經過十多年的發展，區塊鏈技術逐漸走入大眾視野，并融入各行各業的建設中，今年國家也首次將區塊鏈技術納入新基建的范疇。近日，火幣研究院在專業學術期刊《農業大數據學報》發表論文《區塊鏈技術發展與展望》(以下簡稱論文)，系統梳理了區塊鏈技術的基礎架構、擴展技術、挑戰，并對未來區塊鏈技術的發展進行展望。

　　論文指出，隨著對區塊鏈技術價值的發掘，區塊鏈技術逐漸發展成為一門獨立的研究領域。區塊鏈技術利用密碼學原理、分布式數據存儲技術、點對點網絡及共識機制構建的分布式賬本為解決多方合作過程中的信任、隱私、數據差異等問題帶來了破局的契機。

　　區塊鏈技術面臨七大關鍵挑戰

　　當前，區塊鏈技術的發展已應用到金融、醫療、政務、商務、公益等各個領域，且已有了落地案例，為提升各行業的效率引入新手段。論文結合當前學界及產業界的研究及應用情況，不僅總結了區塊鏈技術數據層、網絡層、共識層、合約層及應用層五層基礎體系架構，還介紹了該架構中各個層次的原理與技術。并且在此基礎上，進一步介紹了針對區塊鏈與傳統網絡結合、區塊鏈技術自身以及相關密碼學技術的各種典型擴展技術，并討論這些技術對區塊鏈技術帶來的影響。

　　但隨著區塊鏈應用與產業落地的推廣，區塊鏈技術也遇到諸多挑戰，論文明確指出區塊鏈技術未來發展的關鍵挑戰主要來源于系統安全、數據隱私、監管、擴展性、跨鏈協議、鏈下信息及存儲七個方面。

　　對于被高度關注的數據隱私，論文明確提到，大量區塊鏈應用場景都有重要的數據隱私保護需求。例如，區塊鏈供應鏈金融應用中，交易訂單信息只能在與交易相關的有限企業內共享，否則會引發商業機密的泄露以及不公平交易的現象。然而，當前主流區塊鏈技術為了保證數據、交易可信，利用分布式賬本技術在網絡內進行了數據、計算的重復驗證，因而提高了保護數據隱私的難度。

　　而對于監管，論文則指出區塊鏈技術的現有架構在有限程度上保證了部分監管合規性，然而，在更廣義的現實場景下的監管需求難以得到有效支撐。如何高效的保證區塊鏈數據符合法律法規、行業規范、風控模型等特定監管規則，是區塊鏈實現大規模落地應用的另一大挑戰。

　　同時，隨著區塊鏈逐漸走向主流應用場景，大規模計算需求所帶來的擴展性瓶頸將越來越顯著。大量網絡節點同步、海量交易都將成為區塊鏈提高擴展性并成為新一代信息基礎設施的關鍵障礙。

　　區塊鏈技術五大展望

　　論文結合區塊鏈技術當前的發展現狀，深入分析了在應用與研究領域仍然面臨的區塊鏈編程語言設計、密碼學實用化方案、區塊鏈性能優化、分布式存儲、監管科技與合規協議五大挑戰及未來研究趨勢。

　　論文分析，未來區塊鏈技術研究趨勢之一是如何進一步強化區塊鏈技術的開發支持，包括設計新的編程語言、開發已有語言的區塊鏈SDK等，從而在軟件開發的生命周期中降低區塊鏈開發的復雜度、提高開發效率，未來新的安全智能合約語言將會是一大研究重點。

　　當前大量的密碼學技術被應用在區塊鏈技術架構的實踐探索中，用以增強區塊鏈的隱私保護能力，如同態加密、混淆電路、門限簽名、零知識證明、安全多方計算等。論文指出，在實踐中通常會引入很大的開銷，因此，這一問題的未來技術研究熱點可能是如何基于密碼學技術，提出實用化實踐方案。

　　論文明確指出區塊鏈性能優化在下一階段仍將成為關鍵的技術研究點。具體而言，區塊鏈未來可能的性能提升點包括，高性能區塊鏈架構設計、應用導向的高效共識協議及優化、可并行的交易處理引擎、網絡通信加速技術等。并認為針對當前區塊鏈數據膨脹難以管理、查詢能力較弱的問題，未來的相關研究方向將重點面向分布式存儲技術展開。

　　最后，論文對監管科技和合規協議進行了分析和探討。由于區塊鏈應用與數字資產的強相關性，意味著監管、合規必將成為區塊鏈技術的核心要點。如何在區塊鏈中內嵌對于反洗錢、反恐怖主義融資等通用監管需求，如何構建標準化的數據合規協議，保障區塊鏈技術在主流場景中得以應用，將成為重中之重。

　　目前，圍繞區塊鏈的新一輪技術競爭已經開啟，而作為專業的研究機構，接下來，火幣研究院將持續對區塊鏈技術進行深入研究和推廣，以推動整個區塊鏈行業的健康、可持續發展。