一致性問題

　　一致性問題是分布式存儲系統(tǒng)一個比較難解決的問題，通常這一個環(huán)節(jié)起容災(zāi)備份功能，同步操作大多放在“閑時”，是一種后臺操作。區(qū)塊鏈采用“前置”的同步操作，當(dāng)一個塊生成，塊鏈的更新需要所有副本完成內(nèi)容一致的復(fù)制。如果內(nèi)容存儲在塊內(nèi)，那么更新的數(shù)據(jù)量為更新的內(nèi)容乘以副本的數(shù)量，再加上副本間的傳輸距離和帶寬，整個操作是耗時的，整體的效率體現(xiàn)在系統(tǒng)中最長的同步時間，如圖。

　　因此采用這種方式，將影響對高頻應(yīng)用的響應(yīng)，例如諸多的交易場景。所以解決一致性問題的辦法一是控制更新內(nèi)容的大小，二是限定副本的數(shù)量。比特幣系統(tǒng)的實現(xiàn)是采用前者，私有鏈?zhǔn)菓?yīng)用了后者。

　　降維哈希問題

　　一致性問題的確是區(qū)塊鏈技術(shù)未來真正應(yīng)用的關(guān)鍵，如何降“魔”?梅萬妮?斯萬給出了他的思路，如果同步的數(shù)據(jù)量僅僅是64位或者是128位的數(shù)字串列，那么一致性起碼是可控的。在此模式下，區(qū)塊鏈服務(wù)的任何數(shù)字資產(chǎn)(例如文件、圖片、視頻錄像、監(jiān)控記錄、軟件等)數(shù)據(jù)最終不需要存放在區(qū)塊鏈上，更新的內(nèi)容只是對應(yīng)的數(shù)列。因此如何降維是這一模式下的問題所在，共識的內(nèi)容是自然語義。當(dāng)自然語義過渡到程序識別的數(shù)字表達(dá)，多維的自然語義和元數(shù)據(jù)需要完成一對一的關(guān)系映射，這一過程需要對信息進(jìn)行降維，其中會用到哈希、編碼等技術(shù)。例如一個9G的基因組文件，就需要降維為1維的二進(jìn)制數(shù)列來平衡區(qū)塊鏈同步前置的負(fù)外部性，最終使智能合約的執(zhí)行算法能夠以此甄別對象的“真?zhèn)巍?。需要提醒的一點是梅萬妮?斯萬這種方式哈希過程不是地址(地址是數(shù)字資產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲地址，例如指基因組文件的存放地址。要區(qū)別比特幣中的哈希地址，其實質(zhì)是明確比特幣的所有權(quán)，類似于交易的甲乙方，是交易的內(nèi)容)映射，如果區(qū)塊鏈當(dāng)中保存的是地址信息。

　　一是違背了內(nèi)容共識的機(jī)制，二是大大降低了系統(tǒng)的安全性。一旦非法入侵者獲得任何一個副本，就可以找到合約內(nèi)容的存儲空間進(jìn)行篡改。降維哈希這一過程類似于“壓縮”，需要基于數(shù)據(jù)內(nèi)容、文件特征、時間戳等特定信息進(jìn)行壓縮。這樣智能合約的執(zhí)行算法才能夠以此判定指定內(nèi)容的“真?zhèn)巍?。所以這個過程是復(fù)雜而艱巨的，工程量浩大。

　　智能合約的銜接

　　智能合約的核心是利用程序算法替代人執(zhí)行合同，從這個概念上理解合約的執(zhí)行可以類比“支付寶”。當(dāng)買家和賣家在淘寶網(wǎng)達(dá)成了某筆交易，錢貨兩訖將按照支付寶程序執(zhí)行，買賣雙方更多是配合程序執(zhí)行的貫徹。因此，智能合約的前提就必須是簽訂的交易在執(zhí)行前不能被篡改。區(qū)塊鏈因此成為智能合約在去中心環(huán)境下的天然基石，該機(jī)制保證了智能合約執(zhí)行程序前能得到“原汁原味”的合約。

　　通常對智能合約的“觸發(fā)”有兩種自然的解決方式，模式A和模式B，如圖。前者通過數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容形成觸發(fā)事件來驅(qū)動智能合約的執(zhí)行，因此在執(zhí)行之前需要驗證數(shù)據(jù)內(nèi)容和哈希值是否匹配。如果不匹配，就意味原始數(shù)據(jù)被篡改后續(xù)需要匹配容災(zāi)恢復(fù)機(jī)制。而采用模式B，則需要智能合約實現(xiàn)對哈希值的解讀。如果說降維哈希是“壓縮”，那么與智能合約之間的銜接就需要執(zhí)行“解壓”，需要從數(shù)字串列的特征值上進(jìn)行解讀，實現(xiàn)執(zhí)行算法的“事件觸發(fā)”。因此，區(qū)塊鏈和智能合約的應(yīng)用需要對數(shù)字資產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，通過標(biāo)準(zhǔn)的組件配置實現(xiàn)資產(chǎn)從注冊、確權(quán)、轉(zhuǎn)移等功能的量身定制。

　　區(qū)塊鏈的檢索

　　如果說一致性問題的解決是區(qū)塊鏈“寫”操作的實踐，那么區(qū)塊鏈內(nèi)容的檢索就是一個“讀”過程。因此，對于應(yīng)用的需求而言，切不可為了區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈。在內(nèi)容實現(xiàn)廣泛共識的基礎(chǔ)上，我們可以相機(jī)選擇合適的方式來優(yōu)化區(qū)塊鏈上的遍歷。中心化的檢索或者區(qū)塊鏈本身復(fù)合檢索功能都是可以參考的方式。國內(nèi)開發(fā)的唯鏈Vechain是采用后者的一種方式，將地址信息和內(nèi)容信息同時進(jìn)行哈希。但這一方案反而降低了系統(tǒng)的安全性，因為區(qū)塊鏈系統(tǒng)存在太多的副本。假如非法入侵者獲取到任何一個副本就得到了系統(tǒng)一個完整的地址表，入侵者就很容易找到原始數(shù)據(jù)的存放空間進(jìn)行“篡改”。所以需要強(qiáng)調(diào)的是：區(qū)塊鏈的“不可篡改性”，僅僅指區(qū)塊鏈上存儲的內(nèi)容(如圖4紅色圈出的內(nèi)容，圖中的序號說明了整個流程)難以篡改，而非其他數(shù)據(jù)。同時，復(fù)合地址信息從另一個角度來看也為未來系統(tǒng)的負(fù)載均衡設(shè)置了障礙。由于的區(qū)塊鏈不能“瘦身”，存儲信息日益膨脹使得“讀”效率會逐步降低，未來客戶端是否需要裝載完整的區(qū)塊鏈?畢竟對于單個用戶而言涉及到的信息比例很低，在區(qū)域內(nèi)建立區(qū)塊鏈服務(wù)器也不為一個預(yù)期的方向。這樣“去中心”的區(qū)塊鏈將過渡到“非中心”的區(qū)塊鏈，由區(qū)塊鏈服務(wù)器保留完整的鏈信息。

　　傳統(tǒng)金融的基礎(chǔ)設(shè)施是中心化的，交易過程中信息的匯總、合同的內(nèi)容、信用的背書等等操作都必須以金融中介機(jī)構(gòu)為中心。由它為雙方達(dá)成的合約背書，也就默認(rèn)了凡是中介機(jī)構(gòu)承載的交易信息都是正確的。因此，傳統(tǒng)中心化的服務(wù)方式，系統(tǒng)本身是不容錯的。一旦中介機(jī)構(gòu)本身存在道德風(fēng)險或者中介機(jī)構(gòu)被黑客惡意修改合同，那么交易合同履行存在漏洞，參與者會出現(xiàn)財產(chǎn)損失。這進(jìn)一步說明了，最近幾年金融機(jī)構(gòu)的服務(wù)器屢受攻擊的動機(jī)所在。區(qū)塊鏈的存在允許了系統(tǒng)的容錯，通過“去中心的共識”實現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)字表達(dá)，將供需拉得更近。持續(xù)的被關(guān)注，本身就是對傳統(tǒng)金融現(xiàn)狀的“反抗”。金融本質(zhì)是價值的流動，需求、供給和中介成為了實現(xiàn)流動的三個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的金融中介現(xiàn)階段難以完成供需的直接滿足，區(qū)塊鏈強(qiáng)化供需、削弱中介來實現(xiàn)供需效率匹配的優(yōu)化，這也是當(dāng)前供給側(cè)改革一種技術(shù)實現(xiàn)。

　　以上就是關(guān)于區(qū)塊鏈所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)有哪些的全部內(nèi)容，更多內(nèi)容請繼續(xù)關(guān)注武林技術(shù)頻道網(wǎng)站!