「迅搜區塊鏈科普系列08」區塊鏈技術的潛在問題

雖然區塊鏈技術發展的很快,也受到越來越多人的關注,但是也面臨着很多問題。

性能限制

區塊大小存在上限

區塊的驗證、廣播需要時間,一個區塊越大,則需要的網絡、硬件要求越高,需要的時間也越久。當全節點需要下載所有區塊數據時,控制區塊大小可以降低全節點門檻,維持去中心化程度,所以區塊的容量大小不能一味地擴大。

性能低,TPS小

比特幣網絡的TPS大概是7筆交易/秒,礦工收到的交易沉澱在未打包池中,來不及記錄進區塊的只能等待,如果大量的未確認交易就會造成網絡擁堵(迷戀貓、ICO都造成以太坊的擁堵),在以太坊中可以設置交易Gas(手續費),給礦工的手續費越高,則越會被礦工優先打包。

不斷增長的區塊數據

完全節點:需要下載所有的歷史交易記錄

比特幣:每年增長50GB的數據,目前已超過200GB

以太坊:目前已接近2TB

越來越大的存儲容量使得完全節點數量減少

比特幣尚有超過1萬個全節點,而以太坊真正存儲所有數據的全節點已只有100餘個

輕量化的驗證、錢包客戶端不需要存儲大量數據,但全節點數量減少將使得安全性下降

寄希望於更好的硬件發展以及數據存儲技術

硬盤空間增長和成本降低

零知識證明技術對存儲量的減少

挖礦浪費能源

比特幣挖礦一年電耗700億度電,造成全球能耗的浪費

分叉

版本升級後節點升級不統一導致分叉

社區觀點不一導致分叉:區塊擴容(BCH)、盜幣回滾(ETC)

異步網絡導致的臨時分叉

新區塊產生到廣播給所有節點需要時間,在這樣的時間內可能有多個礦工都挖礦成功,但最終僅有一個會進入主鏈,該區塊被確認。

51%攻擊

對於新生的公鏈而言,51%攻擊相對容易;承載算力越多,則51%攻擊成本越高

代碼漏洞

共識機制保障去中心化賬本安全,但智能合約代碼漏洞會造成安全問題。當區塊鏈支持越來越多的複雜功能時,可能出現問題的概率也更大,通過代碼漏洞黑客極有可能發起攻擊並造成用戶資產損失,安全問題的發生基本上都是智能合約代碼漏洞的問題,而非區塊鏈自身問題,一方面需要加強代碼審覈,另一方面,亟待建立智能合約編寫規範、測試規範等,例如,著名的The DAO事件導致了以太坊的分叉—以太經典(ETC).

秘鑰丟失與錢包安全

秘鑰丟失就無法找回,導致錢包裡面的資產無法使用。所以很多私鑰用另外一種形式表現—助記詞,最早是由BIP39(將私鑰切分,得到12個二進制數,然後查BIP30定義的單詞表,映射得到12助記詞)提案提出,其目的是爲了幫助用戶記憶複雜的私鑰,助記詞一般由12/15/18/21個單詞或漢字構成。

鏈下數據映射的真實性

鏈下數據是不發生在主鏈上的,由於人爲輸入,一般存在不確定性、不可信。互聯網的做法是權威機構認證,保證數據的合理性,但區塊鏈追求分佈式屬性,可信第三方有違區塊鏈概念。

鏈下數據映射解決的問題是:區塊鏈的世界裡我們不知道區塊是幾點幾分幾秒,但我們知道目前是第幾個區塊高度。也就是說無法寫一個智能合約,在某個未來的固定時間點處理自己持有的代幣。基於這個類似於預言性的問題,誕生了一個概念預言機(Oracle神諭機),其基本原理:

分佈式多個主體對同一個外部數據給出結果,按照某種規則得出平均值,對接近平均值的人給出獎勵,對遠離平均值的人給出懲罰,這樣只有集團作惡纔可能實現作惡,否則爲了尋求陌生人之間的協作,更可能的是以真實數據爲錨定報告。由此我們就知道,數據映射都如此的困難,那麼想要實現資產映射就更難了,所以目前的資產上鍊都妥協於中心化機構。

以上8大類問題是區塊鏈面臨的主要問題,隨着技術的發展,相信區塊鏈會越來越好,這些問題也會得到很好的解決。