区块链存在问题以及如何解决这些问题

当中本聪在2009年发明比特币时,它被公认为是中央银行的革命性替代品。但是,人们不久就意识到底层技术 – 区块链 – 也能够取代其他行业的中介机构:医疗保健,投票,房地产,法律文件,安全和个人身份保护,租赁,慈善机构和教育。

随着区块链项目的普及,区块链的一些潜在问题也变得更加清晰,这表明该平台事实上还没有为大规模采用做好准备。例如,单个加密货币游戏减慢了整个以太坊网络的速度,而比特币的交易延迟和低费用在其最高使用期间大幅上涨。

比特币 – 作为第一个也是最大的区块链网络 – 面临着不环保,浪费CPU时间和需要复杂硬件才能获利的批评。批评人士说,由于要求与协议的民主性质背道而驰,因此选择硬件的需求尤其受到区域链爱好者的影响,因为它实际上中心化了大型挖矿池的权力。

由于区块链的这些问题,炒作摆摆到了另一个极端,有些人现在声称这项技术没有实际用途,引用了比特币白皮书发布10年后没有其他主流区块链应用的证据。。

可以肯定的是,有许多项目正在努力解决阻碍问题,每个问题采取不同的路线。但同时,像Facebook计划推出自己的加密货币这样的努力威胁到一些人所说的区块链的真正价值。对区块链专家的访谈可能是区块链采用缓慢的最重要原因:该技术本身就很复杂。

区块链问题:解决“三难”问题

任何区块链协议的核心是选择的一致性算法:定义节点与谁交谈,如何共享信息以及应该信任谁的代码。该算法需要同时解决和平衡三个主题:安全性,可扩展性和去中心化性。区块链社区将此称为“三难”。

“例如,比特币使用工作证据作为其共识机制,随着网络的继续存在,需要大量的计算工作来开采块,”9th Gear Technologies的工程执行副总裁Michaele James说。“为了提高区块链的可扩展性,您几乎总是阻碍网络安全(例如,使用质押证明)或其去中心化(例如,使用权威证明)。”

根据James的说法,利益证明(PoS)共识方法允许更多节点参与以比工作证明(PoW)更快的速度向前移动区块链,但同时更容易受到攻击,因为存在较低的障碍入侵者入侵。

类似地,权威证明(PoA)共识模型允许网络更快,因为选择了几个授权节点来创建新块,但现在区块链的向前移动中心化在少数授权节点周围。

因此,通过根据特定用例定制项目,可以实现最佳平衡。一种方法是限制坏人。

私人许可链如何解决区块链问题

“在9th Gear,我们正在使用私人许可的区块链,您的日常人员无法访问我们的区块链网络。相反,我们网络的参与者会通过筛选过程来验证他们的意图并验证他们对我们网络正常运营的影响, “詹姆斯解释道。

经过许可的网络解决了9th Gear区块链的几个问题:它提供了一个在公共区块链网络中找不到的信任元素 – 通常是故意避免 – 詹姆斯说。此外,它使9th Gear能够使用更可靠的共识方法,例如IBFT(伊斯坦布尔拜占庭容错共识机制),根据James的说法,“与标准的公共区块链网络相比,它允许更高的吞吐量和更快的交易结算“。

虽然许可链提供更高的效率和更快的网络,但它们是以区块链的分布式,公共性和民主性为代价的。这可能看起来像是打破了区块链存在的目的,但事实证明这种链实际上非常适合企业。

企业级区块链

Ternio的首席运营官兼创始人Ian Kane 以及获得许可的区块链的支持者认为,获得许可并不意味着中心化。“我们的协议是完全去中心化的,但不像比特币协议那样完全民主化。”

他说,企业组织避开公共区块链,因为它们可以成为一种竞争情报工具。“公司希望知道谁可以访问链上的数据,因此每个人都可以获得透明度而无法访问他们不应拥有的信息。”

Ternio被批准为亚马逊高级技术合作伙伴,为任何AWS客户提供区块链服务,每秒可交付超过100万笔交易。正如凯恩解释的那样,这种模型最适合供应链透明度,数据不变性和稳定的硬币(即不容易受到数字货币典型价格不稳定影响的加密货币)。

权威证明

PoA是Microsoft在Azure上使用的方法。该算法更有效,因为它在保留拜占庭容错的同时消除了挖矿的需要。但要求的是,所有共识参与者都是知名且信誉良好的。

Mark Moore是Inxeption的首席运营官和联合创始人,他在商业中使用了这一概念。“美国没有很多(或任何)商业领域不受法律管辖。因此,有信任,没有必要烧毁CPU,试图证明或验证交易是真实的。”

Blockchain为Inxeption提供了一个分布式数据库,该数据库具有固有的加密货币功能,可用于保护和覆盖数据或事务。这允许不同方在其受保护区域之外共享数据,并且仍然保证数据保护和一致性。

它本身也保留了可信的审计跟踪,因此所有各方都可以确定数据库未被篡改。根据摩尔的说法,为同一目的使用中心化数据库需要大量的基本补充,而且实施起来会更加困难。

预计算针对区块链速度的问题

针对公共使用的项目没有部署许可链的奢侈品。对于那些,在不牺牲去中心化性或安全性的情况下,必须使用巧妙的算法来实现高性能。Elixxir.io是一个去中心化的消息传递和支付平台,它已经找到了一种方法来提高区块链的速度,而无需私密参与。

“Elixxir在混合网络中部署了一项突破,称为cMix,利用预计算在交易发生之前执行绝大多数处理,”方正David Chaum说。混合网络是一系列节点和服务器,它们以保持发送方,接收方和内容的机密性的方式中继消息或事务,通过单独发送它们。

根据Chaum的说法,预计算可以使交易速度与大众市场消费者应用程序相提并论。“结果是服务的执行速度比没有预先计算的系统快1000倍。”

量子安全算法

另一种方法是加密货币temtum的创始人理查德丹尼斯提出的。他的解决方案基于消除区块链节点之间的竞争。“而不是PoW或PoS共识算法,temtum算法通过随机选择’领导节点’来处理60秒内的交易,”丹尼斯说。这相当于在信标生成新的唯一值以移动到新的“领导节点”之前的五个块。

这样,temtum选择下一个节点,通过单次计算确认设定期间的所有交易。这意味着不再需要通过PoW进行的数十亿计算,同时仍然确保网络上的每个节点得出相同的结论,而不需要来自其他节点的更多信息。

“这个过程非常安全,效率极高,消除了节点之间的竞争,防止了每次交易都需要垃圾邮件的所有节点,”Dennis解释道。Temtum已经开发了五年,最近刚刚推出了它的平台。该技术已经过Crest认证机构BSI的独立验证和笔试,也在考虑未来的威胁。

“选择[程序]是量子安全的,因此使用量子随机性(光子光子),这意味着没有办法预测将处理交易的节点,”丹尼斯说。“由AI支持的独特性能完整性协议通过长时间监控性能,带宽和正常运行时间,确保任何领导节点都值得信赖。”

物联网区块链:诚实的证明

物联网部署在区块链方面存在问题。物联网传感器和设备电池和存储电量低。因此,区块链物联网开发人员必须处理可行性问题,特别是如果他们想在区块链上存储大量其他低价值记录(例如物联网遥测)。

Stephanie So,Geeq的联合创始人兼首席开发官,Geeq是一家提供公共区块链基础设施即服务的公司,他解释说PoW系统通常不适合这种情况,因为他们需要在整个网络中传播消息。

因此,Geeq的方法是一种专有的验证系统,被称为“诚实证明”,它依赖于每个设备的小型网络(大约10到25个节点),而不需要将数据传播到更大的网络。

该系统旨在通过监控传感器输入并过滤掉无效读数(由预先指定的区块链条件定义),然后将其放入区块链,以确保区块链上记录的数据不会损坏。“我们的协议还保证存在一个不可改变的诚实链条,”So说。

你应该做什么

在这篇文章中,我们讨论了区块链的一些问题以及实施区块链技术的许多创造性方法。区块链的开发不同于中央解决方案中采用的传统客户端 – 服务器方法。我们很少关心MySQL或Apache服务器的编码方式,只关注我们自己的数据库或网站代码。使用区块链,链条的实施方式很重要,公司需要在可扩展性,安全性和去中心化性之间找到完美的平衡点。

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