雖然目前區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展飛快和日趨成熟，但仍有不少企業(yè)對應用區(qū)塊鏈還有些顧慮，主要因為傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)要落地到商業(yè)應用特別是金融應用，仍有比較多問題，其中最大三大問題分別是交易性能、隱私保護、監(jiān)管缺失。但隨著各個區(qū)塊鏈技術(shù)商的深入研究和技術(shù)迭代更新，這些問題目前都有了比較不錯的解決方案

　　1交易性能

　　對于商業(yè)應用來看，交易吞吐量和時延是企業(yè)最關(guān)心的交易性能指標，金融機構(gòu)往往會吐槽區(qū)塊鏈做不了高頻交易。誠然，類似比特幣區(qū)塊鏈交易頻率約6.67次/秒,每次交易需要6個區(qū)塊確認,10分鐘才能產(chǎn)生一個區(qū)塊,全網(wǎng)確認一次交易需要1個小時，這個很多使用場景肯定比較難接受。我們看看哪些環(huán)節(jié)可以對交易性能進行優(yōu)化的。

　　目前主要影響區(qū)塊鏈的交易性能包括廣播通信、信息加解密、共識機制、交易驗證機制等等幾個環(huán)節(jié)：

　　廣播通信：由于區(qū)塊鏈的核心技術(shù)之一就是P2P網(wǎng)絡，因此P2P網(wǎng)絡通信的效率是對性能的影響非常重要。首先，為了能最大程度的改善交易性能，Elwin推薦你采用聯(lián)盟鏈而不是公鏈，假如你的應用是高頻應用，如果運行基于比特幣或以太坊的公鏈，那用戶體驗會比較差。由于公鏈必須保持高度的去中心化，節(jié)點軟件必須能夠在標準的消費級電腦上運行，并且每個節(jié)點機器的性能和網(wǎng)絡情況都是千差萬別的，導致交易性能形成一個天然的限制。而對于聯(lián)盟鏈，我們可以指定節(jié)點機器的物理配置和節(jié)點數(shù)量，并盡量以高速網(wǎng)絡進行連接，則可以很大程度改善區(qū)塊鏈的交易性能。

　　信息的加解密：信息的加解密是區(qū)塊鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要是哈希函數(shù)和非對稱加密兩部分的算法。哈希函數(shù)目前主要有SHA家族算法、MD5、SCRYPT、RIPEMD、WHIRLPOOL、CUCKOO HASH、HAVAL、Tiger、LYRA2、Equihash、Hashimoto、Dagger、Ethash(以太坊目前Pow機制下的算法)等多種算法，還有其中算法的串聯(lián)和并聯(lián)使用。由于商業(yè)應用一般都不考慮挖礦問題和更注重性能問題，Elwin更推薦大家采用常用的SHA256算法為主。而非對稱加密部分，主要有非對稱加密算法包括RSA、DSA、橢圓曲線算法等，區(qū)塊鏈一般使用橢圓曲線算法，包括ECDSA和SCHNORR，還有國密算法(SM2橢圓曲線公鑰密碼算法、SM3密碼雜湊算法、SM4分組密碼算法)，其中，比特幣使用的簽名算法是ECDSA，而Schnorr簽名的驗證速度比ECDSA簽名的快，而且這種簽名體積可以更小，還原生地支持多重簽名。

　　共識機制：共識機制是分布式賬本為了使得所存儲信息的準確性與一致性設計的一套機制，機制的設計主要由業(yè)務與性能的需求決定，從PoW到PoS再到DPoS和各種拜占庭容錯算法，共識機制不斷創(chuàng)新，區(qū)塊鏈平臺性能也得到大幅提升。在類似DPoS或PBFT的共識機制下，區(qū)塊鏈上交易的確認很迅速，交易吞吐量也滿足現(xiàn)有的金融交易規(guī)模，部分私鏈性能達到萬筆/秒，能夠滿足絕大多數(shù)業(yè)務需求。

　　交易驗證：從交易驗證機制角度出發(fā)，目前有幾種優(yōu)化處理方式：

　　1.分片處理(sharding)，總體思路是每個節(jié)點只處理一部分交易，比如一部分賬戶發(fā)起的交易，從而減輕節(jié)點的計算和存儲負擔。

　　2.閃電網(wǎng)絡(LightningNetwork)和狀態(tài)通道(State Channels)，這兩種策略是保持底層的區(qū)塊鏈協(xié)議不變，盡可能將交易放到鏈外執(zhí)行，通過改變協(xié)議用法的方式來解決擴展性問題。在這種策略下，分布式賬本上只是記錄粗粒度的賬本，而真正細粒度的雙邊或有限多邊交易明細，則不作為交易記錄在分布式賬本上。

　　從比特幣到以太坊，從Ripple到HyperLedger fabric或Corda，通過共識算法的創(chuàng)新以及聯(lián)盟鏈的部署使得吞吐量等性能得到大幅的提升，當前延時已能夠控制在秒級別，吞吐量達萬筆每秒，單節(jié)點的存儲空間需求也能夠進行相應的優(yōu)化與壓縮，性能瓶頸已經(jīng)被逐步突破。

　　2隱私保護

　　在區(qū)塊鏈公有鏈中，每一個參與者都能夠獲得完整的數(shù)據(jù)備份，所有交易數(shù)據(jù)都是公開和透明的，這個區(qū)塊鏈的優(yōu)勢特點，但另一方面，對于很多區(qū)塊鏈應用方來說，這個特點又是致命的。因為很多時候，不僅僅用戶本身希望他的帳戶隱私和交易信息被保護，就商業(yè)機構(gòu)來說，很多帳戶和交易信息更是這些機構(gòu)的重要資產(chǎn)和商業(yè)機密，不希望公開分享給同行。

　　比特幣對隱私保護的解決思路是，通過隔斷交易地址和地址持有人真實身份的關(guān)聯(lián)，來達到匿名的效果。所以雖然能夠看到每一筆轉(zhuǎn)賬記錄的發(fā)送方和接受方的地址，但無法對應到現(xiàn)實世界中的具體某個人。但這樣的保護是很弱的，通過觀察和跟蹤區(qū)塊鏈的信息，通過地址ID、IP信息等還是可以追查到帳戶和交易的關(guān)聯(lián)性。

　　為了解決區(qū)塊鏈的隱私保護問題，目前有混幣、環(huán)簽名、同態(tài)加密、零知識證明等幾種方式。

　　混幣原理(CoinJoin)：混幣原理是割裂輸入地址和輸出地址之間的關(guān)系。在一個交易中，假如有很多人參與，其中包括大量輸入和輸出，這樣會比較難在輸入和輸出中找出每個人的對應對，這樣一來，輸入與輸出之間的聯(lián)系被事實上割裂。多次混幣、每次少量幣，效果更好。

　　環(huán)簽名：環(huán)簽名是一種簡化的類群簽名，它因為簽名由一定的規(guī)則組成一個環(huán)而得名。在環(huán)簽名方案中，環(huán)中一個成員利用他的私鑰和其他成員的公鑰進行簽名，但卻不需要征得其他成員的允許，而驗證者只知道簽名來自這個環(huán)，但不知到誰是真正的簽名者。環(huán)簽名解決了對簽名者完全匿名問題，環(huán)簽名允許一個成員代表一組人進行簽名而不泄漏簽名者的信息。在暗網(wǎng)幣中，它的環(huán)簽名是塊鏈上的混幣服務，這種混幣具有相同金額的輸入，并且使用了多個別人的公鑰，只知道是從這一群人中的一個發(fā)送的，但無法判斷是哪一個，也無法通過金額分析來判斷輸入輸出對。

　　同態(tài)加密：同態(tài)加密是一種無需對加密數(shù)據(jù)進行提前解密就可以執(zhí)行計算的方法。它提供了一種急需的方法，能夠在原有基礎(chǔ)上使用區(qū)塊鏈技術(shù)。通過使用同態(tài)加密技術(shù)在區(qū)塊鏈上存儲數(shù)據(jù)可以達到一種完美的平衡，不會對區(qū)塊鏈屬性造成任何重大的改變。也就是說，區(qū)塊鏈仍舊是公有區(qū)塊鏈。然而，區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)將會被加密，因此照顧到了公有區(qū)塊鏈的隱私問題，同態(tài)加密技術(shù)使公有區(qū)塊鏈具有私有區(qū)塊鏈的隱私效果。

　　零知識證明(ZKPs)： ZKP是一種密碼學技術(shù)，是一種在無需泄露數(shù)據(jù)本身情況下證明某些數(shù)據(jù)運算的一種零知識證明，允許兩方(證明者和驗證者)來證明某個提議是真實的，而且無需泄露除了它是真實的之外的任何信息。在密碼學貨幣和區(qū)塊鏈中，這通常是指交易信息數(shù)據(jù)。Zcash和Zcoin都引入的零知識證明，Zcoin和Zcash是僅存的兩個使用零知識證明而達到零知識級匿名的加密貨幣。

　　在聯(lián)盟鏈中，除了在算法做處理外，還有其他一些特別的隱私數(shù)據(jù)保護方法。

　　1.Enigma系統(tǒng)的方式，它將數(shù)據(jù)分解成碎片，然后使用一些巧妙的數(shù)學方法對這些數(shù)據(jù)進行掩蓋。單獨從每一碎片獲知數(shù)據(jù)是不可能的，你不可能重新獲得有關(guān)的原始數(shù)據(jù)。因為很多商業(yè)數(shù)據(jù)非常敏感，所以機構(gòu)不能輕易把數(shù)據(jù)分享出來做研究，但是如果只是使用機器學習模型或者預測模型來運行特定的數(shù)據(jù)分析的話，就不會有這種擔憂了，這將是突破性的。

　　2.很多聯(lián)盟鏈都允許系統(tǒng)的終端用戶控制他與環(huán)境交互和共享的信息，要求它的交易得其他企業(yè)不可見，而他的行業(yè)合作伙伴無權(quán)分享機密信息。如在fabric中交易隱私是通過非授權(quán)用戶的兩個屬性來實現(xiàn)的，一個是交易匿名，交易的所有者隱藏在一個被稱為匿名集的組建中;另一個是交易不可關(guān)聯(lián)，同一用戶的兩個或多個交易不能被關(guān)聯(lián)起來。

　　隱私交易會產(chǎn)生一定的交易性能問題，需要注意隱私保護和交易性能的平衡。同時隱私交易是一把雙刃劍，如果交易不可最終很容易挑戰(zhàn)政府監(jiān)管的底線，所以基于區(qū)塊鏈的隱私技術(shù)發(fā)展一直飽受爭議。

　　3.監(jiān)管

　　區(qū)塊鏈透明化、去中心化的特點，在政府、監(jiān)管者甚至交易層面，都很難被完全接受。那么區(qū)塊鏈應該如何讓政府和監(jiān)管機構(gòu)適當?shù)貐⑴c到里面的監(jiān)管，又不損害到商業(yè)機構(gòu)的利益和避免降低效率呢?

　　在fabric系統(tǒng)中，總賬可以按照規(guī)定規(guī)則來審計全部或部分總賬分錄。在與參與者合作中，審計員可以通過基于時間的證書來獲得總賬的查看，連接交易來提供實際的資產(chǎn)操作。fabric利用了密鑰的層級可以控制將給予審計員檢查某些交易，某組交易的審計權(quán)限，只披露給審計實體最相關(guān)的密鑰來提供控制審計的可能性。不是系統(tǒng)的成員的應用審計人員，可以給予被動的觀察區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的手段，同時保證給予他們只是為了與被審計應用程序相關(guān)的交易。

　　Corda推出時候就定位為用于記錄、管理和同步受監(jiān)管金融機構(gòu)之間的金融協(xié)議，它直接設計出負責監(jiān)管與監(jiān)督觀察作業(yè)的節(jié)點，監(jiān)管者也在Corda賬本上，交易信息經(jīng)由特定交易方來驗證，不需由一大群與該交易無關(guān)的驗證者。

　　區(qū)塊鏈的監(jiān)管，在某種程序上是促進區(qū)塊鏈的商業(yè)應用更好落地和提供合規(guī)性的保護，但如果過度監(jiān)管也可能毀掉區(qū)塊鏈，需要把握好尺度。同時監(jiān)管機構(gòu)也應緊追創(chuàng)新步伐，以開放和包容的態(tài)度進行有效的新形式的監(jiān)管。