在新技术发展日新月异的今天,人们常常会有“洞中方一日,世上已千年”的感觉。目前,由于区块链的创新和迭代速度远超过传统行业,区块链行业从业者的这种感觉尤为强烈。

区块链丨极速狂飙背后 区块链技术发展还有哪些痛点?-大数网

权威研究机构Gartner估计,到2030年,区块链技术将产生1.76万亿美元至3.1万亿美元的商业价值。但区块链技术的发展注定不是一帆风顺,尤其是数字货币泡沫化,给区块链技术的发展蒙上了一层阴影。

相比较而言,数字货币只是区块链的众多应用场景之一,在区块链各种应用场景持续爆发的今天,来自区块链底层技术的痛点才是制约其发展和应用的关键。具体来说,当前区块链技术在发展过程中所面临的痛点主要集中在性能制约、智能合约、共识机制、计算和存储、网络建设等多个方面。接下来,就让我们一一分析下这些痛点。

性能存在多关键制约点,随着技术发展制约因素不同

区块链的性能问题由来已久,自区块链技术诞生以来就是业界关注的核心问题。具体来说,影响区块链技术的指标主要有以下四个方面:

  • 出块时间:区块产生的时间间隔。
  • 区块大小:单个区块的实际存储容量。
  • 事务执行速度:单个请求的处理时间。对于包含智能合约的请求,执行速度还受智能合约的执行时间影响。
  • 事务大小:事务数据存储在区块链里的实际大小。

在区块链技术发展的不同阶段,性能制约的因素也不尽相同。比如,在区块链1.0时代的比特币交易系统中,性能制约因素主要是区块大小和出块时间。在区块链2.0时代的以太坊系统中,除了区块大小和出块时间外,CPU的计算效率也成为了性能的制约因素。

智能合约因时而异,不断进化中

在区块链2.0时代,以太坊作为一个基于单链架构的通用智能合约系统,所有的智能合约都在一条链上运行,这为人们基于智能合约构建丰富多彩的价值网络奠定了基础。但以太坊的合约之间没有隔离,性能也不尽如人意,所提供的Solidity语言设计与主流编程语言也无法相提并论。

不过到了区块链3.0时代,智能合约也在不断进化,基于丰富的智能合约构建一款基于区块链的应用程序——DApp,能够传递有价值可信的信息和服务。与移动App需要主体公司的信用做背书不同,DApp的信用背书主要由区块链完成,具有更大的优势。不过,DApp的运行独立性和开发便利性这两个技术问题还需要进一步解决,才能真正发挥出智能合约的价值。

共识机制是区块链核心,需要根据实际应用场景有的放矢

共识机制作为区块链的核心,就是通过一定的机制让分散在全球各地的节点达成一致意见,是实现区块链去中心化的关键所在。现在比较常用的共识机制包括POW、POS、PBFT等,不过它们比较专注于某一特定场景并存在一定程度的短板。比如PBFT比较适用于联盟网络的共享账本技术,POW能耗较高,POS存在中心恶意干涉的可能性等。

因此,在新一代区块链共识机制的设计过程中,需要根据实际应用场景,有的放矢的选择去中心化、节能、安全等设计原则,对一些原则支持强弱进行取舍,将一定程度上升系统的整体运行效率。目前,可插拔的共识机制可能是未来发展的主要方向,这样一来可以实现兼容多种共识算法,从而在实际业务落地中有选择性的使用一种最合适的共识机制,甚至整个网络具备让开发者自定义共识机制的能力。

计算和存储难以突破瓶颈

目前的区块链技术方案中,单机的存储和计算瓶颈始终无法突破,甚至连单机的多核计算和多盘存储都不能很好的利用。这使得区块链整体的性能和扩展性存在一定的局限,而性能和扩展性恰恰是用户体验的基础。

单就计算而言,目前区块链的计算量仍然十分有限,所能够执行的功能也较为简单;而在存储层面,随着区块链的不断发展,对存储的需求也越来越高,而区块链中数据的存储成本也极其昂贵。甚至可以说,未来区块链技术的应用能否真正普及,存储和计算的突破是关键所在。

网络面临平台化技术和区块链建设两大难点

在区块链技术的基础设施层,计算、存储和网络是支撑其上层应用的三驾马车。与计算和存储需要弹性扩展的问题不同,在网络层面主要面临的是平台化技术和区块链建设两大难点。其中,在平台化技术方面,则包括基于比特币等公链平台实现DApp和基于以太坊公链的平台化两大难点。这主要源于DApp对网络构建和技术实施的门槛非常高,不管是比特币等公链平台还是以太坊都难以支撑。

在区块链建设层面,公链的建设难度极大,利益纠纷明显。传统的比特币和以太坊的区块链公链建设中,需要大量矿机和电力加入;而EOS网络的建立,则需要强大的社区运营以及资源支持。如果每一个DApp的出现,都要自己去建公链,对开发者将是一个巨大的挑战。

为了解决区块链发展中的痛点,百度发布了超级链(XuperChain),其强大的网络吞吐力和高并发的通用智能合约处理能力,为区块链3.0的落地奠定了基础。基于可插拔的共识机制、DAG可并行计算网络和立体网络,超级链真正突破了当前区块链的技术瓶颈,结合百度云在ABC等技术方面的积累,将切实推动区块链的商业化探索和实践。