1.3 区块链真的有安全效率吗？
1.3.1 存储安全
众所周知，区块链的账本是一部“加密”的账本。存储内容，通过用户公钥加密，私钥解密，安全性得到一定的保证。但这里的加密，并非普通人理解的加密。事实上，我们还经常听说区块链的另一个特性“透明可追溯”。区块链的加密，是指通过加密方式确保参与整个链条的每一个节点都不能超出规则修改，也不能伪造成别人添加信息的一种手段。而大多数的区块链，都遵循透明可追溯的原则，每一个节点都可以看到每一次交易的全部信息（包括交易的双方地址和交易量等），隐私保护能力较弱。
私密内容与分布式存储存在本质意义上的冲突。换个更简单的例子来说。我们都知道当我们用迅雷下载一部影片的时候，迅雷也会在下载的过程中利用一部分带宽来帮助别人下载，这是一个典型的“你帮我，我也帮他”的模型。但如果你要传输或存储的并非是一个公开文件，而是一个只有你和对方可以看的私密文件，那么第三人为什么要帮你们去“做种”呢？但是同样没有私密也会带来许多问题，比如聊个天全网都知道了，写个日记也全网都知道了。因此在金融等领域很多时候是要求实名，但是数据是隐私的。
1.3.2 数据使用
数据的使用则存在比较大的问题（包括账本和上链数据），除了前面提到的数据冗余问题造成存储效率低下外，还有数据安全和监管合规问题。在已有基于联盟链的应用案例中，有时候这种情况会搞得很复杂。例如，某份交易数据，某两个节点能看到，另外两个节点则不行。我们认为只要是在同一个智能合约里，应该是对等的执行机制，要么信任、要么放弃。在金融应用中，其实还是用传统手段满足“安全、隐私”需求，为区块链隔离复杂性。
对数据安全（完整性不会被破坏丢失，而私密性也不会泄密），不仅要考虑数据存储的安全，还要保证数据传输过程中的安全，更要保障数据在使用过程中的安全，能够做到所有权、使用权和交换权分离。同时，要做到数据可监管，符合规章制度（如上链数据不会违法，如在欧盟的数据符合欧盟的GDPR等）。同态加密、零知识证明、环签名、可信计算等可以应用于一些场景但都还需要大力完善。
2. 可能的解决之道
我们认为一个可行的方向是，与现有中心化的分布式技术相融合，改善并优化公链构造方法。从前述分析来看，虽然区块链代表着一种新兴的信息技术架构方案，然而目前的具体实现还比较粗糙，在效率上和实用性上都有诸多不足，为后续具体应用落地带来了困难。
区块链技术的核心价值，或者说其前提条件，是以数据安全为第一准则，构建了去中心化的共识机制。为此，对于这一目标主要的解决方向是探索更为高效的共识机制，根据实际的应用场合去设计和应用合适的共识核心机制。基本上的可行手段包括：
•非工作量证明共识。对于这个方向，目前，例如Algorand算法以及类似“理想共识算法”的提出，都是一种很好的探索。
•基于DAG的方案，这类方案适合于在物联网的场景下进行应用，降低了数据同步的需要，提升了数据传输的性能。
•节能的工作量证明。事实上比特币和以太坊等区块链项目早期均采用工作量证明有其道理，因为工作量证明往往需要大量的固定硬件设备和持续的能源投入，这是目前看来最具有去中心化能力的信任体系构建方案，具有较强的抗攻击能力。但是此前的方案消耗能源太多，共识算法容易通过ASIC技术实现高度密集的矿池模式，从而带来了反向的中心化效应。为此最近很多人尝试的基于硬盘存储容量的工作量模式值得关注。
另外，在以下的一些方面也值得重视：
•面向共识机制，设计更好的激励机制，提高系统效率，正向地去改善区块链生态。
•面向区块链的可扩展性问题，在保持去中心化的优势之下，所谓分片或者分层技术值得关注，在提高规模化和性能的基础上，进一步提高系统效率。
•数据安全性与隐私保护，关注零知识证明，以及更高执行效率的同态加密等技术。
•分布式存储技术需要结合传统云计算的一些既有经验，例如，采用内存的分布式存储和计算技术，降低存储成本，改善存储效率。
•面向区块链数据传输的专用网络协议的设计和网络硬件设备的开发，是一个值得考虑的方向。
•可信计算TEE和多边计算MPC等技术。因为所谓的“不可能三角”是一种静态的思维模式，忽略来自硬件设计、网络协议维度的不断迭代更新和技术发展。
此外，还有一种模式是值得关注的。目前的区块链方案注重于计算模式层面的去中心化，以建立信任的工作体系。然而，从更高的维度考虑，我们可以在各个层面设计去中心化模式，以期找到更具有效率的去中心化方案。例如，我们可否考虑，在组织治理层面采用去中心化，而实际的技术实现路径基本以中心化为主，实现高效率的企业级应用。
3. 小结与未来展望
本文就区块链目前遇到的各类问题，特别是区块链目前的效率问题，进行了分门别类的讨论。在我们的讨论中，关注于既有区块链技术的效率和特点，特别是公链系统，以及与现有中心化方案的比较与评估。然后由此对于可能的改进，提出我们的一些初步想法，由于篇幅所限，无法全面展开（比如相关议题的发展趋势与方向，未来可能达到对区块链改进的效果等）。显然，受限于我们目前的认知和实践局限性，我们的观点必然会有所偏颇，但是希望为读者带来一些不同视角的观察。
本文中，我们较多的用以太坊（Ethereum）为例，来说明现有比较知名的公链系统现状。在此，我们也简单的小结和再次列举数据如下(2018年8月至9月收集之数据)，供大家参考。目前，以太坊：
•市值约为1500亿元，
•其成本我们的估算是400亿（仅矿机、全帐节点和三年电费，不包括研发费用和人员成本），
•年交易费收入约1.5亿（gas费），
•年交易量2.5亿笔，
•实际平均运行性能为8TPS，
•全账本的大小约为700GB，该账本包含了其上运行的代币交易数据。
对于本文，我们的目的不是否定区块链技术，而是更好地促进数字资产与区块链管理系统的未来发展，学习已有互联网的分布存储和并行计算技术的精华，与现有云计算的先进方案相融合，希望达到“区块链的可信和中心化的效率”兼顾，以适应未来面向人工智能、物联网、生物科技、智能化制造等等各个领域紧密结合，共同发展的新局势。信息技术的未来，必然是一种“阴阳”的融合，这种融合不仅是既有中心化解决方案与新兴的去中心化技术理念的深度交融，而且是人们期待已久的效率与安全性的平衡，从而为普罗大众带来真正公平繁荣的世界。
作者：Tim & Larry
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