区块链大规模应用需要在五个方面的突破

来源:区块链 行业
2018-11-09 10:23:03

  

对于大多数公司而言,区块链的仍然具备潜在的价值,而不是实际价值。但应用区块链技术的障碍正在减少,这有助于解决关键问题并将区块链技术引入主流。

区块链技术正持续引发广泛的热情。各行各业的企业领导者都看到了简化业务流程,实现新业务模式以及重塑行业的潜力。

 

但对于大多数企业而言,还存在很多障碍使得区块链的价值仍然是很有前景和潜力,而迄今为止商业应用仍然有限。随着区块链技术的不断成熟,五个方面的进展有助于弱化或去除现有的应用障碍,并将区块链推向主流应用。

 

 

信号

IBM研究人员测试了在Hyperledger Fabric区块链平台上运行的应用程序,该平台实现了每秒3,500次交易的吞吐量,亚秒级延迟

• 企业以太坊区块链联盟推出了一个开源,跨平台,基于标准的框架

• 在过去两年中,主要技术供应商 - 包括世界上最大的五家云计算公司 - 推出了BaaS(区块链即服务)

• 今年到目前为止,美国州立法机构已就数十项与区块链相关的法案采取行动,至少有8个州已通过

 

有关区块链的法律

• 各行业的活跃区块链联盟的数量已从2017年的28个增加到超过60 个

 

采用区块链技术面临的多个障碍

分析师普遍预计区块链技术有一天会对商业产生重大影响。通过有效整合,该技术有可能通过开发新产品,服务和推动新的商业模式来提高效率,降低成本并增加收入。6这一前景促使许多公司在区块链试点项目上投入时间和资源。事实上,分析师预计2018年企业在区块链技术上的支出会翻一倍,2018年会达到21亿美元。

 

然而,尚未解决的问题使许多企业无法采用该技术。在最近的一项调查中,只有9%的CIO同意他们的组织在一年内实施了与区块链相关的项目或计划。

 

一个主要原因:作为处理交易的一种手段,基于区块链的系统相对较慢。区块链缓慢的交易速度是很多企业最担心的问题,这些企业依靠传统交易处理系统的高性能。

 

9各种区块链平台和解决方案之间缺乏标准和互操作性是另一项挑战。10除非区块链技术可以很容易地连接到现有的企业系统,否则它在大型项目和计划中几乎没有用处。数据隐私,知识产权,合同可执行和管辖权选择方面的法律和监管问题阻碍了该技术的应用。企业受到区块链技术复杂性的限制,这限制了实施分布式账本系统的可行性。

 

五个方面的进展有助于克服区块链应用面临的障碍

对于区块链支持者来说也有好消息:在解决这些障碍方面正在取得进展。德勤已经确定了五个可以推动区块链更广泛应用的关键维度。其中三个维度 –加快交易速度,完善标准和互操作性,以及易于实施 – 都会增强区块链技术的可信性。其他两个—完善监管和区块链联盟的扩展 - 有助于提高区块链技术在更多应用场景和行业中的技术可适用性。

 

提高吞吐量和性能

区块链处理速度很慢。与一些能够每秒处理数万笔交易的传统交易处理系统相比,比特币区块链每秒只能处理三到七个交易; 以太坊区块链的相应数字低至每秒15笔交易。由于性能相对较差,许多观察家认为区块链技术不适合大规模应用。

 

但是开发人员正在努力缩小这种性能上的差距:他们正在开发新的共识机制。共识就是区块链网络中的参与者如何同意数字分类账中记录的交易是有效的。由比特币区块链推广的共识机制使参与者能够信任交易的有效性,即使他们不相互信任。这种方式的代价是性能较差,并且在其使用的工作量证明机制中需要过多地使用计算资源。

 

新的共识机制可以显著提高性能。新的共识机制设计中减少了耗费时间和能源的挖矿活动,并减少了验证交易的节点数量,由此可以实现性能上的提高。每种新的共识机制都有其优点和缺点,这使得其在某些应用中可能会更好,也可能更差。考虑到区块链应用的多样性,这实际上是一件好事:应用可以在适合应用本身的性能,功能和安全性之间进行权衡。

 

这些机制可能名称很奇怪,比如像实用拜占庭容错,联邦拜占庭协议和委托权益证明,并且像包括Hyperledger,Stellar和Ripple在内的著名区块链平台使用。以太坊平台正朝着混合共识机制发展,该机制将工作量证明挖矿与权益证明机制相结合,旨在推动网络中值得信赖的行为。

 

在权益证明机制中,只有能够证明他们拥有一定数量的加密数字货币资产的参与者 -因此与系统的稳健运转利益攸关- 才能验证交易。分片(sharding)是一种通过允许节点并行工作来加速共识过程的方法,它也将出现在以太坊中; 新出现的Zilliqa宣布实施分片,它声称每秒可以处理大约2000笔交易。

 

区块链设计师继续探索更新的共识机制,例如燃烧证明(proof of burn),容量证明(proof of capacity)和消逝时间证明(proof of elapsedtime)。共识机制的发展显着提高了区块链速度 - 对于贸易融资,供应链可追溯性,汽车租赁,航运保险,医疗保健和保险等领域的应用而言,这是一个好消息。

 

强化标准和互操作性

缺乏标准会给区块链编程人员和开发人员带来自由 - 并且当他们发现平台在没有编译帮助的情况下无法进行通信时, IT部门会很头疼。根据德勤的一项研究,基于云的代码库GitHub拥有超过6,500个活跃的区块链项目,这些项目使用多种编程语言,协议,共识机制和隐私措施的不同平台。

 

标准化可以帮助企业在应用程序开发方面进行协作,验证概念证明,共享区块链解决方案,并使其更容易与现有系统集成。随着越来越多的行业参与者致力于实现跨区块链交易,互连和标准化,很多问题都会得到解决。

 

例如,去年企业以太坊联盟成立,旨在为企业创建标准版的以太坊区块链软件。截至2018年7月,该联盟有近600名成员。HyperledgerFoundation的成员已经覆盖250个组织,这是一项旨在推动跨行业区块链技术的开源协作项目。基金会支持的项目之一是Interledger协议,这是一种在不同分类账之间路由支付的方法,可以基于不同的技术。

 

获得牵引力的另一项标准化工作是去中心化的身份基金会(DecentralizedIdentity Foundation),这是一个为促进基于区块链的身份系统标准而成立的联盟。此类系统最终可能实现新的商业模式以及管理公共服务的新方式。到目前为止,该联盟的成员已达到近60个组织。

 

在某些情况下,业界正在努力通过在新的区块链应用环境中采用现有标准来实现互操作性。例如,IBM和Microsoft正在实施由GS1(一家领先的全球标准组织)在供应链客户的企业区块链应用程序中开发的数据标准。

 

 

“关于标准的好处,”计算机科学家Andrew Tanenbaum说,“就是你有很多选择。” 当然,正在进行多项区块链标准化工作。但是,该技术还有许多方面,以及无数的行业特定问题,每个问题都需要自己的标准。我们所看到的努力代表了区块链技术的进步。

 

降低复杂性和成本

构建和部署区块链解决方案所涉及的成本和复杂性是采用该技术的重大障碍。为了应对这些挑战,包括亚马逊,IBM和微软在内的近十几家大型技术供应商现在提供基于云的BaaS(区块链技术即服务)。新的云产品已经加速上市,并有可能降低开发和运营区块链网络的障碍。

 

云服务主体正在发布区块链模板,旨在自动设置基本区块链基础设施; 供应商称这可以将应用开发从几个月缩短到几天。他们还与区块链构建工具的开发人员合作,以简化开发。例如,谷歌和初创公司Digital Asset宣布建立合作伙伴关系,以便在Google云中轻松访问Digital Asset的区块链构建工具。

 

除了云之外,新的软件平台目标是要简化区块链应用程序的开发和部署。例如,开源Sawtooth平台采用模块化设计,将核心系统与特定应用程序的功能分开,从而降低了开发人员的复杂性。它还允许开发人员使用他们的首选语言(如JavaScript和Python)创建应用程序,而无需担心底层技术。

 

有明显的趋势向易于使用的区块链工具和平台方向发展。随着时间的推移,这些进展可能会促进区块链技术的更多应用。

 

监管支持

监管问题是区块链应用的另一个主要障碍。德勤最近对熟悉区块链的企业高管进行的一项调查显示,近五分之二的受访者认为监管问题是增加区块链技术投资的障碍。

 

其原因在于该技术引入了现有法规未涉及的概念和方法,例如加密签名和智能合约。在某些情况下,该技术的应用与这些法规所设想的实践背道而驰。例如,一些组织正在探索使用区块链来安全地共享患者病历,并可以访问患者控制下的记录。但根据健康保险可移植与责任法案规则,许多个人健康信息披露要求接收方签订商业合作协议,这一过程与区块链模型基本不一致。

 

解决这些问题需要采取官方行动 - 我们开始看到这方面有所进步。仅在今年,美国约有17个州立法机构审议并通过了几项有关采用区块链技术的法案。这些法案涵盖诸如加密签名的识别,智能合约的定义和使用以及区块链用于维护业务记录等领域。

 

与此同时,2018年的美国国会联合经济报告支持区块链技术,并呼吁建立一个共同协调的监管框架,为开发人员带来清晰的指引。美国金融稳定监督委员会(一个评估金融系统风险的政府机构)和美国联邦贸易委员会等监管机构已成立工作组,研究该技术将如何影响其目标。

 

在区块链采用的主要监管障碍被清除之前,仍有许多工作要做。但势头正在形成。这方面的持续进步是一个进步的维度,有助于推动区块链技术的应用。

 

联盟的合作支持

作为促进不同网络间交易的技术,区块链网络的价值随着用户数量的增加而增加。这就是为什么区块链联盟的增长是一个看涨信号的原因之一。

 

区块链联盟是一群共同合作推动区块链技术应用的公司组成的; 这可以包括定义应用场景,设置标准,开发基础架构和应用程序以及运作区块链网络。一些联盟从事区块链培训,开展研究或向其成员提供咨询建议。最近的一项研究了全球十几个行业的61个区块链联盟- 这与去年相比显着增长。

 

金融机构在组建区块链联盟方面比较早,而且他们保持了热情。例如,正在为金融行业构建区块链技术的R3领导着一个联盟,其成员数量从2015年的42个增加到2018 年的200个在风险管理和保险领域,到目前为止已有30家公司加入了Riskblock联盟,在区块链应用开发方面合作以降低交易成本,同时提高网络参与者之间数据传输的速度和安全性。(德勤在这个联盟的建立和管理中发挥着积极的作用。)

 

金融业以外的公司正在组建自己的联盟,例如交通运输区块链联盟,其中包括来自物流行业的主要参与者和MediLedger区块链平台,在这个平台上生命科学领域的主要参与者正在合作将假冒伪劣商品从医疗供应链中清除。

 

甚至政策制定者,监管机构和中央银行也开始加入或组建并领导区块链联盟。在上述高管调查中,29%的受访者表示他们的公司已经参与了区块链联盟,另有45%的受访者表示他们可能会加入一个联盟。

 

并非所有的联盟都在构建应用程序,并非所有联盟都同样有效。但是,企业,技术提供商,监管机构和政府越来越多的参与是区块链发展的一个进步,有助于提高技术的采用率。

 

结论

随着时间的推移,这里概述的五个维度的进展可以帮助企业降低部署区块链的成本和风险,同时推动该技术的实际应用。

 

公司应该密切关注新出现的共识机制和技术,这些机制和技术可能会快速提高其交易速度。区块链平台和解决方案的开发人员应加紧努力,以提高分类账之间的互操作性及其与应用领域中现有系统的连接性。

 

随着区块链即服务的供应商格局进一步发展,应用基于区块链的解决方案的复杂性可能会变得逐步降低。公司已经有多种选择来帮助实施区块链。他们可以评估这些替代方案,并选择最符合其需求的选项。

 

虽然对该技术的监管理解仍处于初期阶段,但企业可以与立法者和政策制定者合作,以创建一个稳固的监管框架 - 并且可能会考虑利用政策制定者的实验设施。最后,公司应该着眼于创建合作伙伴生态系统,以便从这种协作技术中获得最大价值。

 

可以理解的是,尽管有很多有希望的试点和实验,但管理人员可能会想知道区块链是否已准备好进入大规模应用阶段。但是,区块链技术在这五个维度的进度将推动区块链更快地投入应用。

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