0. 緣起
在一個夏日的下午，我們兩人坐在咖啡館裡海闊天空地討論區塊鏈技術。我們發現討論的焦點就在於區塊鏈的效率。這種對於效率的考量，主要是與現有基於中心化雲計算模式構建的標準互聯網架構進行對比。進一步深入下去，我們覺得這是一種去偽存真的過程，會影響到未來區塊鏈和數字資產技術應用落地的發展。
與區塊鏈行業火熱不同的是，作為一個普通的用戶，似乎除了比特幣、以太坊錢包之外，依然用不到什麼真正基於區塊鏈的產品。為此，區塊鏈為普通用戶到底能帶來什麼？這是值得我們所有人去深刻反思的。也許，我們未必需要用傳統互聯網產品的標準去要求這些分佈式新技術。然而，面向未來可能出現的各種技術融合的可能，與傳統方法和技術的對比，有利於我們梳理清楚這些新興技術的性能特點與發展趨勢，進而實現“區塊鏈的可信與效率”二者兼顧。
1. 問題與挑戰
1.1 區塊鏈技術真的有效率嗎？
區塊鏈是一種區別於傳統集中化分佈式計算構架的技術。該技術反其道而行之，採用了點對點的網絡通訊模式，通過冗餘的區塊鏈數據存儲模式和共識計算過程，去除了物理上的中心化。這種技術確實帶來了煥然一新的網絡結構模式，
但是，另一方面，區塊鏈的架構模式，讓人們對其實際應用中的效率產生了疑問： 區塊鏈的存儲和計算，會有多個節點來做重複的存儲和計算，會不會效率較低並且費用昂貴？特別是與中心化分佈式計算技術比較，可以看到，去中心化的方案千好萬好，最不好的一點就是：不經濟和低效。目前，在以太坊及之後的一些區塊鏈裡，秒級成交已經成為了宣傳點之一。為此我們就具體的情況從網絡，賬本存儲，共識算法，智能合約等效率維度進行對比，提出挑戰，引發思考，從而與業界同仁一起去追尋更好的答案。
為了便於進行實際的橫向對比，我們取2018年8月15日的主流區塊鏈運行數據做一個比較。在下文中，我們選取了目前區塊鏈中最主流的比特幣（BTC）和以太坊（ETH），有較長曆史的萊特幣（LTC），以及新近得到普遍關注的加密幣種達世幣（DASH）等4個區塊鏈公鏈項目，進行了專門的比較。
1.1.1 典型區塊鏈的計算效率
2018年8月15日這一天，這四種公鏈基本的算力相關數據如下表所示。
公鏈
BTC
LTC
ETH
DASH
全網算力48.06 EH/s
251 TH/s
244 TH/s
1.538 PH/s
Hash算法SHA-256
Scrypt
Ethash
X11
主流實現ASIC
ASIC
GPU/ASIC
GPU/ASIC
出塊間隔606 s
152 s
14.5 s
156 s
該表中，“H/s”表示每秒鐘hash函數的計算次數，前綴“T”表示10的9次方（即10億），“P”表示10的12次方（即1萬億），”E“表示10的15次方（即1千萬億）。所以，基本看到為了維持整個公鏈的共識計算效果，各個公鏈的計算都是非常驚人。
接下來，我們將以以太坊為例，仔細分析一下以上算力是否經濟，效率如何：
（1）以太坊的共識計算，每年耗電48億元
由於各種公鏈往往採用各自不同的共識計算方法，進而會採用不同的hash計算方法，表面上難以直接橫向比較各個公鏈的計算效率。所以，有一個變通的方法是估算在同一類硬件中的執行效率，從而有直觀的對比。例如，以ETH為例，我們可以假設全網採用了較為優化的AMD 580系列顯卡。以此為基準，我們可以進行一個大概的估算。由各個數據來源報告所知，該顯卡的實際計算能力為30 MH/s，即每秒鐘計算“Ethash”的hash函數約3千萬次，實際消耗功率為 0.135 KW/h（即用電單位"度"）。為此，簡單可以估算出ETH全網約需要8,100,000張顯卡。而主流的ETH礦機為8塊顯卡的配置，所以估計需要約 1,000,000臺的以太坊顯卡礦機。進一步估計出，ETH公鏈的小時耗電數為，1,093,500 KW/h，而每天（即24小時）需要耗電 26,244,000 KW/h，來維持全網的運行。大致按照每度電0.5元的費用核算，每天需要的電費成本估算為13,122,000元，即每天千萬元級別以上的成本。而一整年更將耗資47.9億元之巨。從中可以看出，要維持區塊鏈的公鏈系統———這種去中心化公共設施的計算，能源消耗驚人。
（2）以太坊的硬件設備投入與維護，每年硬件設備成本131億元
從公鏈系統所需投入的設備成本考慮，目前以太坊主流顯卡礦機，包含8塊顯卡，其成本大約為2.5萬元。那麼，據此估算總共的網絡需要250億元的設備投入。按照三年折舊來換算，估計為83億元的每年費用。如果不考慮網絡帶寬成本，加上維護費用則進一步可以推算，一年的以太坊公鏈系統設備成本在131億元。因此可知，目前公鏈的設備投入與維護成本非常高。
（3）交易成本：以太坊VS中心化方案=52:0.000013
交易費用上，以太坊的交易成本也遠遠高於中心化解決方案。據 https://etherscan.io/ 數據統計，從2017年9月1日至2018年9月1日，總共發生了約2.5億筆交易。所以根據上述年度成本折算，則平均每筆交易的成本在52元。與目前銀行轉賬的費用相比，沒有任何優勢。就國內銀行的普遍情況看，各行的櫃檯轉賬，普遍按照匯款金額的0.5%至1%收取手續費，50元封頂。而網銀和手機轉賬是免費的。因而，除非是高於5000元以上的大額度轉賬，用區塊鏈進行小額度轉賬有點的得不償失。當然，在某些特殊情況下，例如跨境跨行的數字貨幣轉賬，由於不需要跨各國銀行系統進行復雜的兌換和結算，區塊鏈方案的成本和轉賬時間會優於傳統方案。
另一方面，以全年2.5億筆的交易量推算，以太坊網絡平均每秒鐘約執行8筆左右的交易，即8TPS。在基於工作量證明的去中心化方案中，近百萬臺礦機僅是在為了獲得記賬權，就消耗了大量的電力，並沒有對記賬本身帶來多大幫助。而上萬臺全帳節點也是在任一時刻，只有一個節點在記賬。對比傳統的中心化解決方案，要達到10TPS左右的交易量，用一臺中等性能的服務器即可做到，其成本約為每年1萬元。最後換算成交易成本，僅為0.000013元，這是值得深思的數字。
（4）轉賬費用：以太坊VS中心化方案=0.6:免費
與此相關的是，礦工費太貴。如果你要讓一筆以太坊交易成立，是需要花費一定的礦工費的。所謂礦工費，對於以太坊公鏈來說，就是指交易發起者需要燃燒一定的燃料Gas，但是Gas的費用是用以太坊結算，用於獎勵那些主動傳播這筆交易的人。而如果你想要在以太坊上實現“秒級信息傳遞”，高額的礦工費自然是少不了的。例如，據最近區塊鏈瀏覽器應用 https://etherscan.io/txs 中的數據，每筆普通速率的以太坊公鏈交易礦工費大約在0.0005ETH左右。按照目前1個ETH兌換約1200元（2018年9月初的價格）換算，即0.6元左右。所以與目前銀行轉賬的費率相比，並沒有太大的優勢。因為大多數小額的銀行轉賬是免費的。如果想做到高速轉賬，每筆會上漲到0.003ETH左右，即3.6元左右，甚至更高。
幸運的是，目前以太坊等數字貨幣價格在歷史的低位，所以轉賬費率相對便宜。但在牛市行情下，交易火爆時，以太坊的交易費率也會水漲船高。例如，2018年初以太坊曾上漲到1個ETH兌換約10000元左右。那麼在那時，以人民幣作為結算單位，交易費率是現在費率的10倍，遠遠高於目前中心化的解決方案。
（5）全網有效記賬計算能力僅相當於單機全帳節點
以太坊全網龐大的硬件設備（每年131億元）支持的巨大算力（244TH/s）和巨大的電力消耗（每年48億元）僅僅是為了達成POW共識，獲取記賬權，全網有效計算能力（其有效記賬算力）僅相當於單機全帳節點（一臺普通的服務器）。
1.1.2 網絡傳輸的效率
（1）區塊鏈的秒級成交：“能做到”和“做到要多少成本” 不是一個概念
目前，在以太坊及之後的一些區塊鏈裡，秒級成交已經成為了宣傳點之一。但“能做到”和“做到要多少成本”不是一個概念。
（2）區塊鏈的網絡延遲：微博、微信等高吞吐dapp時間線錯亂
網絡延時也是一個大問題，因為P2P網絡不存在一個穩定的中轉服務器，因此每次發送信息都是通過多個作為用戶的節點中轉送達，在信息傳遞上很難滿足即時傳輸。假如，我們試圖傳播專題文章類型的文字內容，則所需的同步速度可以很慢。用戶可能發佈之後幾個小時後，才會被人看到。然而，假如我們是要實現微博、微信這種需要高頻信息發佈和接收的dApp時，就會出現一些嚴重問題。一個首要問題是：時間線錯亂，或者說數據異步，一條微博下面的評論經常出現前後時間線錯亂。舉個例子，張藝謀新電影《影》首映禮，鄧超在9.29發了條區塊鏈微博吆喝：“明天《影》首映，歡迎來我們的首映禮，讓你看見不同的鄧超！”鄧超粉絲有個叫涼涼的看到微博，屁顛屁顛第二天趕去大劇院發現首映禮兩天前就結束了，於是涼涼。這就是因為評論者發佈的時間雖然早，但同步的時間慢，同步需求強的高頻信息應用採用網絡延遲的區塊鏈則是殺雞焉用牛刀的試驗。
若用以太坊的公鏈作為觀察對象，全網大約有10000臺左右的全量節點機器。如果以每次每臺機器向10個節點同步數據，估計在4次跳轉後可完成全網同步。以太坊現在的平均區塊大小在網絡傳輸 22KB左右。按照每次同步時間500ms計算，估計的同步時間在2秒以內完成。據此，整個網絡的同步通訊工作，幹得並不壞。但是，對於實際所需大吞吐量的交易場景來說，還是顯得過於低效。由前可知，實際上以太坊的公鏈是在處理每秒10筆左右的交易，本來中心化方案大可以簡化為數臺中等性能的機器，即能完成同樣的業務。
在例如比特幣的公鏈網絡實際運轉過程中，可以測算出，1KB長度的消息，在1秒內完成95%的傳播。而1MB長度的消息，則需要1.5分鐘，才能完成95%的傳播。所以，從實際交易能力來看，當採用較大尺寸的區塊時，網絡傳輸效率下降非常快。
1.1.3 外部存儲的效率與冗餘問題
（1）分佈式存儲的高門檻：人人都是存儲和帶寬的貢獻者
在傳統互聯網模式下，比如 Google 要保障一個視頻永久在線並被所有人都能看到，可能只需要留存一份視頻，實際底層雲存儲實現情況來看可視為有3個左右備份。而對於區塊鏈應用的用戶來說，每個用戶既是使用者，又是存儲和帶寬的貢獻者。這意味著抬高了普通用戶使用分佈式應用的門檻。
（2）全網存儲能力相當於單機：鏈上無法承載大型視頻網站
理論上，如果有一個精妙的算法，可以動態調節出全網的可靠存儲量和總帶寬。而實際上，現在的區塊鏈應用都比較粗糙，它視每一個用戶均為全量備份節點。因此，在這種模式下，全網的存儲能力，與算力的情況相似，僅為一臺機器的能力。如果直接用“鏈上”方案直接存儲媒體數據，幾乎不可能承載大型視頻網站，而這一問題其實也困擾著幾乎所有的區塊鏈分佈式應用。
（3）極小的全量數據與極大的數據冗餘
目前以太坊是已知具有最大的全量區塊數據的項目，因為其上需要運轉諸多智能合約以及由此衍生出來的各種代幣（Token），但是該項目也僅為不到700GB的全量數據。而比特幣的區塊鏈網絡，更是不到300GB的全量數據。但是由於區塊鏈的去中心化核心策略，以及安全性訴求，導致了數以千計的節點需要存儲全量數據，從而造成了極大的數據冗餘。對比中心化數據庫的解決方案，該級別的存儲業務，面向10TPS的業務負載，僅需要一臺普通配置的雲計算服務器，即可提供同等質量的數據服務。
對比去中心化方案，存儲成本可極大節約。而且即使考慮數據存儲的魯棒性，在既有的中心化架構中，我們有基於RAID陣列技術的NAS或者SAN、基於分佈式廉價冗餘架構的雲存儲以及基於內存的高速存儲等各類方案可供選擇。相較於需要全局拷貝，這些方案的執行成本都是非常低的。
我們相信，後續的區塊鏈技術發展必然會向既有的雲計算技術學習其中可取成分，從而提升其去中心化方案的服務能力。
1.1.4 dApp和智能合約的效率
從以上的特性可以推導出的一件事是：基於公鏈的移動端應用不好做。 首先，是技術層面的困難。移動端計算性能和存儲空間受限，對於任何 dApp 來說都難以在移動端上跑公鏈的全量節點。因此，如果預期 dApp 的主要應用場景是在移動端，那麼會面臨網絡貢獻量與使用量不匹配的問題。
其次，是政策方面的困難。無論在任何一個國家和地區，擁有移動市場半壁江山的蘋果，都遵循需要有一個應用開發者來承擔應用可能帶來的侵權風險的原則。這導致一些基於社區開發的開源項目，無法登陸蘋果 App Store，因為事實上沒有人可以為應用中的內容負責。這種衝突，有點類似於實體經濟中的共享經濟，共享經濟瓦解了酒店集團、出租車公司的利益，同時分散了他們的責任。一旦出現事故，難以確定責任主體，也就無從談及追責和賠償。
其三，「不可篡改」=「無法消錯」。我們早前經常聽說區塊鏈是「不可回滾」的，後來我們又聽說很多區塊鏈社區投票一致實現了「集體回滾」。區塊鏈本質上是一種數據庫技術，在當今的大部分認知中，區塊鏈被認為是一種「先進」的數據庫技術。然而事實上，區塊鏈卻是一種天生瘸腿的數據庫技術。在數據庫最基礎的四大功能「增刪改查」（CURD）中，區塊鏈只能實現增和查兩項。這在區塊鏈的特性中被體現為「不可篡改性」，而大多數情況下這對於一項數據庫技術來說並不是什麼好事。在傳統數據庫中，管理員擁有對數據庫進行任意修改的權限，這意味著數據庫中的數據出現異常，管理員一個人就可以實現數據的修正。而在區塊鏈中，並沒有這個管理員，想要實現數據修正，必須所有用戶同意才可以。
為進一步說明這個問題，我們假設有一個頂尖黑客通過漏洞，為自己的 QQ賬號增加了 100 萬Q幣。騰訊技術部門的成員發現了這一問題，只要在數據庫中將對應 QQ 的 Q幣值改回去就可以了。 而如果此時，Q幣是使用區塊鏈存儲的，那麼麻煩就來了，因為這個黑客修改100萬Q幣的行為已經發生而且被同步到了每一個用戶的手裡，那麼騰訊不得不發出一個公告「請求」8 億 QQ 用戶共同修改這一事實才能「回滾」。這一問題不僅僅針對數據，而且也是對於智能合約。
另外，dApp在以太坊這些新一代區塊鏈技術中，主要通過智能合約實現。各節點全部不僅要存儲全部智能合約，包括絕大多數垃圾合約，而且需要運行同樣合約，既浪費存儲又浪費算力。
1.2 區塊鏈技術能為企業節約信息運維的成本嗎？
在企業級應用中，系統的架構設計者會重點考察系統實施所需的成本，以及潛在可帶來的回報。為此，我們需要從分佈式賬本的存儲和智能合約的執行成本，結合算力和帶寬消耗等因素，來綜合考慮，從而評估企業的應用是否適合通過去中心化的模式來加以實施。
1.2.1 成本（TCO）
為便於進行成本的計算，我們將應用場景假定為基於以太坊的公鏈系統開發和實施。首先，是數據存儲的成本。目前以太坊的出塊速度平均在15秒左右，而全量區塊數據已超過600GB。所以，如果為了提高應用效率和可靠性，並考慮一定的可擴展性，在系統部署全量節點的話，需要至少2T～4T以上的硬盤容量空間專門存放全量數據。如果需要更高的可靠性，可能需要多臺機器部署全量同步節點，那麼存儲方面的預算會持續上升。若考慮到額外的媒體數據，需要進一步採用“鏈外”存儲方案，那麼存儲成本會進一步上升。
其二，大量的智能合約是需要在節點機器上注入專門的虛擬機執行的。這對於實際節點服務器的運算能力也有很高要求，由於智能合約需要在多臺機器上。這進一步提升了硬件購置成本和運維成本。
其三，網絡開銷和成本。區塊數據同步和智能合約執行都需要消耗大量的網絡帶寬。對於全量節點來說，必須每15秒左右同步一個區塊。據估計在整個互聯網中，有超過10000臺的全量節點，所以因數據同步對於網絡造成的壓力很大。
其四，現在已知運行較好的公鏈大多數採用POW共識機制。而這種共識機制的主要缺點在於需要堆積大量的計算硬件用於維持共識機制的可信網絡，即使面向企業級應用改成私鏈，也需要投入額外的共識計算節點，這個會增大計算成本。即使是採用POS和DPOS等基於權益的共識機制，也同樣會出現不同程度的浪費。例如，EOS採用21個超級節點作為共識機制的核心，則成本是中心化模式的21倍。而另一方面，如果採用基於PBFT等目前主流私鏈、聯盟鏈所採用的共識機制話，區塊鏈核心的去中心化信任機制將不能很好地保持，失去了使用區塊鏈技術的核心價值。為此對於面向實際應用的企業應用，需要慎重考量和規劃。
我們仍然用以太坊為例，按照目前一個ETH的價格為$209，美元對人民幣的匯率在7.0左右來測算，如果按每年的成本和收入之間的比值計算，其成本回報比為： 131/(0.00052097.0*2.5)=71.7 。 因此，這意味著大約需要72年才能收回成本，見通過實際的成本核算方法來觀察，區塊鏈項目實際運維成本很高。
1.2.2 回報（ROI）
目前由於大多數的區塊鏈技術還在不斷探索過程中，缺少必要的區塊鏈研發人才，所以具體的可落地區塊鏈項目確實不多。而這種現象造成了分佈式應用還沒有獲得廣為認可，同時潛在帶來投入區塊鏈應用技術的研發，其回報週期將會很長。從短期內看，回報是負。這對於具體的項目決策人員來說，需要根據具體情況作出決策。如果從務實的角度來說，一般建議以中心化方案為主。ROI投入產出比若不成比例，無法讓現有的公鏈繼續發展的，則需要進行改變。
一般而言，投資回報率（Return on Investment，縮寫為ROI）是企業或者一個運營實體從事商業經營活動或項目時通過投資與以及應返回的價值之間的比值，用於評估所從事項目或者事項的效率和盈利狀況。雖然區塊鏈的公鏈項目定位於一種公共的互聯網設施，而驅動該公鏈運營的是去中心化的參與者網絡，但是仍然可以通過ROI的計算，我們來評估整個系統發展的可持續性。
通常，投資回報率（ROI）= 年利潤或年均利潤/投資總額 ×100% 。以ETH即以太坊的公鏈為例，我們假設年度利潤的主要來源於是由於ETH挖礦所得。目前三年內共發行了超過了1億枚ETH，按照當前以太坊兌換人民幣的價格是1500元，總共價值為1500億，所以可視為年均收入約為500億元。而整個ETH公鏈網絡按照前述估算，三年內投入的硬件成本（約250億元）和三年電費（約150億元），共計400億元的投入。按照三年的折舊週期，年均支出成本為133億元。按照這種邏輯，以太坊的ROI約為(500-133)/400 = 91.75%，還算是非常不錯的項目。
但是，如果我們把利潤的來源主要看成是通過收取用戶轉賬的手續費來計算，則有較大差異。這時，一年來的收入總量為2.5億筆*0.6元/筆=1.2億元，假設支出成本為0，與投資總額相比，則ROI將僅為0.25%。如果我們進一步考慮公鏈的運維成本，顯然ROI為負，那麼以此為指標肯定是一個不好的項目。
通過以上這兩個不同ROI的估算方法，我們可以看到目前區塊鏈公鏈系統，其主要的價值支撐來自於全球用戶對於ETH幣價的共識。一旦這種幣價被打壓，或者單純用於企業級應用環境（此時即使存在數字貨幣也無法在公開市場定價與出售），則投資回報率會迅速下降。因此，關於這個現象是值得具體的系統設計和架構者去深入思考、並根據實際情況去取捨的。
1.3 區塊鏈真的有安全效率嗎？
1.3.1 存儲安全
眾所周知，區塊鏈的賬本是一部“加密”的賬本。存儲內容，通過用戶公鑰加密，私鑰解密，安全性得到一定的保證。但這裡的加密，並非普通人理解的加密。事實上，我們還經常聽說區塊鏈的另一個特性“透明可追溯”。區塊鏈的加密，是指通過加密方式確保參與整個鏈條的每一個節點都不能超出規則修改，也不能偽造成別人添加信息的一種手段。而大多數的區塊鏈，都遵循透明可追溯的原則，每一個節點都可以看到每一次交易的全部信息（包括交易的雙方地址和交易量等），隱私保護能力較弱。
私密內容與分佈式存儲存在本質意義上的衝突。換個更簡單的例子來說。我們都知道當我們用迅雷下載一部影片的時候，迅雷也會在下載的過程中利用一部分帶寬來幫助別人下載，這是一個典型的“你幫我，我也幫他”的模型。但如果你要傳輸或存儲的並非是一個公開文件，而是一個只有你和對方可以看的私密文件，那麼第三人為什麼要幫你們去“做種”呢？但是同樣沒有私密也會帶來許多問題，比如聊個天全網都知道了，寫個日記也全網都知道了。因此在金融等領域很多時候是要求實名，但是數據是隱私的。
1.3.2 數據使用
數據的使用則存在比較大的問題（包括賬本和上鍊數據），除了前面提到的數據冗餘問題造成存儲效率低下外，還有數據安全和監管合規問題。在已有基於聯盟鏈的應用案例中，有時候這種情況會搞得很複雜。例如，某份交易數據，某兩個節點能看到，另外兩個節點則不行。我們認為只要是在同一個智能合約裡，應該是對等的執行機制，要麼信任、要麼放棄。在金融應用中，其實還是用傳統手段滿足“安全、隱私”需求，為區塊鏈隔離複雜性。
對數據安全（完整性不會被破壞丟失，而私密性也不會洩密），不僅要考慮數據存儲的安全，還要保證數據傳輸過程中的安全，更要保障數據在使用過程中的安全，能夠做到所有權、使用權和交換權分離。同時，要做到數據可監管，符合規章制度（如上鍊數據不會違法，如在歐盟的數據符合歐盟的GDPR等）。同態加密、零知識證明、環簽名、可信計算等可以應用於一些場景但都還需要大力完善。
2. 可能的解決之道
我們認為一個可行的方向是，與現有中心化的分佈式技術相融合，改善並優化公鏈構造方法。從前述分析來看，雖然區塊鏈代表著一種新興的信息技術架構方案，然而目前的具體實現還比較粗糙，在效率上和實用性上都有諸多不足，為後續具體應用落地帶來了困難。
區塊鏈技術的核心價值，或者說其前提條件，是以數據安全為第一準則，構建了去中心化的共識機制。為此，對於這一目標主要的解決方向是探索更為高效的共識機制，根據實際的應用場合去設計和應用合適的共識核心機制。基本上的可行手段包括：
• 非工作量證明共識。對於這個方向，目前，例如Algorand算法以及類似“理想共識算法”的提出，都是一種很好的探索。
• 基於DAG的方案，這類方案適合於在物聯網的場景下進行應用，降低了數據同步的需要，提升了數據傳輸的性能。
• 節能的工作量證明。事實上比特幣和以太坊等區塊鏈項目早期均採用工作量證明有其道理，因為工作量證明往往需要大量的固定硬件設備和持續的能源投入，這是目前看來最具有去中心化能力的信任體系構建方案，具有較強的抗攻擊能力。但是此前的方案消耗能源太多，共識算法容易通過ASIC技術實現高度密集的礦池模式，從而帶來了反向的中心化效應。為此最近很多人嘗試的基於硬盤存儲容量的工作量模式值得關注。
另外，在以下的一些方面也值得重視：
• 面向共識機制，設計更好的激勵機制，提高系統效率，正向地去改善區塊鏈生態。
• 面向區塊鏈的可擴展性問題，在保持去中心化的優勢之下，所謂分片或者分層技術值得關注，在提高規模化和性能的基礎上，進一步提高系統效率。
• 數據安全性與隱私保護，關注零知識證明，以及更高執行效率的同態加密等技術。
• 分佈式存儲技術需要結合傳統雲計算的一些既有經驗，例如，採用內存的分佈式存儲和計算技術，降低存儲成本，改善存儲效率。
• 面向區塊鏈數據傳輸的專用網絡協議的設計和網絡硬件設備的開發，是一個值得考慮的方向。
• 可信計算TEE和多邊計算MPC等技術。因為所謂的“不可能三角”是一種靜態的思維模式，忽略來自硬件設計、網絡協議維度的不斷迭代更新和技術發展。
此外，還有一種模式是值得關注的。目前的區塊鏈方案注重於計算模式層面的去中心化，以建立信任的工作體系。然而，從更高的維度考慮，我們可以在各個層面設計去中心化模式，以期找到更具有效率的去中心化方案。例如，我們可否考慮，在組織治理層面採用去中心化，而實際的技術實現路徑基本以中心化為主，實現高效率的企業級應用。
3. 小結與未來展望
本文就區塊鏈目前遇到的各類問題，特別是區塊鏈目前的效率問題，進行了分門別類的討論。在我們的討論中，關注於既有區塊鏈技術的效率和特點，特別是公鏈系統，以及與現有中心化方案的比較與評估。然後由此對於可能的改進，提出我們的一些初步想法，由於篇幅所限，無法全面展開（比如相關議題的發展趨勢與方向，未來可能達到對區塊鏈改進的效果等）。顯然，受限於我們目前的認知和實踐侷限性，我們的觀點必然會有所偏頗，但是希望為讀者帶來一些不同視角的觀察。
本文中，我們較多的用以太坊（Ethereum）為例，來說明現有比較知名的公鏈系統現狀。在此，我們也簡單的小結和再次列舉數據如下(2018年8月至9月收集之數據)，供大家參考。目前，以太坊：
• 市值約為1500億元，
• 其成本我們的估算是400億（僅礦機、全帳節點和三年電費，不包括研發費用和人員成本），
• 年交易費收入約1.5億（gas費），
• 年交易量2.5億筆，
• 實際平均運行性能為8TPS，
• 全賬本的大小約為700GB，該賬本包含了其上運行的代幣交易數據。
對於本文，我們的目的不是否定區塊鏈技術，而是更好地促進數字資產與區塊鏈管理系統的未來發展，學習已有互聯網的分佈存儲和並行計算技術的精華，與現有云計算的先進方案相融合，希望達到“區塊鏈的可信和中心化的效率”兼顧，以適應未來面向人工智能、物聯網、生物科技、智能化製造等等各個領域緊密結合，共同發展的新局勢。信息技術的未來，必然是一種“陰陽”的融合，這種融合不僅是既有中心化解決方案與新興的去中心化技術理念的深度交融，而且是人們期待已久的效率與安全性的平衡，從而為普羅大眾帶來真正公平繁榮的世界。
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