区块链行业的三大技术趋势分析

以比特币为代表的可编程货币的出现让区块链技术走进大众视野，随后，以以太坊为代表的智能合约平台的问世设置了区块链技术商用的起点，基于区块链底层平台的去中心化应用日渐丰富，大批开发者涌入并积极布局。

但与此同时，现有的区块链技术尚无法支撑大规模商业应用的搭建，为数不多的几个区块链平台在可扩展性、隐私性与互操作性上不断暴露出种种问题，迫使更多新项目和开发者持续探寻区块链技术边界及新型技术方案。

归根结底，推动区块链行业发展的基石始终是底层技术，未来，整个行业的存续、发展和裂变也将持续依托区块链技术的演进和革新。

区块链行业的三大技术趋势分析

人们向往公链开放网络提供的不间断的全球性服务，但现有的区块链技术架构难以支撑大规模商业应用的搭建，根据对区块链行业发展历史及现状的综合分析得出，限制区块链规模化应用的技术掣肘主要在三大块：可扩展性、互操作性以及隐私性。

可扩展性不足限制了单个区块链平台的实用性能，互操作性不足导致各区块链之间成为价值“孤岛”，价值互联互通难以落到实处，而隐私保护性上的不足又给开放透明的区块链网络投入商用埋下了诸多安全隐患。因此，市场迫切需要新的解决方案来突破上述技术瓶颈和应用局限，构建起真正安全、可靠、实用的区块链价值网络。

1.可扩展性

安全性、去中心化和可扩展性是区块链领域由来已久的“三元悖论”。全网广播、存储、验证和竞争记账的早期设计是出于区块链的安全性和去中心化的考量，但这也使得全网整体性能受限于单一节点的处理性能，且加入的节点越多，通信复杂程度越高，可扩展性严重不足。

现有区块链平台在交易吞吐量及延迟率上都与传统中心化交易平台Visa（2.4万TPS）和支付宝（峰值30+万TPS）存在天壤之别。而交易吞吐量与延迟率是商业应用落地的关键，因此可扩展性的提升是区块链技术走向互联网规模必经的第一道大关，也是当下一大重要研究方向。

围绕区块链可扩展性的难题，区块链开发者们提出了分片、DAG、状态通道、侧链等多种解决方案，总体来看，其实是从Layer1和layer2两个技术层面展开的改良与创新。

（1）区块链底层（Layer1）基础设施的创新

通过改良或革新区块链底层以提升可扩展性的技术方案主要包括：革新共识机制，引入分片设计，以及新的分布式账本底层（如DAG）的开发。

共识机制的创新

由于最初的POW（工作量证明）机制存在效率低下、资源浪费等弊端，区块链开发者先后发展出POS（权益证明）、DPOS（代理权益证明）以及BFT类（拜占庭容错）等共识机制，试图提升节点验证效率。不过就实际效果来看，Bitshares、Steemit、EOS、TRON、NEO等区块链平台引入新型共识机制后，对区块链整体性能有所提升，但仍然难以满足大规模商用需求。

分片设计的引入

区块链项目将“分而治之”的理念引入区块链架构设计，把区块链划分成多个独立片区，通过交易的并发运行（交易分片）或存储数据的分流（存储分片）设计实现区块链扩容。典型的项目有以太坊2.0正在做的Sharding，Zilliqa、Emotiq、Quarkchain等，也是时下话题热度较高的扩容技术方案之一。

DAG账本的探索

区块链本质上是一种分布式账本技术，但分布式账本技术并不等同于区块链。由于当前区块链技术面临着安全、去中心化及可扩展性上的三难抉择，以IOTA、ByteBall、Nano、TrustNote、Hycon等为代表的一批项目，试图通过区块链以外的技术来搭建分布式账本底层，以此突破可扩展性的瓶颈。

（2）区块链上层（Layer2）扩容方案的设计。

重建区块链底层架构的扩容方案大多成本高、周期长、技术复杂，且与现有基础公链存在兼容性问题，因此不少开发团队主张直接基于现有公链设施做改良，在Layer2上解决扩容问题。正如以太坊创始人Vitalik所言“随着区块链变得越来越成熟，基础层网络必然趋于稳定，而第二层（layer 2）网络将承担越来越多的持续创新和改变负担”。

Layer2扩容方案的基本思路是主链（Layer1）不动，但将大部分链上交易转移到共识范围更小但性能更好的上层协议中，并保证上层协议的参与者始终能在出现争议时退回主链进行公决，由此来减轻主链负担，同时保证整体安全性。