區塊鏈面臨的技術挑戰

① 區塊鏈十大挑戰之：能源消耗不可持續

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能源消耗不可持續

在比特幣區塊鏈的這些早期階段，第二章里描述的工作量證明機制對建立人們的信任是非常重要的。在很多年後，我們回過頭來看，應該會明白這種機制的精妙之處，它解決了鑄幣和分配新比特幣的問題，還有分配身份和防止雙重支付的問題。

這真是很卓越的，但根據一些對使用了工作量證明去維護網路安全和匿名性的加密貨幣的批評意見，這樣的能源消耗是不可持續的。

用SHA-256演算法對等待中的交易進行哈希運算和校驗的過程需要消耗很多的電力 。

1.1 比特幣挖礦能源消耗統計

據估計， 比特幣的網路的能源耗費足以跟美國700個普通家庭的電力消耗量或者整個塞普勒斯島消耗的電量相提並論 。這超過了44.09億千瓦時，對應著很多的碳排放量，而這樣的設計是刻意的。

在2015年早期，《新共和》雜志的報道表明 比特幣網路的總處理能力是世界上排名前500台的超級計算機累計處理能力的幾百倍 。「 處理和保護超過30億美元價值的流通中的比特幣每年需要耗費超過1億美元的電費，也會產生相應的碳排放量 。」

這篇文章的作者內森·施奈德寫了一段讓我們至今仍記憶猶新的話：「 所有的這些計算能力，本來可以用於治療癌症或探索宇宙，現在正被鎖定在機器裡面，除了處理比特幣類型的交易外，什麼都不做 」。

1.2 能源消耗的兩個細節

這裡面有兩個方面的細節， 第一是關於運行機器所用的電費，第二是為這些機器提供的冷卻裝置（使得機器不因高溫而損壞）所需的電費。

這里是一個經驗法則： 計算機每消耗1美元的電費，它就需要50美分的電費讓它冷卻下來 。

隨著比特幣的價值提升，挖出新的比特幣的競爭也隨之加劇；隨著更多的計算能力投入到挖礦中，礦工需要解決的計算難題又會變得更困難 。

比特幣網路的總計算能力是以哈希速率（hashrate）計量的。加文·安德烈森解釋道：「假設在將來每個區塊可以包含幾百萬筆交易，每一筆交易平均要付出1美元的交易費。這樣，礦工們在每個區塊總共能得到幾百萬美元的回報，而他們花費比這更少的電費去完成這項工作。這就是工作量證明的經濟學的運作方式。比特幣的價格及一個區塊可以得到的獎勵決定著全網的總算力。」

在過去兩年間，比特幣網路的總算力一直在顯著增加，一年內翻了近45倍。而這個趨勢也會帶來更多的能源消耗。

「沒有中心化權力機構的代價就是能源的耗費」，一個工業級無線感測器網路公司Filament的首席執行官埃里克·詹寧斯說道。

1.3 貨幣與能源的關系

「任何形式的貨幣都與能源有著一定的關系」，Bitpay的斯蒂芬·佩爾說道。他重新使用了黃金的比喻。「 在地球上黃金是非常罕有的，因為形成黃金需要很多的能源 。」黃金的高價值來源於其物理屬性，而這些屬性是源自於能源。

從一個角度來看，這些消耗的電力是有意義的。數字貨幣兌換服務商ShapeShift的創始人埃里克·沃里斯認為那些將花費在比特幣挖礦的能源稱為一種浪費行為的批評是不公平的。「這些電力是為了一個原因而消耗的，它提供了一種真實的服務，那就是維護這些支付的安全性。」

區塊鏈上只有三類用戶的群體是可以安全地實現去中心化的，而每一類用戶都對應一類共識演算法：運算能力的所有者對應標準的工作量證明演算法；股東對應著錢包軟體里的各種權益證明演算法；而社交網路中的成員對應著「聯盟式」的共識演算法 。

需要注意的是，這些共識機制中只有一種是帶有「運算能力」這個名詞的。以太坊2.0將會建立在一個權益證明的模式之上，而瑞波是建立在聯盟的模式之上——一個像SWIFT（全球安全金融信息的服務商）那樣的小規模受控組織，經過授權的各個小組就區塊鏈的狀態達成共識。這些系統不會像比特幣區塊鏈那樣消耗大量的電力。

全球最聰明的技術專家們正在尋求解決能源耗費問題的創新方案，探索更高效的設備和可再生能源的使用。還有，隨著計算機的智能程度越來越高，它們無疑能夠提供自己的解決方案。羅傑·維爾認為，「假如最聰明的人智商IQ值能夠到達200，想像一下人工智慧的IQ可以達到250、500、5000甚至是500萬。如果我們人類需要解決方案，總是會有的。」

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文章解讀

1.  用SHA-256演算法對等待中的交易進行哈希運算和校驗的過程需要消耗很多的電力。

2. 處理和保護超過30億美元價值的流通中的比特幣每年需要耗費超過1億美元的電費，也會產生相應的碳排放量。

3. 電費包括：第一是關於運行機器所用的電費，第二是為這些機器提供的冷卻裝置（使得機器不因高溫而損壞）所需的電費。

4. 隨著比特幣的價值提升，挖出新的比特幣的競爭也隨之加劇；隨著更多的計算能力投入到挖礦中，礦工需要解決的計算難題又會變得更困難。

5. 區塊鏈上只有三類用戶的群體是可以安全地實現去中心化的，而每一類用戶都對應一類共識演算法：運算能力的所有者對應標準的工作量證明演算法；股東對應著錢包軟體里的各種權益證明演算法；而社交網路中的成員對應著「聯盟式」的共識演算法。

認識雲鵬老師：

《區塊鏈讀書會》創始人、EOS引力區引力節點、區分主節點/項目分析師、GOGOC社群聯合發起人等。

② 基於區塊鏈的智能合約目前面臨的問題與挑戰是什麼

金窩窩集團分析基於區塊鏈的智能合約面臨的問題有如下幾點：
1-安全性問題：關鍵問題之一就是安全性及信任度的問題。智能合約系統都被設計成無需信任的環境，這就意味著無法改正出現的錯誤；
2-私密性問題：有效利用區塊鏈的一大挑戰就是區塊鏈提供徹底的透明度；
3-意外情景問題：智能合約聽起來非常好，但如何正確、合適地處理意外場景下的合約執行，是一個問題。

③ 區塊鏈技術中供應鏈的挑戰是什麼

區塊鏈技術在金融領域是最為人所知的：它的起源與那些依靠區塊鏈透明度和無與倫比的安全性來加速其成功的加密貨幣融為一體。本質上，通過一個分散的分布式數字分類賬，區塊鏈可以記錄整個計算機系統中任何有價值的交易，這樣，在沒有整個計算機系統的共識下，任何記錄都不可能被悄無聲息地更改。
在金融領域，區塊鏈被探索並積極用於進行金融交易甚至管理合同。對於供應鏈而言，其好處則不僅限於純粹保存准確的記錄：區塊鏈從根本上減少了過多花在文書工作和授權上的時間。目前，大部分產品或材料交期延誤都是因為這兩點。但在區塊鏈上，不需要花費時間來驗證以前的記錄，只需要一個數字簽名，就能夠確保數字紙質記錄的准確性和真實性。
驗證真實性
以來鑽石貿易為例，目前，消費者必須依靠證書來驗證寶石的真實性。一張紙可以很容易地改變，當許多鑽石所有者帶著出售意圖進行估價時，會發現他們完美無瑕的鑽石的價值只比玻璃或更小的鑽石多一點。
運用區塊鏈，鑽石可以在剛從菜市場開采出來時，就作為原石進行獨一無二的條形碼編碼，在保持其信息的完整性，所做的更改以及經手記錄的同時，在整個供應鏈中流通。在整個供應鏈中，真實性能夠被驗證，並且沒有未經授權的更改，因此最終購買者能夠追蹤鑽石的起源（事實上，適用於製造最終產品的任何其他材料）及其整個流通過程。
同樣，通過區塊鏈，可以追溯到二手車的起源，服務和所有權歷史，從而減少服務欺詐（例如重新校準里程錶的地方）以及流通中被盜車輛的數量，並且也希望這些行業徹底被終止。
透明度和安全性
安全性和透明度不是通常齊頭並進的術語，但在區塊鏈上，它們確實如此。如上所述，區塊鏈的安全性不允許任何形式的未經授權的更改，並確保數據真實性。通過存儲相同且需要在其網路上集體批準的「塊」信息，區塊鏈不能由任何單個實體控制，也不會出現單點故障，這使其成為迄今為止最安全的平台。
區塊鏈能夠提供透明度，然而，其編程方式，僅允許被授權的實體訪問與其特定興趣相關的信息。例如，購買者可能能夠查看交易歷史，但將被拒絕訪問敏感或個人信息，例如地址。
從合規角度來看，這有助於確保所有各方遵守法律，例如歐盟的通用數據保護法規（GDPR）和南非的個人信息保護法（PoPI），同時仍然能夠共享或訪問與他們自己的供應鏈部分相關的信息。
區塊鏈技術有許多應用實例，供應鏈是其中之一。然而，由於供應鏈中涉及的各方復雜程度和數量，區塊鏈被認為是解決迄今為止所有挑戰的完美解決方案，其中包括安全性，延遲及真實性。

④ 區塊鏈目前面臨的挑戰有哪些

區塊鏈目前面臨的挑戰有哪些
現階段，區塊鏈領域的應用項目主要分為兩個方面：一是與區塊鏈技術較為匹配的新商業模式，比如跨境支付、供應鏈金融、產品溯源等等場景；二是基於已有中心化業務進行改革的應用，即利用Token的經濟激勵機制。
隨著技術的發展，該領域應用項目的數量正迅速膨脹，不少人認為2018年將會是區塊鏈真正與實體經濟結合並爆發的一年。不過區塊鏈技術當前仍處於早期發展階段，面臨著包括監管環境、人才匱乏、技術認知等方面的挑戰。

從技術層面來看，將區塊鏈技術應用至實際行業場景中，需要解決交易速度、數據共識、節點維護等問題。當前比特幣網路每秒僅能處理七筆交易，而較為領先的超級賬本技術也只能達到200到300筆的水平；這與每秒上萬筆交易處理能力的中心化系統相比，還有一大段距離。此外，目前領域內缺乏相關激勵機制，使得參與節點間較難有序運行。從監管層面來看，雖然大部分國家都積極擁抱區塊鏈技術，但是現階段還未有較為完善的監管法規及行業標准。而不適當的監管措施，或許會阻礙著這類新興技術的創新發展。
受到底層技術有待進一步成熟、智能合約公鏈平台缺乏、各類Token生態兼容不足、政府監管不明等等多方面因素的影響；現階段區塊鏈應用項目的落地較為緩慢，同時還呈現出項目質量良莠不齊的情況。為此分析人士表示，相較於通用型區塊鏈，短期內將得到突破的或許是面向特定場景及應用的聚焦式區塊鏈。

⑤ 區塊鏈面臨哪些風險需要解決的

雖然在資本和人才湧入的推動下，區塊鏈行業迎來快速發展，但是作為一個新興產業，其安全漏洞頻繁示警的狀況引發了人們對區塊鏈風險的擔憂。

國家信息技術安全研究中心主任俞克群指出，對於隱私暴露、數據泄露、信息篡改、網路詐騙等問題，區塊鏈的出現給人們帶來了很多期望。但區塊鏈的安全問題依然存在諸多的挑戰。

中國信息安全測評中心主任助理李斌分析說，當前區塊鏈分為公有鏈、私有鏈、聯盟鏈三種，無論哪一類在演算法、協議、使用、時限和系統等多個方面都面臨安全挑戰。尤為關鍵的是，目前區塊鏈還面臨的是51%的攻擊問題，即節點通過掌握全網超過51%的算例就有能力成功的篡改和偽造區塊鏈數據。

值得注意的是，除了外部惡意攻擊風險，區塊鏈也面臨其內生風險的威脅。俞克群提醒說，如何圍繞著整個區塊鏈的應用系統的設備、數據、應用、加密、認證以及許可權等等方面構築一個完整的安全應用體系，是各方必須要面臨的重要問題。

吳家志也分析說，作為新興產業，區塊鏈產業的從業人員安全意識較為缺乏，導致目前的區塊鏈相關軟硬體的安全系數不高，存在大量的安全漏洞，此外，整個區塊鏈生態環節眾多，相較之下，相關的安全從業人員力量分散，難以形成合力來解決問題。迎接上述挑戰需要系統化的解決方案。

內容來源 中新網

⑥ 區塊鏈中心化計算與處理模式的缺點是

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維基鏈
區塊鏈公鏈
1、 效率問題

交易效率低

相比於很多互聯網支付網路，區塊鏈的交易效率還是很低的。比特幣區塊鏈的每秒交易數為7，以太坊在10-20之間，維基鏈可以達到1000+。然而，2017年雙十一期間，支付寶的每秒交易速度就已經達到了25.6萬。

從交易處理頻率來看，區塊鏈技術遠不如互聯網。突破每秒交易數，也是區塊鏈技術面臨的重大技術挑戰之一。

交易驗證時間長

以比特幣為例，當前比特幣交易一次確認時間平均為10分鍾左右，這也是一個區塊的生成時間。6次確認的情況下，需要等待1個小時。而支付寶等交易的驗證只需要幾秒鍾。

2、高耗能問題

區塊鏈是一個高耗能的系統，為維護區塊鏈的真實和完整性，其每秒運算能力達到了七萬億次。礦工通過隨機的哈希運算，來爭奪比特幣的記賬權，這一過程需要消耗電力來完成，而且只有不到1%的礦工能夠競爭到每10分鍾區塊的記賬權，其他礦工算力都被浪費了。

3、技術性能問題

每一個想參與區塊鏈的節點都必須下載存儲並實施更新一份從創世塊開始延續至今的數據包。如果每一個節點的數據都完全同步，那麼區塊鏈數據的存儲空間容量要求就可能變成一個制約其發展的關鍵問題。

4、安全問題

區塊鏈採用了非對稱密碼學原理，按照當前的技術水平是安全的。但隨著量子計算機的發展，以及數學研究的深入，這種非對稱加密演算法能否被破解成為未知。當加密演算法被破解的這一天到來，區塊鏈技術就不再是一個值得信任的安全技術了。

⑦ 區塊鏈技術在物聯網中應用中有哪些挑戰

區塊鏈技術在物聯網中應用中有哪些挑戰
區塊鏈在物聯網中的挑戰包括但不限於以下三點：
1、區塊鏈的部署和實施是由多個節點共同參與，但物聯網節點設別的存儲和計算能力具有一定的局限性。因此在物聯網節點中部署區塊鏈技術、區塊架構是否分級，以及現有區塊鏈技術尚需加強的問題等，都需要考慮在內。
2、物聯網將球時實性，而區塊鏈共識機制普遍存在延時問題。因此，共識延時可能引起反饋延時、告警延時，無法滿足現有物聯網應用的需求，需要在技術上進一步改進。
3、目前區塊鏈在互聯網中的應用，僅在一定范圍內、有限節點中開展。而一旦區塊鏈應用在物聯網中，節點數量將呈幾何級數增加，其頻繁的關系數據查詢請求將對現有的鏈式數據架構提出非常嚴峻的挑戰。
面對當今社會，全球新的科技和產業正在興起，網路技術正在以前所未有的速度轉化為生產力。物聯網發展前景廣闊，但面臨著不少歷史機遇和挑戰；區塊鏈在物聯網中的應用，能夠在某種程度上解決物聯網面臨的問題和新的需求。

⑧ 區塊鏈行業正迎來市場新風口，區塊鏈行業的發展，存在哪些瓶頸問題

區塊鏈技術是一種新的分布式基礎架構和計算範式，可實現分布式賬本的共享，復制和授權。它具有多點共識的特點，難以篡改。它解決了如何在商業網路中實現跨機構信任交易的問題，將涉及金融服務的所有各方聯系在一起，並帶來了打破數據孤島和提高數據質量的挑戰。它具有安全性，降低交易成本的潛在優勢。增強風險控制能力，在金融領域具有廣闊的應用前景。區塊鏈行業正迎來市場新風口，區塊鏈行業的發展，存在著一些瓶頸問題。只有突破這些瓶頸，才能迎來區塊鏈的春天。帶來更好的發展。

最後，區塊鏈技術的發展會帶來一定的網路的安全問題。要重視和解決信息安全和網路安全問題。區塊鏈技術並不是天生的安全。任何軟體系統都不可避免地存在缺陷和漏洞，並且將面臨來自網路的攻擊。設計不良和管理不善的區塊鏈系統可能很容易受到攻擊。在金融行業的應用中，數據是一種資產，因此我們應該對區塊鏈的安全性有一個全面的了解，首先將安全性設計和自我控制放在首位，避免發生比特幣被盜的事件。

⑨ 區塊鏈創新發展有哪些機遇與挑戰是我們必須抓住的

在20世紀這個新時代，有許多的機遇是需要我們去抓住，不僅是我們個人對於我們國家來說，抓住機遇也是一件很重要的事情。新世紀對於全世界來說都是一個新的機遇與挑戰，新的科技與經濟對於我們的生活各方面都產生的許多的影響。以及最新的“數字經濟發展，”為當今時代的發展做了一個重要的鋪墊。那麼區塊鏈的發展與創新有什麼呢？

全世界都在創新發展，需要我們看準時機去抓住機遇，機會都是留給早有準備的人。

⑩ 區塊鏈所面臨的問題

主要2個問題
第一個區塊鏈一般都是通過激勵制度來建立去中心化的安全維護機制，但是有一個缺點是一般激勵制度都會發幣，國內不支持這么做
第二個是技術瓶頸，區塊鏈的tps普遍不高，無法支持大量應用的落地