區(qū)塊鏈技術已經走過了很長一段路了，因為它被視為是推動比特幣等加密貨幣的潛在技術。像以太坊、EOS、NEO、Cardano等現(xiàn)代區(qū)塊鏈正在成為軟件平臺，在這些平臺上，初創(chuàng)公司可以在自己的應用程序中利用分散的功能構建完整的產品。今天，區(qū)塊鏈技術正被用于轉變供應鏈管理、電子商務、房地產、醫(yī)療保健和許多其他行業(yè)。

例如，Propy正在以太坊區(qū)塊鏈上構建一個分散的房地產產權轉讓平臺。麻省理工學院媒體實驗室創(chuàng)建的一個名為MedRec的項目，已經開發(fā)出一種解決方案，可以使用區(qū)塊鏈智能合約，為不同提供商的醫(yī)療數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個分散的內容管理系統(tǒng)。

然而，隨著區(qū)塊鏈技術繼續(xù)進入主流，許多挑戰(zhàn)也相繼出現(xiàn)。

“使用區(qū)塊鏈的嘗試是以安全和可審計的方式安排分布式數(shù)據(jù)存儲的。然而，出現(xiàn)了各種各樣的規(guī)模問題和通過工作證明去中心化的問題，這些證明與希望取得的結果相比，代價過于昂貴。”

Whitfield Diffie教授是公鑰加密的發(fā)明者，他在CPC Crypto DevCon的密碼學小組中指出。

Whitfield Diffie教授因是公鑰加密學的早期先驅之一而聞名。Diffie在1976年與人合著了一篇里程碑式的論文，它奠定了公鑰密碼學的基礎，公鑰密碼學是現(xiàn)代因特網(wǎng)安全使用和加密貨幣的一個關鍵要素。

據(jù)Diffie說，在當今的區(qū)塊鏈技術中，特別是在保護區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)存儲方面，還面臨著許多挑戰(zhàn)。

1、數(shù)據(jù)隱私

例如，數(shù)據(jù)隱私是區(qū)塊鏈技術所面臨的主要挑戰(zhàn)之一。這是因為一些項目所處理的是不能公開存儲在公共分類賬中的敏感數(shù)據(jù)。例如，Propy處理不動產交易，這些交易的所有權轉讓信息相當敏感。這些信息通常包括協(xié)議、家庭地址、交易價格，甚至包括買方和賣方的數(shù)字錢包地址和身份。

然而，目前還沒有很多解決方案來確保區(qū)塊鏈應用程序的數(shù)據(jù)隱私。雖然在數(shù)據(jù)隱私方面有不同的幫助選項，但每種都有其各自的優(yōu)點和缺點。例如，最簡單的方法之一是將加密密鑰存儲在智能合約中，并自動對數(shù)據(jù)進行加密或解密。雖然這種方法是有效的，但它仍然容易受到黑客的攻擊，黑客可以反向設計智能合約來檢索密鑰。

另一種選擇是使用多個密鑰進行數(shù)據(jù)存儲，允許每個用戶使用錢包的私鑰對自己的數(shù)據(jù)進行加密或解密。如果用戶的私鑰被攻破，那么只有該特定用戶的數(shù)據(jù)會被攻破，而不是整個數(shù)據(jù)集被攻破。不幸的是，這種方法僅適用于某些項目的子集。

使用生物測量數(shù)據(jù)也是一種解決辦法。然而，根據(jù)Divie的說法，最好的選擇是將生物測量數(shù)據(jù)和數(shù)字數(shù)據(jù)結合在一起。

“我認為數(shù)字數(shù)據(jù)和生物數(shù)據(jù)的結合將是一種發(fā)展的方向。在某種意義上，生物測定學與密碼保護的基本概念是對立的。因為密碼學，特別是對于通信密碼學來說，如果密鑰被泄露，這可能就會造成極大的影響”，Divie教授在小組討論中解釋道：“如果你依賴于從生物特征中衍生出來的東西，那么其中的一個困難是，生物特征可能與你想要表現(xiàn)的特征不具有相同的粘性。”

2、可伸縮性

可伸縮性是指每秒處理一定數(shù)量事務的能力。然而，可伸縮性一直是比特幣區(qū)塊鏈的瓶頸，因為它主要關注的是分散性和安全性，而不是可伸縮性。

目前，比特幣交易的平均交易時間為10分鐘，而以太坊交易的平均交易時間為17秒。另外，每個事務的成本很高，而且網(wǎng)絡與現(xiàn)實世界信息的接口能力仍然有限。

以太坊的PoW將很快被PoS協(xié)議Casper所取代，后者已經在測試網(wǎng)中運行了。

在此也可以考慮EOS。EOS是一個用于構建分散式應用程序的智能合約平臺，旨在解決區(qū)塊鏈的一些最大問題——Block1。EOS的開發(fā)者聲稱該平臺已經消除了交易費用，并且能夠每秒處理數(shù)百萬筆交易。

然而，EOS最近因缺乏分散性和技術穩(wěn)健性而遭到了一系列批評。問題的根源在于系統(tǒng)缺乏調解能力，對由代幣持有者選出的21個實體進行集中執(zhí)法，并根據(jù)利益委托證明機制負責確認交易。最近，EOS因為在處理破壞安全的行為時沒有一個明確的程序而引發(fā)了一系列的爭議，因為這違反了構建區(qū)塊鏈社區(qū)的整個分散的結構。Divie 說：“在安全系統(tǒng)，特別是密碼系統(tǒng)中，問題一直是如何將這些系統(tǒng)的技術細節(jié)與它們試圖支持的社會現(xiàn)象結合起來。我們在密碼學和認證機構方面做了大量的工作，這表明我們希望支持世界上存在的那種沒有政府和公司權威結構基礎的證書體系。我們不能有任何這些現(xiàn)有的權力結構。我們只是可以通過這樣做來構建一個點對點實體。”

3. 儲存狀態(tài)

最后，存儲狀態(tài)是區(qū)塊鏈平臺面臨的另一個問題。所有的區(qū)塊鏈協(xié)議目前存儲在每個節(jié)點上的所有狀態(tài)包括智能合約代碼、余額、存儲等。雖然這大大增加了數(shù)據(jù)的安全性，但也嚴重限制了數(shù)據(jù)的擴展和延遲事務。

比特幣簡單交易的區(qū)塊鏈大小超過150GB。然而，任何使用區(qū)塊鏈技術作為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的商業(yè)機構都會期望每個節(jié)點都有更多的空間。如果一個公司要運行一個私有的趣塊鏈并控制每個節(jié)點本身，那么這個問題就會變得更加復雜。

一個需要考慮的解決方案是分片，它涉及將狀態(tài)劃分為分區(qū)或分片，每個分片只包含數(shù)據(jù)的一部分。像Zilliqa這樣的區(qū)塊鏈平臺是為了使用分片技術進行擴展而設計的，它允許隨著網(wǎng)絡的擴展和挖掘者數(shù)量的增加而增加事務速率。盡管聽起來簡單，但它涉及到許多挑戰(zhàn)，如跨分片通信、數(shù)據(jù)可用性和一系列必須解決的安全問題。