2.4 區(qū)塊鏈技術(shù)的掣肘

目前，區(qū)塊鏈的巨大應(yīng)用價值已經(jīng)顯示出來，不過區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展得還不夠成熟，區(qū)塊鏈的容量和速度存在限制，在完備性、易用性方面也都也存在明顯不足，本節(jié)將對此進(jìn)行介紹。

2.4.1 容量和速度的限制

區(qū)塊鏈技術(shù)的點對點互聯(lián)、分散化信任、分布式記賬等優(yōu)勢特征，展現(xiàn)出強大的魅力。不過，新興的區(qū)塊鏈技術(shù)也并非十全十美，響應(yīng)速度和存儲容量是現(xiàn)階段制約其深化發(fā)展的最大障礙。無法快速處理大量的交易信息，是區(qū)塊鏈技術(shù)自誕生以來始終未能突破的瓶頸。

以比特幣區(qū)塊鏈為例，它為區(qū)塊設(shè)置了1MB的容量限制，使每一個區(qū)塊只能容納4096個交易，其交易的清算和結(jié)算通常需要10分鐘左右，如此漫長的等待，難免令眾多用戶無法接受。例如，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在更大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)中，過高的時間成本必然會降低用戶體驗的滿意度。

2.4.2 區(qū)塊鏈挑戰(zhàn)之存儲容量

區(qū)塊鏈技術(shù)的另一個挑戰(zhàn)是其數(shù)據(jù)存儲容量。如果將所有數(shù)據(jù)都存儲到鏈上，那么隨著區(qū)塊節(jié)點的不斷增加，數(shù)據(jù)存儲量將極其龐大，導(dǎo)致響應(yīng)速度進(jìn)一步降低。

針對這個問題，目前普遍采用的解決辦法是通過存儲相應(yīng)的哈希值（一種字符串變換運算，常用于加密和數(shù)字簽名）來降低存儲容量。但即便如此，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲量依然會隨著節(jié)點增加而急劇膨脹。

2.4.3 挖礦導(dǎo)致的巨大資源浪費

加密數(shù)字貨幣信息網(wǎng)站Digiconomist的數(shù)據(jù)顯示，比特幣、以太坊挖礦消耗的電量，已經(jīng)超過約旦、冰島、利比亞等國家，在全球所有國家和地區(qū)中排名第71位。

其中，比特幣礦機為第一“電老虎”，消耗的電能約為14.54萬兆瓦，以太坊為4.69萬兆瓦。完成一次交易，比特幣需消耗約163千萬瓦時，以太坊約為49千萬瓦時。而且挖礦工作只為搜索到隨機數(shù)以獲得有效哈希值，并不產(chǎn)生其他價值，其算力資源和消耗的電力成本導(dǎo)致目前的資源浪費。

2.4.4 腳本語言非圖靈完備

腳本的機制對于區(qū)塊鏈來說非常重要，它類似于區(qū)塊鏈技術(shù)提供的一個擴(kuò)展接口，任何人都可以基于這個接口去開發(fā)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，如智能合約的功能。腳本機制也讓區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項底層協(xié)議成為可能。

未來，很多基于區(qū)塊鏈的顛覆性應(yīng)用，都有可能是通過區(qū)塊鏈的腳本語言來完成的。圖靈完備是指一個能計算出每個圖靈可計算函數(shù)（Turing Computable Function）的計算系統(tǒng)，它使我們的腳本系統(tǒng)有能力解決所有的可計算問題。比特幣腳本語言非圖靈完備，最主要的缺失是循環(huán)語句不能支持所有的計算。比特幣腳本語言非圖靈完備雖然可以避免交易確認(rèn)時出現(xiàn)無限循環(huán)，但是也在未來的區(qū)塊鏈擴(kuò)展方面導(dǎo)致腳本空間利用上的低效率和擴(kuò)展應(yīng)用的局限性。

不過，之后的區(qū)塊鏈2.0以太坊實現(xiàn)了一個支持圖靈完備腳本語言的區(qū)塊鏈平臺——以太坊內(nèi)置有圖靈完備編程語言的區(qū)塊鏈——“使得任何人都能夠創(chuàng)建合約和去中心化應(yīng)用，并在其中設(shè)立他們自由定義的所有權(quán)規(guī)則、交易方式和狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。”