区块链技术发展现状及面临的挑战

中共中央政治局10月24日下午就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调：“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。”

习近平总书记在主持学习时的讲话基本确立了“中国区块链发展纲领”：明确了坐标，指出了方向，提出了重点任务，点明了安全措施。在“中国区块链发展纲领”中，确立了区块链作为核心技术自主创新重要突破口，因此要强化基础研究，提升原始创新能力，抢占区块链的战略制高点；在“中国区块链发展纲领”中，指明了“区块链+”的战略，要发挥和利用区块链的融合特性，深入推动区块链与实体经济深度融合，促进区块链的落地应用以及发挥实效；在“中国区块链发展纲领”中，提出了区块链在金融、监管与民生等领域的重点应用，促进区块链在数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面发挥重大作用；在“中国区块链发展纲领”中，点明了区块链安全风险防御和行业规范引导等措施，将依法治网落实到区块链管理中，推动区块链安全有序发展。
　　

面对日益严峻的国际政治与经济新形势，习近平总书记高瞻远瞩，适时提出“中国区块链发展纲领”，将区块链发展上升为国家战略。然而，纵观近些年区块链行业的发展现状，要想认真领会和落实习近平总书记讲话精神，按照“中国区块链发展纲领”的指引推动区块链创新发展，需要我们“正本清源”，拨开笼罩在区块链技术周围的层层迷雾，厘清区块链技术本质，认清区块链发展现状与挑战，积极而理性地推进区块链技术与产业发展，抢占数字经济时代中国国际竞争的又一战略制高点。

区块链本质
　　

什么是区块链？这个问题已经有很多的学术论文以及标准组织给出过解答。简而言之，区块链是一种新的信息与网络技术，它采用加密、哈希和共识机制来保证网络中每个节点所记录的信息（也称为分布式账本）真实有效。
　　

区块链与以往的技术相比，其核心特点归结有两点。一是“自治”。区块链是真正意义上的分布式（点对点）网络，不需要任何所谓的中心节点。此外，区块链上的每一个节点都各自独立地记录网络信息，按照自己的策略进行各种网络操作。这样，区块链就能够形成所谓的自治。二是“可信”。区块链的共识机制保证网络中所有节点的信息是真实、可靠且同步的，任何试图篡改信息的做法都不能得逞。
　　

区块链的“自治”是对目前互联网组织与体系架构的一种挑战。目前的互联网无疑已经被一些主流权力平台所垄断。谷歌通过算法推荐左右你所能阅读到的新闻。亚马逊通过算法定价来为你“量身定制”商品的价格。你的个人隐私以及社交信息则被脸书、推特和微信这样的社交网络平台牢牢捏在手中。在区块链拥护者看来，区块链的“自治性”可以扭转互联网乾坤，通过自己的数据自己做主，自主选择算法策略的方式，将互联网的权利交回用户手上，从而回归互联网的初心。
　　

区块链的“可信”是对目前互联网乃至整个人类社会信任架构的一种挑战。以往的信任往往都会锚定到某个权威机构或者组织，通过层层传递的信任链，人类才能进行合约签订、商品交易等经济社会行为，甚至发行货币。这种信任模型成为人类社会发展的基石。然而，基于区块链的信任模型不是基于所谓的权威机构，而是基于数学，基于整个区块链系统。区块链信任模型颠覆了传统的信任体系，从而为变革人类经济和社会活动提供了关键基础。在区块链拥护者看来，区块链信任模型可以将互联网从信息时代推向价值和意义时代，可以从根本上创新人类经济和社会活动，并开启人类信息文明的新纪元。

区块链发展现状
　　

自2009年诞生至今，区块链技术在短短十年内取得了长足的发展，在金融、供应链、物联网、知识产权保护、房地产、奢侈品以及食品药品追溯等行业领域小试牛刀。
　　

从区块链平台的发展来看，目前已经有比特币、以太坊、EOS、HyperLedger等多个公共区块链开发与应用平台，它们为快速开发与部署区块链提供了一个方便与快捷的基础。在以太坊应用平台上，目前已经具有2667个应用（DApps），部署的智能合约数量超过4200个，每日活跃用户超过2.7万，已经构筑了一个强大的区块链分布式应用生态体系。
　　

基于区块链的“自治”特性，区块链衍生出各类自主分布式管理属性，被广泛地应用到新组织结构管理、身份管理与隐私管理等领域。名噪一时的“TheDAO”通过区块链构建了一个网络上的分布式自治组织，它在不到1个月的时间就筹集到来自1万多名用户价值1.5亿美元的资金，成为历史上最大的一个众筹项目。尽管由于一个安全漏洞导致“TheDAO”最终失败，然而它所开创的分布式组织模式仍然具有很好的参考价值。Sovrin是一个自治身份 （Self- SovereignIdentity）管理平台，它旨在不依赖任何中心机构的前提下，用户可以用一种安全隐私的方式提供可验证的身份凭证。通过Sovrin，用户可以尽最大可能地保护自我隐私，实现“我的数据，我做主”。
　　

基于区块链的“可信”特性，区块链在奢侈品销售、食品与药品追溯以及供应链管理等领域大展拳脚。成立于2015年的英国公司Everledger基于区块链技术，为每一颗钻石的身份以及交易信息提供一个不可篡改的账本记录，截至目前，它已经在区块链上上传了98万颗钻石的身份以及交易信息。法国巴黎的一家企业BlockPharma，用区块链技术进行药品追溯和防伪造，制药企业在发布产品信息和QR码的时候，嵌入到医药企业信息系统中的BlockPharma模块便将相关信息记录到区块链上，从而为每一个药物产品提供一个身份信息，并进行追踪。
　　

此外，还有不少研究人员正在基于区块链探索未来网络基础设施的架构。通过区块链技术，使能未来网络中人、设备、服务的统一身份认证和管理，使能人与机器、机器与机器之间的可信通信，使能基于智能合约的多智能体实时交易，这些将成为融合互联网、工业互联网乃至卫星通信网络的下一代未来网络的核心与关键。

区块链面临的挑战
　　

历经十载锤炼，区块链正在不断渗透到各行各业中，已经展现出良好的发展态势。然而，要想真正发挥区块链的价值，还面临着巨大的挑战，这些挑战有科学与技术方面的，也有政策与法律方面的。正所谓“成也萧何，败也萧何”，在区块链的重重挑战中，最为关键的仍然与区块链的“自治”与“可信”特性相关。
　　

要想真正实现区块链的“可信”，就必须做到整个网络的共识，而要在全网范围内达成共识势必影响到交易吞吐量。因此，这导致了区块链面临的一个重大挑战：“可扩展性问题”。在区块链领域，一直都存在着一个所谓的“不可能三角”，即在一个区块链系统中，可扩展性、无中心和安全性三者最多只能取其二。要想在一个区块链系统中完全获得这三种属性几乎是不可能的，而这三种属性又恰恰是一个理想的区块链系统所应具备的。因此，任何一个区块链系统的架构策略都会包含这三者的折衷与权衡。目前区块链的交易吞吐量都较低，比特币每10分钟打包一个区块，而以太坊每一秒也只能处理大概15笔交易。这个数据和淘宝每秒百万以上的交易吞吐相比，完全是小巫见大巫。在确保可信的前提下，克服可扩展性问题的挑战对于区块链技术研究而言，还有一段较长的路要走。
　　

要想真正实现区块链的“可信”，区块链网络的规模必须足够大。一个规模不大的网络采用区块链本质上是没有意义的。然而，从现状而言，许多组织和机构都在小规模范围内尝试使用区块链，导致区块链技术和平台多样化。在全球最大开源代码托管平台GitHub上，有超过6500个活跃区块链项目，这些项目使用不用的平台、不同的开发语言、不同的协议、共识机制和隐私保护方案。那么，要实现区块链的可信特性，就必然要将这些异构的区块链架接起来。这就导致了区块链面临的另一个重大挑战：“互操作性问题”。在互联网时代，我们已经饱受“信息孤岛、异构数据融合与异构协议互操作”之苦，不同区块链的跨链挑战将有过之而无不及。
　　

区块链的第三个大的挑战：监管问题。区块链技术诞生于一群称为“网络朋克”的无政府主义者之中。区块链最早、最成功的应用是比特币，而比特币的诞生从某种意义上而言是带有“原罪”的。不可否认，比特币被广泛地应用在“暗网”中，被作为洗钱和非法交易的途径，也被作为资助恐怖分子和反叛者的工具。基于区块链的ICO（首次代币发行，InitialCoinOffering）被人恶意利用，成为金融欺诈的一个手段。从这个视角而言，在保持区块链的“自治”优势的前提下，融入现实世界的监管体系中是区块链取得广泛应用的必经之路。

深入区块链本质，我们会发现区块链确实有着变革互联网乃至人类社会的潜质。再深入分析，我们同样也会发现区块链要想真正发挥其潜能，亦面临着不小的挑战。克服这些挑战，有待区块链技术的进一步完善与创新，也有待于目前监管体系的主动变革与创新。如果我们理性而客观地厘清区块链本质，我们必定能让区块链推动网络创新，造福人类社会。