区块链面临的技术挑战有哪些,区块链面临的技术挑战包括区块链面临的技术挑战

zhousys 区块链知识 2023-10-29 18:41 115

摘要:区块链面临的技术挑战一个重要的技术挑战是安全性。区块链技术有着极高的安全性,但也存在一些漏洞,如51%攻击和DoubleSpending攻击。因此,需要开发出...

区块链面临的技术挑战

一个重要的技术挑战是安全性。区块链技术有着极高的安全性,但也存在一些漏洞,如51%攻击和Double Spending攻击。因此,需要开发出能够有效防御这些攻击的安全系统,以确保区块链的安全性。

另一个技术挑战是可扩展性。由于区块链的分布式结构,每个节点都需要处理大量的数据和交易,这会导致系统性能下降。因此,需要开发出一种可以有效分散和处理数据的技术,以提高区块链的可扩展性。

最后,隐私性也是一个重要的技术挑战。由于区块链的公开性,交易信息可以被任何人查看,这可能会导致隐私泄露的风险。因此,需要开发出一种能够有效保护用户隐私的技术,以确保区块链的隐私性。

① 区块链十大挑战之:能源消耗不可持续

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能源消耗不可持续

在比特币区块链的这些早期阶段,第二章里描述的工作量证明机制对建立人们的信任是非常重要的。在很多年后,我们回过头来看,应该会明白这种机制的精妙之处,它解决了铸币和分配新比特币的问题,还有分配身份和防止双重支付的问题。

这真是很卓越的,但根据一些对使用了工作量证明去维护网络安全和匿名性的加密货币的批评意见,这样的能源消耗是不可持续的。

用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力 。

1.1 比特币挖矿能源消耗统计

据估计, 比特币的网络的能源耗费足以跟美国700个普通家庭的电力消耗量或者整个塞浦路斯岛消耗的电量相提并论 。这超过了44.09亿千瓦时,对应着很多的碳排放量,而这样的设计是刻意的。

在2015年早期,《新共和》杂志的报道表明 比特币网络的总处理能力是世界上排名前500台的超级计算机累计处理能力的几百倍 。“ 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费,也会产生相应的碳排放量 。”

这篇文章的作者内森·施奈德写了一段让我们至今仍记忆犹新的话:“ 所有的这些计算能力,本来可以用于治疗癌症或探索宇宙,现在正被锁定在机器里面,除了处理比特币类型的交易外,什么都不做 ”。

1.2 能源消耗的两个细节

这里面有两个方面的细节, 第一是关于运行机器所用的电费,第二是为这些机器提供的冷却装置(使得机器不因高温而损坏)所需的电费。

这里是一个经验法则: 计算机每消耗1美元的电费,它就需要50美分的电费让它冷却下来 。

随着比特币的价值提升,挖出新的比特币的竞争也随之加剧;随着更多的计算能力投入到挖矿中,矿工需要解决的计算难题又会变得更困难 。

比特币网络的总计算能力是以哈希速率(hashrate)计量的。加文·安德烈森解释道:“假设在将来每个区块可以包含几百万笔交易,每一笔交易平均要付出1美元的交易费。这样,矿工们在每个区块总共能得到几百万美元的回报,而他们花费比这更少的电费去完成这项工作。这就是工作量证明的经济学的运作方式。比特币的价格及一个区块可以得到的奖励决定着全网的总算力。”

在过去两年间,比特币网络的总算力一直在显著增加,一年内翻了近45倍。而这个趋势也会带来更多的能源消耗。

“没有中心化权力机构的代价就是能源的耗费”,一个工业级无线传感器网络公司Filament的首席执行官埃里克·詹宁斯说道。

1.3 货币与能源的关系

“任何形式的货币都与能源有着一定的关系”,Bitpay的斯蒂芬·佩尔说道。他重新使用了黄金的比喻。“ 在地球上黄金是非常罕有的,因为形成黄金需要很多的能源 。”黄金的高价值来源于其物理属性,而这些属性是源自于能源。

从一个角度来看,这些消耗的电力是有意义的。数字货币兑换服务商ShapeShift的创始人埃里克·沃里斯认为那些将花费在比特币挖矿的能源称为一种浪费行为的批评是不公平的。“这些电力是为了一个原因而消耗的,它提供了一种真实的服务,那就是维护这些支付的安全性。”

区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的,而每一类用户都对应一类共识算法:运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法;股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法;而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法 。

需要注意的是,这些共识机制中只有一种是带有“运算能力”这个名词的。以太坊2.0将会建立在一个权益证明的模式之上,而瑞波是建立在联盟的模式之上——一个像SWIFT(全球安全金融信息的服务商)那样的小规模受控组织,经过授权的各个小组就区块链的状态达成共识。这些系统不会像比特币区块链那样消耗大量的电力。

全球最聪明的技术专家们正在寻求解决能源耗费问题的创新方案,探索更高效的设备和可再生能源的使用。还有,随着计算机的智能程度越来越高,它们无疑能够提供自己的解决方案。罗杰·维尔认为,“假如最聪明的人智商IQ值能够到达200,想象一下人工智能的IQ可以达到250、500、5000甚至是500万。如果我们人类需要解决方案,总是会有的。”

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文章解读

1.  用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力。

2. 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费,也会产生相应的碳排放量。

3. 电费包括:第一是关于运行机器所用的电费,第二是为这些机器提供的冷却装置(使得机器不因高温而损坏)所需的电费。

4. 随着比特币的价值提升,挖出新的比特币的竞争也随之加剧;随着更多的计算能力投入到挖矿中,矿工需要解决的计算难题又会变得更困难。

5. 区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的,而每一类用户都对应一类共识算法:运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法;股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法;而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法。

认识云鹏老师:

《区块链读书会》创始人、EOS引力区引力节点、区分主节点/项目分析师、GOGOC社群联合发起人等。

② 基于区块链的智能合约目前面临的问题与挑战是什么

金窝窝集团分析基于区块链的智能合约面临的问题有如下几点:
1-安全性问题:关键问题之一就是安全性及信任度的问题。智能合约系统都被设计成无需信任的环境,这就意味着无法改正出现的错误;
2-私密性问题:有效利用区块链的一大挑战就是区块链提供彻底的透明度;
3-意外情景问题:智能合约听起来非常好,但如何正确、合适地处理意外场景下的合约执行,是一个问题。

③ 区块链技术中供应链的挑战是什么

区块链技术在金融领域是最为人所知的:它的起源与那些依靠区块链透明度和无与伦比的安全性来加速其成功的加密货币融为一体。本质上,通过一个分散的分布式数字分类账,区块链可以记录整个计算机系统中任何有价值的交易,这样,在没有整个计算机系统的共识下,任何记录都不可能被悄无声息地更改。
在金融领域,区块链被探索并积极用于进行金融交易甚至管理合同。对于供应链而言,其好处则不仅限于纯粹保存准确的记录:区块链从根本上减少了过多花在文书工作和授权上的时间。目前,大部分产品或材料交期延误都是因为这两点。但在区块链上,不需要花费时间来验证以前的记录,只需要一个数字签名,就能够确保数字纸质记录的准确性和真实性。
验证真实性
以来钻石贸易为例,目前,消费者必须依靠证书来验证宝石的真实性。一张纸可以很容易地改变,当许多钻石所有者带着出售意图进行估价时,会发现他们完美无瑕的钻石的价值只比玻璃或更小的钻石多一点。
运用区块链,钻石可以在刚从菜市场开采出来时,就作为原石进行独一无二的条形码编码,在保持其信息的完整性,所做的更改以及经手记录的同时,在整个供应链中流通。在整个供应链中,真实性能够被验证,并且没有未经授权的更改,因此最终购买者能够追踪钻石的起源(事实上,适用于制造最终产品的任何其他材料)及其整个流通过程。
同样,通过区块链,可以追溯到二手车的起源,服务和所有权历史,从而减少服务欺诈(例如重新校准里程表的地方)以及流通中被盗车辆的数量,并且也希望这些行业彻底被终止。
透明度和安全性
安全性和透明度不是通常齐头并进的术语,但在区块链上,它们确实如此。如上所述,区块链的安全性不允许任何形式的未经授权的更改,并确保数据真实性。通过存储相同且需要在其网络上集体批准的“块”信息,区块链不能由任何单个实体控制,也不会出现单点故障,这使其成为迄今为止最安全的平台。
区块链能够提供透明度,然而,其编程方式,仅允许被授权的实体访问与其特定兴趣相关的信息。例如,购买者可能能够查看交易历史,但将被拒绝访问敏感或个人信息,例如地址。
从合规角度来看,这有助于确保所有各方遵守法律,例如欧盟的通用数据保护法规(GDPR)和南非的个人信息保护法(PoPI),同时仍然能够共享或访问与他们自己的供应链部分相关的信息。
区块链技术有许多应用实例,供应链是其中之一。然而,由于供应链中涉及的各方复杂程度和数量,区块链被认为是解决迄今为止所有挑战的完美解决方案,其中包括安全性,延迟及真实性。

④ 区块链目前面临的挑战有哪些

区块链目前面临的挑战有哪些
现阶段,区块链领域的应用项目主要分为两个方面:一是与区块链技术较为匹配的新商业模式,比如跨境支付、供应链金融、产品溯源等等场景;二是基于已有中心化业务进行改革的应用,即利用Token的经济激励机制。
随着技术的发展,该领域应用项目的数量正迅速膨胀,不少人认为2018年将会是区块链真正与实体经济结合并爆发的一年。不过区块链技术当前仍处于早期发展阶段,面临着包括监管环境、人才匮乏、技术认知等方面的挑战。

从技术层面来看,将区块链技术应用至实际行业场景中,需要解决交易速度、数据共识、节点维护等问题。当前比特币网络每秒仅能处理七笔交易,而较为领先的超级账本技术也只能达到200到300笔的水平;这与每秒上万笔交易处理能力的中心化系统相比,还有一大段距离。此外,目前领域内缺乏相关激励机制,使得参与节点间较难有序运行。从监管层面来看,虽然大部分国家都积极拥抱区块链技术,但是现阶段还未有较为完善的监管法规及行业标准。而不适当的监管措施,或许会阻碍着这类新兴技术的创新发展。
受到底层技术有待进一步成熟、智能合约公链平台缺乏、各类Token生态兼容不足、政府监管不明等等多方面因素的影响;现阶段区块链应用项目的落地较为缓慢,同时还呈现出项目质量良莠不齐的情况。为此分析人士表示,相较于通用型区块链,短期内将得到突破的或许是面向特定场景及应用的聚焦式区块链。

⑤ 区块链面临哪些风险需要解决的

虽然在资本和人才涌入的推动下,区块链行业迎来快速发展,但是作为一个新兴产业,其安全漏洞频繁示警的状况引发了人们对区块链风险的担忧。

国家信息技术安全研究中心主任俞克群指出,对于隐私暴露、数据泄露、信息篡改、网络诈骗等问题,区块链的出现给人们带来了很多期望。但区块链的安全问题依然存在诸多的挑战。

中国信息安全测评中心主任助理李斌分析说,当前区块链分为公有链、私有链、联盟链三种,无论哪一类在算法、协议、使用、时限和系统等多个方面都面临安全挑战。尤为关键的是,目前区块链还面临的是51%的攻击问题,即节点通过掌握全网超过51%的算例就有能力成功的篡改和伪造区块链数据。

值得注意的是,除了外部恶意攻击风险,区块链也面临其内生风险的威胁。俞克群提醒说,如何围绕着整个区块链的应用系统的设备、数据、应用、加密、认证以及权限等等方面构筑一个完整的安全应用体系,是各方必须要面临的重要问题。

吴家志也分析说,作为新兴产业,区块链产业的从业人员安全意识较为缺乏,导致目前的区块链相关软硬件的安全系数不高,存在大量的安全漏洞,此外,整个区块链生态环节众多,相较之下,相关的安全从业人员力量分散,难以形成合力来解决问题。迎接上述挑战需要系统化的解决方案。

内容来源 中新网

⑥ 区块链中心化计算与处理模式的缺点是

写回答

维基链
区块链公链
1、 效率问题

交易效率低

相比于很多互联网支付网络,区块链的交易效率还是很低的。比特币区块链的每秒交易数为7,以太坊在10-20之间,维基链可以达到1000+。然而,2017年双十一期间,支付宝的每秒交易速度就已经达到了25.6万。

从交易处理频率来看,区块链技术远不如互联网。突破每秒交易数,也是区块链技术面临的重大技术挑战之一。

交易验证时间长

以比特币为例,当前比特币交易一次确认时间平均为10分钟左右,这也是一个区块的生成时间。6次确认的情况下,需要等待1个小时。而支付宝等交易的验证只需要几秒钟。

2、高耗能问题

区块链是一个高耗能的系统,为维护区块链的真实和完整性,其每秒运算能力达到了七万亿次。矿工通过随机的哈希运算,来争夺比特币的记账权,这一过程需要消耗电力来完成,而且只有不到1%的矿工能够竞争到每10分钟区块的记账权,其他矿工算力都被浪费了。

3、技术性能问题

每一个想参与区块链的节点都必须下载存储并实施更新一份从创世块开始延续至今的数据包。如果每一个节点的数据都完全同步,那么区块链数据的存储空间容量要求就可能变成一个制约其发展的关键问题。

4、安全问题

区块链采用了非对称密码学原理,按照当前的技术水平是安全的。但随着量子计算机的发展,以及数学研究的深入,这种非对称加密算法能否被破解成为未知。当加密算法被破解的这一天到来,区块链技术就不再是一个值得信任的安全技术了。

⑦ 区块链技术在物联网中应用中有哪些挑战

区块链技术在物联网中应用中有哪些挑战
区块链在物联网中的挑战包括但不限于以下三点:
1、区块链的部署和实施是由多个节点共同参与,但物联网节点设别的存储和计算能力具有一定的局限性。因此在物联网节点中部署区块链技术、区块架构是否分级,以及现有区块链技术尚需加强的问题等,都需要考虑在内。
2、物联网将球时实性,而区块链共识机制普遍存在延时问题。因此,共识延时可能引起反馈延时、告警延时,无法满足现有物联网应用的需求,需要在技术上进一步改进。
3、目前区块链在互联网中的应用,仅在一定范围内、有限节点中开展。而一旦区块链应用在物联网中,节点数量将呈几何级数增加,其频繁的关系数据查询请求将对现有的链式数据架构提出非常严峻的挑战。
面对当今社会,全球新的科技和产业正在兴起,网络技术正在以前所未有的速度转化为生产力。物联网发展前景广阔,但面临着不少历史机遇和挑战;区块链在物联网中的应用,能够在某种程度上解决物联网面临的问题和新的需求。

⑧ 区块链行业正迎来市场新风口,区块链行业的发展,存在哪些瓶颈问题

区块链技术是一种新的分布式基础架构和计算范式,可实现分布式账本的共享,复制和授权。它具有多点共识的特点,难以篡改。它解决了如何在商业网络中实现跨机构信任交易的问题,将涉及金融服务的所有各方联系在一起,并带来了打破数据孤岛和提高数据质量的挑战。它具有安全性,降低交易成本的潜在优势。增强风险控制能力,在金融领域具有广阔的应用前景。区块链行业正迎来市场新风口,区块链行业的发展,存在着一些瓶颈问题。只有突破这些瓶颈,才能迎来区块链的春天。带来更好的发展。

最后,区块链技术的发展会带来一定的网络的安全问题。要重视和解决信息安全和网络安全问题。区块链技术并不是天生的安全。任何软件系统都不可避免地存在缺陷和漏洞,并且将面临来自网络的攻击。设计不良和管理不善的区块链系统可能很容易受到攻击。在金融行业的应用中,数据是一种资产,因此我们应该对区块链的安全性有一个全面的了解,首先将安全性设计和自我控制放在首位,避免发生比特币被盗的事件。

⑨ 区块链创新发展有哪些机遇与挑战是我们必须抓住的

在20世纪这个新时代,有许多的机遇是需要我们去抓住,不仅是我们个人对于我们国家来说,抓住机遇也是一件很重要的事情。新世纪对于全世界来说都是一个新的机遇与挑战,新的科技与经济对于我们的生活各方面都产生的许多的影响。以及最新的“数字经济发展,”为当今时代的发展做了一个重要的铺垫。那么区块链的发展与创新有什么呢?

全世界都在创新发展,需要我们看准时机去抓住机遇,机会都是留给早有准备的人。

⑩ 区块链所面临的问题

主要2个问题
第一个区块链一般都是通过激励制度来建立去中心化的安全维护机制,但是有一个缺点是一般激励制度都会发币,国内不支持这么做
第二个是技术瓶颈,区块链的tps普遍不高,无法支持大量应用的落地

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