區塊鏈存在問題以及如何解決這些問題
當中本聰在2009年發明比特幣時，它被公認為是中央銀行的革命性替代品。但是，人們不久就意識到底層技術 – 區塊鏈 – 也能夠取代其他行業的中介機構：醫療保健，投票，房地產，法律文件，安全和個人身份保護，租賃，慈善機構和教育。
隨著區塊鏈項目的普及，區塊鏈的一些潛在問題也變得更加清晰，這表明該平台事實上還沒有為大規模採用做好準備。例如，單個加密貨幣遊戲減慢了整個以太坊網路的速度，而比特幣的交易延遲和低費用在其最高使用期間大幅上漲。
比特幣 – 作為第一個也是最大的區塊鏈網路 – 面臨著不環保，浪費CPU時間和需要複雜硬體才能獲利的批評。批評人士說，由於要求與協議的民主性質背道而馳，因此選擇硬體的需求尤其受到區域鏈愛好者的影響，因為它實際上中心化了大型挖礦池的權力。
由於區塊鏈的這些問題，炒作擺擺到了另一個極端，有些人現在聲稱這項技術沒有實際用途，引用了比特幣白皮書發布10年後沒有其他主流區塊鏈應用的證據。。
可以肯定的是，有許多項目正在努力解決阻礙問題，每個問題採取不同的路線。但同時，像Facebook計劃推出自己的加密貨幣這樣的努力威脅到一些人所說的區塊鏈的真正價值。對區塊鏈專家的訪談可能是區塊鏈採用緩慢的最重要原因：該技術本身就很複雜。
區塊鏈問題：解決「三難」問題
任何區塊鏈協議的核心是選擇的一致性演算法：定義節點與誰交談，如何共享信息以及應該信任誰的代碼。該演算法需要同時解決和平衡三個主題：安全性，可擴展性和去中心化性。區塊鏈社區將此稱為「三難」。
「例如，比特幣使用工作證據作為其共識機制，隨著網路的繼續存在，需要大量的計算工作來開採塊，」9th Gear Technologies的工程執行副總裁Michaele James說。「為了提高區塊鏈的可擴展性，您幾乎總是阻礙網路安全（例如，使用質押證明）或其去中心化（例如，使用權威證明）。」
根據James的說法，利益證明（PoS）共識方法允許更多節點參與以比工作證明（PoW）更快的速度向前移動區塊鏈，但同時更容易受到攻擊，因為存在較低的障礙入侵者入侵。
類似地，權威證明（PoA）共識模型允許網路更快，因為選擇了幾個授權節點來創建新塊，但現在區塊鏈的向前移動中心化在少數授權節點周圍。
因此，通過根據特定用例定製項目，可以實現最佳平衡。一種方法是限制壞人。
私人許可鏈如何解決區塊鏈問題
「在9th Gear，我們正在使用私人許可的區塊鏈，您的日常人員無法訪問我們的區塊鏈網路。相反，我們網路的參與者會通過篩選過程來驗證他們的意圖並驗證他們對我們網路正常運營的影響， 「詹姆斯解釋道。
經過許可的網路解決了9th Gear區塊鏈的幾個問題：它提供了一個在公共區塊鏈網路中找不到的信任元素 – 通常是故意避免 – 詹姆斯說。此外，它使9th Gear能夠使用更可靠的共識方法，例如IBFT（伊斯坦布爾拜占庭容錯共識機制），根據James的說法，「與標準的公共區塊鏈網路相比，它允許更高的吞吐量和更快的交易結算「。
雖然許可鏈提供更高的效率和更快的網路，但它們是以區塊鏈的分散式，公共性和民主性為代價的。這可能看起來像是打破了區塊鏈存在的目的，但事實證明這種鏈實際上非常適合企業。
企業級區塊鏈
Ternio的首席運營官兼創始人Ian Kane 以及獲得許可的區塊鏈的支持者認為，獲得許可並不意味著中心化。「我們的協議是完全去中心化的，但不像比特幣協議那樣完全民主化。」
他說，企業組織避開公共區塊鏈，因為它們可以成為一種競爭情報工具。「公司希望知道誰可以訪問鏈上的數據，因此每個人都可以獲得透明度而無法訪問他們不應擁有的信息。」
Ternio被批准為亞馬遜高級技術合作夥伴，為任何AWS客戶提供區塊鏈服務，每秒可交付超過100萬筆交易。正如凱恩解釋的那樣，這種模型最適合供應鏈透明度，數據不變性和穩定的硬幣（即不容易受到數字貨幣典型價格不穩定影響的加密貨幣）。
權威證明
PoA是Microsoft在Azure上使用的方法。該演算法更有效，因為它在保留拜占庭容錯的同時消除了挖礦的需要。但要求的是，所有共識參與者都是知名且信譽良好的。
Mark Moore是Inxeption的首席運營官和聯合創始人，他在商業中使用了這一概念。「美國沒有很多（或任何）商業領域不受法律管轄。因此，有信任，沒有必要燒毀CPU，試圖證明或驗證交易是真實的。」
Blockchain為Inxeption提供了一個分散式資料庫，該資料庫具有固有的加密貨幣功能，可用於保護和覆蓋數據或事務。這允許不同方在其受保護區域之外共享數據，並且仍然保證數據保護和一致性。
它本身也保留了可信的審計跟蹤，因此所有各方都可以確定資料庫未被篡改。根據摩爾的說法，為同一目的使用中心化資料庫需要大量的基本補充，而且實施起來會更加困難。
預計算針對區塊鏈速度的問題
針對公共使用的項目沒有部署許可鏈的奢侈品。對於那些，在不犧牲去中心化性或安全性的情況下，必須使用巧妙的演算法來實現高性能。Elixxir.io是一個去中心化的消息傳遞和支付平台，它已經找到了一種方法來提高區塊鏈的速度，而無需私密參與。
「Elixxir在混合網路中部署了一項突破，稱為cMix，利用預計算在交易發生之前執行絕大多數處理，」方正David Chaum說。混合網路是一系列節點和伺服器，它們以保持發送方，接收方和內容的機密性的方式中繼消息或事務，通過單獨發送它們。
根據Chaum的說法，預計算可以使交易速度與大眾市場消費者應用程序相提並論。「結果是服務的執行速度比沒有預先計算的系統快1000倍。」
量子安全演算法
另一種方法是加密貨幣temtum的創始人理查德丹尼斯提出的。他的解決方案基於消除區塊鏈節點之間的競爭。「而不是PoW或PoS共識演算法，temtum演算法通過隨機選擇’領導節點’來處理60秒內的交易，」丹尼斯說。這相當於在信標生成新的唯一值以移動到新的「領導節點」之前的五個塊。
這樣，temtum選擇下一個節點，通過單次計算確認設定期間的所有交易。這意味著不再需要通過PoW進行的數十億計算，同時仍然確保網路上的每個節點得出相同的結論，而不需要來自其他節點的更多信息。
「這個過程非常安全，效率極高，消除了節點之間的競爭，防止了每次交易都需要垃圾郵件的所有節點，」Dennis解釋道。Temtum已經開發了五年，最近剛剛推出了它的平台。該技術已經過Crest認證機構BSI的獨立驗證和筆試，也在考慮未來的威脅。
「選擇[程序]是量子安全的，因此使用量子隨機性（光子光子），這意味著沒有辦法預測將處理交易的節點，」丹尼斯說。「由AI支持的獨特性能完整性協議通過長時間監控性能，帶寬和正常運行時間，確保任何領導節點都值得信賴。」
物聯網區塊鏈：誠實的證明
物聯網部署在區塊鏈方面存在問題。物聯網感測器和設備電池和存儲電量低。因此，區塊鏈物聯網開發人員必須處理可行性問題，特別是如果他們想在區塊鏈上存儲大量其他低價值記錄（例如物聯網遙測）。
Stephanie So，Geeq的聯合創始人兼首席開發官，Geeq是一家提供公共區塊鏈基礎設施即服務的公司，他解釋說PoW系統通常不適合這種情況，因為他們需要在整個網路中傳播消息。
因此，Geeq的方法是一種專有的驗證系統，被稱為「誠實證明」，它依賴於每個設備的小型網路（大約10到25個節點），而不需要將數據傳播到更大的網路。
該系統旨在通過監控感測器輸入並過濾掉無效讀數（由預先指定的區塊鏈條件定義），然後將其放入區塊鏈，以確保區塊鏈上記錄的數據不會損壞。「我們的協議還保證存在一個不可改變的誠實鏈條，」So說。
你應該做什麼
在這篇文章中，我們討論了區塊鏈的一些問題以及實施區塊鏈技術的許多創造性方法。區塊鏈的開發不同於中央解決方案中採用的傳統客戶端 – 伺服器方法。我們很少關心MySQL或Apache伺服器的編碼方式，只關注我們自己的資料庫或網站代碼。使用區塊鏈，鏈條的實施方式很重要，公司需要在可擴展性，安全性和去中心化性之間找到完美的平衡點。