区块链应用有哪些局限性？需要面对哪些挑战

大家都知道区块链很流行。 很多人认为区块链很难实施，因为它需要面对很多问题。 今天我们就来聊一聊区块链的局限和挑战，区块链的种类和应用。

比特币区块链的局限性

当前的比特币区块链设计存在一些局限性。

他们之中有一些是：

(i) 由于比特币区块链将所有记录（交易和区块）链接在一起，因此区块链的大小约为 95 GB（2016 年 12 月）并且还在不断增长。

(ii) 吞吐量——大约每秒 7 笔交易 (tps)——比特币区块链网络比当前的生产系统慢，如 PayPal (150 tps)、SWIFT (~200 tps)、Visa (2000 tps) 或 Twitter (5000 tps)。

(iii) 延迟——目前创建一个新块大约需要 10 分钟，因此引入了延迟

(iv) 比特币区块链旨在消耗电力来执行复杂的计算作为工作证明。 对其功耗的估计各不相同，例如，O'Dwyer (2014) 估计 2014 年比特币生态系统使用的总电力在 0.1 到 10GW 之间，而爱尔兰的平均电力生产和需求为 3GW。 比特币区块链计算机（包含 5000 多个节点）的计算能力是 500 台最先进超级计算机加起来的八倍（Cowley 2013）。 然而，消耗大部分算力的 POW 是比特币区块链的一个设计组件，不能被轻易篡改。

(v) 鉴于比特币在理论上的供应量有限（2100 万），一些经济学家认为，从长远来看，比特币可能会通货紧缩，这可能导致其垮台。

(vi) 计算设备的改进，例如量子计算，可能会使 POW 计算变得相对微不足道，从而破坏它们的设计。 比特币区块链的设计需要应对额外的、更强大的计算挑战，以跟上计算能力的飞跃。

(vii) 随着挖矿变得计算密集比特币的局限有哪些比特币的局限有哪些，个体矿工与矿池相关的能力已经减弱。 如果这种趋势继续下去，可能会出现矿池垄断，系统的基本设计也会被颠覆。 此外，哈希算力集中在一个国家（如中国）会带来地缘政治风险。

(viii) 比特币软件代码是“开源”的，由自愿编码人员在非正式的自治结构中独立工作编写和维护，这些结构容易受到来自各方的批评。 为了将验收视为一种行业效用，其内部组织需要重新定义。 例如，它的治理结构推迟了“隔离见证（SegWit）”的采用，这是一种从交易中剥离签名以提高系统吞吐量的新协议，因为采用这种“硬分叉”需要 95% 的共识。

(ix) 革命性技术的监管影响使当前的法律结构陷入困境。

区块链和监管机构

世界各地的监管机构都对区块链技术带来的可能性持谨慎态度。 一些监管机构采取了谨慎的观望态度，而另一些监管机构则采取了更积极的态度来帮助推动行业向前发展并引导行业所需的监管变革。

2016 年 5 月，英格兰银行启动了一个“监管沙盒”，使金融科技公司能够在最少的监管监督下推出新的商业模式。 新加坡金管局也有类似的金融科技创新沙盒，可以确保创新者能够与他们并驾齐驱，在区块链等创新的监管上不会遥遥领先。 香港金融管理局也有类似的计划。 在美国，

美联储发布了一份专注于 DLT 的研究论文，其中指出需要进一步研究以检查现有法律框架对新兴技术的充分性。 韩国、乌克兰、加拿大、丹麦、厄瓜多尔、荷兰、塞内加尔等多个国家已宣布计划探索使用区块链的国家数字货币。 虽然这些是国家政府支持的数字货币的早期阶段，但大量政府实体表现出的浓厚兴趣表明了基于区块链的解决方案在满足金融和非金融记录保存要求方面的潜力。

区块链在印度

在印度，印度储备银行 (RBI) 与 RBI、IDRBT 和行业代表的官员一起致力于金融交易的区块链技术。 印度储备银行于2016年发布了一份题为“区块链技术在印度银行业和金融业的应用”的白皮书。RBI还与MonetaGo（美国区块链技术初创公司）合作，成功测试区块链技术贸易应用。 国内银行业务是在印度储备银行的技术部门 IDRBT 的指导下进行的。

ICICI Bank、Yes Bank 和 Axis Bank 等个别银行也在与 Infosys、Stellar、Ripple 等合作伙伴在贸易融资、汇款和跨境支付等不同领域开发概念证明方面取得长足进步。 IDRBT（2017 年）最近的一份白皮书暗示要进一步研究以考虑与印度储备银行一起将印度卢比数字化：

“区块链已经足够成熟，利益相关者也足够清楚，现在正是通过 BCT（区块链技术）将印度卢比数字化的合适时机。”

印度国家银行主动成立了印度第一个区块链探索联盟，名为 Bank-Chain。

最近，IBM 和 Mahindra 宣布建立合作伙伴关系，为供应链融资创建 POC。 Bajaj Electricals 和 Yes Bank 使用区块链技术设计供应商融资解决方案，将票据贴现时间从 4-5 天缩短为实时交易。 国家证券交易所和 ICICI 银行、IDFC 银行、Kotak 银行、RBL 银行等银行合作开发了涉及区块链的了解你的客户 (KYC) POC。 印度也有一些区块链初创公司，如 Unocoin 和 CoinSecure，提供比特币兑换和钱包设施； EzyRemit 汇款解决方案； 提供定制化解决方案以满足客户需求的KrypC； SignZy 用于文档存储、签名、验证，EasterEgg 行业机构如 ASSOCHAM 用于礼品解决方案，

因此，印度公司和监管机构似乎开始意识到这项技术带来的机遇，并开始谨慎尝试。

区块链或分布式账本作为通用技术

区块链或更一般地说，分布式账本技术（“DLT”）可以适用于处理和维护任何数字货币或代币或任何资产的唯一标识的交易记录。

Davidson（2016 年）将区块链描述为“通用公共技术”（Bresnahan 和 Trajtenberg 1995，Lipsey 等人 2005），其中包括蒸汽机、电力和互联网等技术。 因此，它对跨行业的使用以及公共和私人生活中的交易产生重大影响。

Werbach（2016 年）讨论了区块链如何成为自互联网以来最重要的 IT 发展，通过允许用户信任系统的输出而不信任系统中的任何参与者来解决人类信任的古老问题。 他进一步指出，区块链的挑战基本上是治理而不是计算机科学。 他设想法律和区块链需要通过合作而不是竞争或冲突来共同努力。

在当今世界，几乎每个数据库都是集中的，例如，民事登记、土地所有权登记、财产登记、护照系统。 集中式解决方案的优势在于能够有效地创建、建立和执行规则，但它们往往成本高昂、具有垄断性，并且随着时间的推移容易被滥用。 区块链可以破坏任何集中式数据库。

Davidson (2016) 认为区块链作为公共数据库是制度、治理和组织方面的革命，而不仅仅是简单的技术或货币创新。 作者指出，由企业或技术创新引起的竞争往往受到政治反应的影响，政治反应虽然不仅仅依靠成本竞争，但选择立法或监管来否定技术创新模式（Williamson 1979）。 作者引用交易成本经济学 (TCE)（科斯 1937 年，1960 年）来询问为什么某些交易发生在市场中而某些其他交易发生在有组织的公司中。 他们争辩说，不完全契约只出现在有组织的公司环境中，而完全契约则出现在市场中。

区块链的类型

区块链具有广义效用的特点。 它可以被视为一种元技术，例如 Internet 或万维网 (WWW)。

因此，它既可以支持本地区块链应用，也可以支持互联网上的混合应用，从而解决互联网世界的电子商务问题。 它还可以创建为驻留在封闭墙内的专用网络，允许在专用网络内使用和使用联盟。 它可以享受 DLT 的所有好处，而无需管理基于 POW 的共识的开销。 在私有区块链领域，出现了“股权证明”等替代共识模型，因为参与者通常是“受信任”群体的一部分，而不是比特币区块链中的匿名同行或同行。 节点。 这具有显着提高可伸缩性的优势。

Pilkington (2015) 识别了私有、公共和混合区块链，并识别了它们之间的异同以及它们适用的特殊情况。 例如，由公共分类账维护的土地登记处可能不会被政府接受或认可，因为他们无法干预以更正记录。

Morini（2016）认为，区块链用例不是技术对商业模式的应用，而是商业模式本身的变革。 作者指出，区块链正在促进从双重簿记和核对范式向单一记录范围的转变，从而消除了几个世纪以来的浪费。 他还指出，虽然金融合同目前被编码为软件，但区块链引入了软件代码本身就是合同的范例。

这催生了像以太坊这样的区块链系统，这是一个图灵完备的区块链。 以太坊引入了去中心化自治组织 (DAO) 的概念，这是一家自营公司，没有人可以在没有任何人为干预的情况下以编程方式进行交易。 基本上是一个专有公司网络，在某些明确定义的公共事件发生或不发生之间进行交易。 这种 DAO 的应用在金融服务以及其他行业和政府部门中可能很重要。

除了比特币区块链和以太坊，还有许多其他 DLT 系统的工作示例。 其中大部分是由技术专长领导的多家领先公司的协作努力（例如，由 Linux 基金会领导的 HyperLedger 项目或由金融行业参与者或 Ripple 等私人实体组成的 R3 联盟）。 表 2 是一些流行的区块链和 DLT 系统的比较表。

区块链：常见应用

金融和非金融部门已经确定了区块链的多个用例。 在金融领域，高盛、摩根大通、桑坦德银行等大型企业都在进行跨子域、跨洲的区块链项目。 像 R3 这样的全行业联盟包括全球 50 多家金融机构，从事行业研究、原型设计、标准开发和传播。 SWIFT（环球银行金融电信协会）、DTCC（存款信托与清算公司）、纳斯达克等大型多边机构和中央对手方正积极与IBM、埃森哲、德勤等技术领先企业合作，共同推广区块链技术。 利用。 据估计，仅就证券交易功能而言，

Crossby、Nachiappan 等人。 (2015) 研究并确定金融和非金融领域引人注目的区块链相关应用。 他们还研究了他们所谓的革命性技术的潜在挑战和机遇。

同样，Bheemaiah (2015) 也研究了使用区块链的创新商业解决方案和商业模式。 作者将钱包提供商确定为比特币区块链中最早的商业理念。 大多数供应商现在已经发展到提供额外的服务，例如外汇兑换、对冲、分析（例如，coinbase、区块链、圈子等）。 他将普惠金融确定为一个主要用例，因为在世界 70 亿人口中，只有大约 20 亿公民拥有银行账户。 现有的金融服务提供商由于其中心化模式而具有高成本结构； 因此，他们无法为小额票据提供服务，留下一些无法处理的人/交易。

Catalini (2016) 研究了区块链降低到接近零的两个关键成本：验证成本和网络成本。 基于这种下降的中间成本函数，作者研究了各种可以完全通过技术进行调解和执行的交易，人类参与者的干扰最小，从简单的资产转向成熟的市场平台和结算系统。 仍然为交易增值的中介机构（例如，提供筛选服务、监控服务）仍然可以获得溢价，但非增值交易中介机构可能会被推向区块链技术。

平均费用高达转账金额 10% 的汇款对于加密货币和与之相关的区块链来说是一个低成就，例如，Bitpay、coinbase、BitPesa 收取转账金额的 0.01%-0.05%，或者说 3% 包括 BitPesa 的当地货币兑换费。 在 2013 年估计的 490 亿美元汇款成本中，采用比特币服务可以节省 430 亿美元（或 90%）。 其他示例包括 Abra、BTC Jam、Plutus。

由多位作者确定的其他一些基于区块链的跨行业应用程序（一些公司名称在括号中）是

(i) 纳斯达克私募股权基金通过 chain.com 进行私募股权交易。 数字证券交易的其他参与者包括 Symbiont、Bitshares 和 SecureAssetExchange。

(ii) 多货币兑换，包括法定货币和替代货币（Ripple）

基于区块链的结算服务，结算时间目标为 T+10 分钟，而不是 T+2/3 天（Coinsetter）

(iii) 智能合约（以太坊）

(iv) 利用“人群的智慧”（Augur）的去中心化预测市场

(v) 钻石认证和交易历史分类账（EverLedger）

(vi) 文件存在、所有权和真实性验证（Stampery、BlockNotary、Bitrated、Codius、BitProof、Blockai）

(vii) 标识（ShoCard、UniquID、OneName）

(viii) 去中心化物联网（Filament、Chimera）

(ix) 防伪解决方案（BlockVerify、Provenance、ChainLink）

(x) 供应链完整性（SKU 链）

(xi) 平台颠覆，从双方平台的私有制到平台的用户所有权（例如 LaZooz 试图在没有中介的情况下在乘车平台上颠覆优步）

(xii) 颠倒功耗证明工作。 BOINC（伯克利开放基础设施网络开放计算网格）运营着 GridCoin，这是一种点对点加密货币，可以补偿参与 BOINC 项目的矿工，从而推动医学、生物学、天体物理学、气候学等领域的进步。

(xiii) 投票系统（FollowMyVote）使用区块链系统以可信方式记录和审计选票。 纳斯达克最近宣布了近一年历史的区块链投票 POC（与 chain.com）的成功。

(xiv) 没有可信中介的点对点交易的去中心化市场（Open Bazaar、Slock.it 出租/共享财产）

(xv) 基于比特币区块链的声誉管理系统 (Carboni 2015)

Olnes (2015) 注意到区块链技术在电子政务中的应用不足，并探索了可能的用例。

区块链及其法律影响

Walch（2015 年）研究了采用比特币区块链作为金融市场基础设施的理论可能性，并得出结论，比特币设计的基本核心（去中心化、点对点、开源软件，没有可识别的所有者或组织结构，没有实体). 负责其维护、缓慢的决策、硬化的可能性、损害其成为当前形式的金融市场基础设施的能力。

Wright (2015) 提出了一个新的 Lex Cryptographia 案例来处理新兴的区块链技术及其可能导致的潜在业务中断，将其比作互联网的兴起以及法律体系跟上技术进步的需要。

Kiviat (2015) 检查了区块链技术的监管准备状态，表明监管机构仍在努力应对虚拟货币和区块链的各个方面。 各个司法管辖区已经开始审查和起草法规来规范其中的一些活动，例如，纽约金融服务部于 2015 年 6 月发布了 BitLicense 框架。此外，区块链的非比特币应用仍在不断涌现，合法的系统尚未设想监管的必要性和范围。 旨在降低这项强大技术风险的法规受到欢迎，但必须谨慎准确地实施以促进创新。

区块链及其未来应用

区块链创业和融资活动继续获得动力，新公司参与跨职能、部门和行业，重新构想新的区块链世界中的业务。 总而言之，区块链目前似乎处于 Gartner 研究机构整体技术采用框架中所谓的“技术成熟度曲线”的顶峰。 最大的问题是区块链和分布式账本技术现在是否会在未来几个月和几个季度陷入“幻灭低谷”，这可能会导致许多有前途的初创公司未能实现，或者项目未能通过 POC 或行业联盟解体或财团解体形式的强大用例阻止了 DLT 转变为真正的增值市场。

基于区块链的技术解决方案从根本上颠覆许多行业和流程的潜力仍然有效。 它在关键任务应用程序中的应用将取决于社会、政府和企业 (i) 识别与这项新技术相关的风险，(ii) 设计和采用系统以确保获得新技术的好处，同时 (iii) ) 采用未知 该技术的潜在危险副作用已得到很好的理解和缓解。返回搜狐查看更多