2.4.2　區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)棧朝著“高效、安全、去中心化”持續(xù)演化，圍繞區(qū)塊鏈“不可能三角”的局限性，區(qū)塊鏈技術(shù)在密碼學(xué)算法、P2P網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)機(jī)制、智能合約、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等核心技術(shù)上也在不斷改進(jìn)。在此過(guò)程中，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)維管理、安全防護(hù)、跨鏈互通等擴(kuò)展技術(shù)發(fā)展較快，且與其他信息技術(shù)融合趨勢(shì)明顯，行業(yè)焦點(diǎn)逐步由核心技術(shù)攻關(guān)轉(zhuǎn)向以面向場(chǎng)景優(yōu)化為主。

1.區(qū)塊鏈之核心技術(shù)

區(qū)塊鏈核心技術(shù)的不斷改進(jìn)和優(yōu)化，具體表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）P2P網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化。螞蟻鏈推出了區(qū)塊鏈傳輸網(wǎng)絡(luò)（Blockchain Transmission Network，BTN），提升區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的通信能力，加速區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸；長(zhǎng)安鏈發(fā)布自研P2P網(wǎng)絡(luò)Liquid代替開(kāi)源組件LibP2P，提升了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的兼容性和通信效率。

（2）異步共識(shí)算法取得進(jìn)展。中國(guó)科學(xué)院軟件研究所張振峰團(tuán)隊(duì)與美國(guó)新澤西理工學(xué)院共同提出的國(guó)際上首個(gè)完全實(shí)用的異步共識(shí)算法——小飛象拜占庭容錯(cuò)（DumboBFT）算法，有望應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境。

（3）智能合約開(kāi)發(fā)框架持續(xù)探索。例如，微眾銀行開(kāi)發(fā)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)FISCO-BCOS采用了基于Rust的新型Wasm合約語(yǔ)言框架，探索智能合約新模式。

（4）混合共識(shí)機(jī)制技術(shù)。例如，Polkadot采用GRANDPA和BABE這兩種共識(shí)協(xié)議。這種混合共識(shí)機(jī)制不僅能夠獲得概率最終性（BABE使驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)可以確認(rèn)新區(qū)塊的生成機(jī)制），而且能夠?qū)崿F(xiàn)可證明最終性（GRANDPA在沒(méi)有逆轉(zhuǎn)機(jī)會(huì)的規(guī)范鏈上具有普遍一致性）。

（5）混合密碼算法。Mina Protocol是由舊金山區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司O（1）Labs開(kāi)發(fā)的一種輕量級(jí)區(qū)塊鏈協(xié)議，旨在成為數(shù)據(jù)大小恒定的新型Layer 1區(qū)塊鏈協(xié)議。Mina Protocol的核心技術(shù)主要是遞歸零知識(shí)證明和其驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用。Mina Protocol使用了最新的密碼學(xué)技術(shù)，通過(guò)開(kāi)放的技術(shù)棧，任何公鏈都可以采用這一技術(shù)。

2.區(qū)塊鏈之跨鏈技術(shù)

由于區(qū)塊鏈應(yīng)用過(guò)程中采用了不同技術(shù)的底層基礎(chǔ)鏈，所以現(xiàn)存各區(qū)塊鏈之間的數(shù)據(jù)通信、價(jià)值轉(zhuǎn)移面臨著相互獨(dú)立導(dǎo)致價(jià)值孤島的現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)鏈間的交易互信互認(rèn)，跨鏈技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)?？珂溂夹g(shù)是區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、提升可擴(kuò)展性的重要技術(shù)手段。它既是區(qū)塊鏈向外拓展和連接的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。目前代表性的跨鏈技術(shù)如下。

（1）Ripple公司主導(dǎo)并設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)跨鏈交易轉(zhuǎn)賬的跨賬本協(xié)議（Interledger Protocol，ILP）。

（2）以錨定某種原鏈（主要是比特幣區(qū)塊鏈）為基礎(chǔ)的新型區(qū)塊鏈的側(cè)鏈技術(shù)。

（3）為解決轉(zhuǎn)賬速度慢和網(wǎng)絡(luò)擁堵問(wèn)題而采取的鏈下支付技術(shù)，包括閃電網(wǎng)絡(luò)和雷電網(wǎng)絡(luò)。其中，閃電網(wǎng)絡(luò)針對(duì)比特幣，而雷電網(wǎng)絡(luò)針對(duì)以太坊。

此外，無(wú)論是采用同構(gòu)跨鏈方式還是異構(gòu)跨鏈方式實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈之間的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同，跨鏈技術(shù)都應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：高交易效率、良好的用戶體驗(yàn)、低接入門檻、交易安全可靠及全程可跟蹤。此外，跨鏈技術(shù)還應(yīng)該支持除數(shù)字貨幣價(jià)值以外的賬戶和數(shù)據(jù)的跨鏈交互，以實(shí)現(xiàn)多鏈價(jià)值融通，滿足區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)在不同鏈之間的無(wú)縫流轉(zhuǎn)。

3.區(qū)塊鏈之鏈上鏈下技術(shù)

隨著智能合約這種新的信任模式的產(chǎn)生，出現(xiàn)了一個(gè)新的技術(shù)挑戰(zhàn)，那就是區(qū)塊鏈系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的連接性。大多數(shù)有價(jià)值的智能合約應(yīng)用都需要獲取來(lái)自外部關(guān)鍵數(shù)據(jù)源的鏈下數(shù)據(jù)，特別是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)API數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都不保存在區(qū)塊鏈上。區(qū)塊鏈?zhǔn)茏陨硖厥夤沧R(shí)機(jī)制的限制，無(wú)法直接獲取這些關(guān)鍵的鏈下數(shù)據(jù)。目前代表性的技術(shù)如下。

（1）NDN Protocol是NDN Link團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的一種基于NDN底層網(wǎng)絡(luò)的去中心化的分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)聚合協(xié)議，其核心功能是作為去中心化的數(shù)據(jù)流量、數(shù)據(jù)價(jià)值的預(yù)言機(jī)，以及數(shù)據(jù)交易的撮合引擎，將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)反饋給基于區(qū)塊鏈的DApp和智能合約，打通現(xiàn)實(shí)世界與區(qū)塊鏈?zhǔn)澜鐢?shù)據(jù)連接的通道。簡(jiǎn)而言之，NDN Protocol是一種采用基礎(chǔ)設(shè)施中間件層的協(xié)議，為區(qū)塊鏈提供合約調(diào)用更快、手續(xù)費(fèi)用更低、更易于集成的基于分布式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)預(yù)言機(jī)。

（2）分布式預(yù)言機(jī)：ChainLink通過(guò)外部適配器可以將預(yù)言機(jī)連接至任意外部系統(tǒng)的API。ChainLink可以連接至銀行支付系統(tǒng)、零售支付系統(tǒng)、后端系統(tǒng)、Web API、事件數(shù)據(jù)、市場(chǎng)數(shù)據(jù)和其他區(qū)塊鏈等，還可以提供必要的開(kāi)發(fā)者工具，實(shí)現(xiàn)任何一種預(yù)言機(jī)設(shè)計(jì)模式，如使用多個(gè)數(shù)據(jù)源、多個(gè)預(yù)言機(jī)、靈活的聚合方式、罰款及信譽(yù)判斷服務(wù)等。