘權”相抵觸；而現有的金融法律法規，也無法適用于區塊鏈為基礎的分布式商業上的金融行為。因此，還需從國家現有國情出發，協調各項政策法規、行業和技術標準與區塊鏈之間的矛盾，保障民眾權益的同時促進區塊鏈技術合理發展。

設立專項資金，促進區塊鏈基礎理論與核心技術研發。當前各地紛紛出臺區塊鏈扶持政策，大部分是從企業角度對各類區塊鏈初創公司進行激勵、補貼。但是我國目前區塊鏈技術的基礎理論研究及關鍵技術研究仍然較薄弱，需要重點突破。可考慮圍繞區塊鏈關鍵技術與應用，通過設立應急科學研究項目、重點項目群或重大研究計劃項目等方式支持區塊鏈基礎理論和關鍵技術的突破，促進產學研協同健康發展。

4?致謝

來源：金色財經

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