區(qū)塊鏈課件第一章 概述

概述區(qū)塊鏈?zhǔn)切碌目萍几锩€是騙局？區(qū)塊鏈（Blockchain）技術(shù)，自從在比特幣（Bitcoin）白皮書《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子貨幣系統(tǒng)（Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem）》[1]一文中被化名為中本聰（SatoshiNakamoto，音譯，也稱中本哲史）的作者提出以來，區(qū)塊鏈技術(shù)就受到許多關(guān)注與爭(zhēng)議。加密貨幣的火熱為區(qū)塊鏈帶來更多關(guān)注近年來，隨著比特幣、以太坊(Ethereum)等加密貨幣的火熱，區(qū)塊鏈技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到越來越多地關(guān)注。2019年10月24日，中共中央政治局就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行第十八次集體學(xué)習(xí)，此后，區(qū)塊鏈技術(shù)更是吸引了舉國(guó)上下的目光。區(qū)塊鏈技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，例如金融、物流、食品安全等。盡管不少人對(duì)比特幣的未來發(fā)展仍然充滿疑慮，但大多數(shù)技術(shù)專家非常認(rèn)可區(qū)塊鏈技術(shù)的未來，認(rèn)為其理念的推廣與應(yīng)用最終會(huì)超越加密貨幣，成為時(shí)代的熱點(diǎn)前沿。0本章內(nèi)容1.1什么是區(qū)塊鏈技術(shù)1.2區(qū)塊鏈技術(shù)的現(xiàn)狀1.3本書的內(nèi)容比特幣與區(qū)塊鏈的誕生比特幣與區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈的特點(diǎn)智能合約與世界計(jì)算機(jī)區(qū)塊鏈的分類1什么是區(qū)塊鏈技術(shù)區(qū)塊鏈的出現(xiàn)中本聰在《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子貨幣系統(tǒng)》一文中，并未給出“區(qū)塊鏈”的具體定義，只是提出了一種基于哈希證明的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)，即被人稱之為“區(qū)塊鏈”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈一詞也是來源于此，其中區(qū)塊（Block）一詞指代一個(gè)包含了數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)單元（“塊”），而鏈（Chain）則代表了由區(qū)塊產(chǎn)生的哈希鏈表。區(qū)塊鏈的定義從狹義上來講，根據(jù)工業(yè)和信息化部2016年發(fā)布的《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》所述，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并以密碼學(xué)方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本技術(shù)。從廣義來講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。一般認(rèn)為，區(qū)塊鏈技術(shù)是伴隨著以“比特幣”為首的數(shù)字貨幣而出現(xiàn)的一項(xiàng)新興技術(shù)，是一種以密碼學(xué)算法為基礎(chǔ)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式賬本技術(shù)，是分布式存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。2什么是區(qū)塊鏈技術(shù)區(qū)塊鏈的應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)，不僅成功應(yīng)用于加密貨幣領(lǐng)域，在經(jīng)濟(jì)、金融和社會(huì)各領(lǐng)域中也存在著廣泛地應(yīng)用場(chǎng)景。區(qū)塊鏈的技術(shù)核心區(qū)塊鏈技術(shù)首次從技術(shù)上解決了中心化模型帶來的信任問題，它基于密碼學(xué)算法保證價(jià)值的安全轉(zhuǎn)移，基于哈希鏈及時(shí)間戳機(jī)制保證數(shù)據(jù)的可追溯、不可篡改特性，基于共識(shí)算法保證節(jié)點(diǎn)間區(qū)塊數(shù)據(jù)的一致性。區(qū)塊鏈技術(shù)以其分布式、公開透明、安全等特性使得人們可以基于互聯(lián)網(wǎng)方便快捷、低成本地進(jìn)行價(jià)值交換，是實(shí)現(xiàn)價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的基石。它可以在互不信任的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)去信任中介的可信交易。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)相比，區(qū)塊鏈技術(shù)具有防偽造、不可篡改以及能方便實(shí)現(xiàn)智能合約等特點(diǎn)，被譽(yù)為一種將引發(fā)社會(huì)變革的新型技術(shù)。3什么是區(qū)塊鏈技術(shù)區(qū)塊鏈的三個(gè)基本要素交易：Transaction，一次操作，導(dǎo)致賬本狀態(tài)的一次改變區(qū)塊：Block，記錄一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的交易和狀態(tài)結(jié)果，是對(duì)當(dāng)前賬本狀態(tài)的一次共識(shí)鏈：Chain，由一個(gè)個(gè)區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成，是整個(gè)狀態(tài)變化的日志記錄區(qū)塊鏈?zhǔn)强尚诺膮^(qū)塊鏈中每個(gè)區(qū)塊保存規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄（即交易），并通過密碼學(xué)的方式，構(gòu)建一條安全可信的鏈條，形成一個(gè)不可篡改、全員共有的分布式賬本。通俗地說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)收錄所有歷史交易的賬本，不同節(jié)點(diǎn)之間各持一份，節(jié)點(diǎn)間通過共識(shí)算法確保所有人的賬本最終趨于一致。如果想要修改一個(gè)已經(jīng)記錄的交易，由于分布式賬本的特點(diǎn)，需要所有持有賬本的節(jié)點(diǎn)同時(shí)修改，由于鏈的特點(diǎn)，需要連帶修改后續(xù)的區(qū)塊內(nèi)容并且被所有人承認(rèn)，這將是一個(gè)工作量巨大到近乎不可能完成的工作。正是從這個(gè)角度，區(qū)塊鏈具有不可篡改的特性。4比特幣與區(qū)塊鏈的誕生e-Cash1983年，數(shù)字貨幣先驅(qū)DavidChaum在論文《BlindSignaturesforUntraceablePayments》提出了基于盲簽名技術(shù)的e-Cash數(shù)字貨幣系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠保持用戶匿名并且難以被追蹤。由于當(dāng)時(shí)信用卡體系的快速崛起和本身技術(shù)的缺陷，很快走向了失敗。E-gold1996年，腫瘤學(xué)家DouglasJackson和律師BarryDowney發(fā)明了e-gold，該電子貨幣通過金銀作為擔(dān)保，用戶能夠完成瞬時(shí)轉(zhuǎn)賬等操作。由于被犯罪團(tuán)伙用于洗黑錢、敲詐勒索和遭到黑客攻擊而垮臺(tái)。Hashcash（工作量機(jī)制）1997年，密碼學(xué)家AdamBack發(fā)明了Hashcash系統(tǒng)用于限制垃圾郵件和Dos攻擊，該系統(tǒng)中提出了工作量證明機(jī)制來獲取額度，而該機(jī)制也為后來的數(shù)字貨幣技術(shù)所采用。B-money1998年，計(jì)算機(jī)工程師戴偉（DaiWei）提出了B-money，和過去的數(shù)字貨幣的不同，這是首個(gè)完全不依賴于中心機(jī)構(gòu)的匿名數(shù)字貨幣方案。在該方案中引入了工作量證明機(jī)制來解決如何發(fā)行數(shù)字貨幣這個(gè)問題，并且有一個(gè)初步的P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來完成對(duì)交易信息的廣播。在B-money中沒有解決貨幣的“雙花”問題以及如何維護(hù)賬本的安全，最終該方案也未能實(shí)現(xiàn)。其他數(shù)字貨幣的嘗試諸如WebMoney、LibertyReserve、PerfectMoney。這些數(shù)字貨幣的問題部分在于中心化的節(jié)點(diǎn)一旦被突破，整個(gè)信用體系將會(huì)無法維持；而基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和工作量證明機(jī)制的數(shù)字貨幣方案，則難以維持整個(gè)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。5比特幣與區(qū)塊鏈的誕生中本聰?shù)谋忍貛疟忍貛诺奶岢觯?008年10月31日，一個(gè)化名為中本聰?shù)哪涿脩粼凇啊本W(wǎng)站的密碼學(xué)郵件列表中發(fā)表了比特幣白皮書，開啟了比特幣與區(qū)塊鏈的傳奇。論文中描述了如何通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)一種基于密碼學(xué)原理而不是基于信用的電子支付系統(tǒng)，使得達(dá)成交易一致的雙方能夠直接進(jìn)行支付，無須第三方中介參與。比特幣系統(tǒng)的上線：2009年1月，這個(gè)美好的構(gòu)想——比特幣網(wǎng)絡(luò)正式上線，中本聰通過比特幣的客戶端軟件對(duì)第一個(gè)區(qū)塊創(chuàng)始區(qū)塊進(jìn)行了挖礦，并獲得了人類史上的首批50個(gè)比特幣。比特幣的價(jià)值：2010年，在比特幣論壇“bitcointalk”上，一名用戶介紹使用了10,000個(gè)比特幣購(gòu)買了一塊價(jià)值25美元的比薩。這是比特幣的首次交易，也意味著比特幣第一次擁有了“交換價(jià)值”。歷時(shí)十年的發(fā)展，比特幣的價(jià)格幾經(jīng)起伏從最低0.0025美元到最高19791.90美元。6比特幣與區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)、核心、基礎(chǔ)架構(gòu)在沒有第三方中心節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)中使所有參與者能夠承認(rèn)系統(tǒng)中的交易是比特幣系統(tǒng)的核心問題，這一問題通過區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)與挖礦解決。區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)與挖礦通過區(qū)塊鏈的哈希鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，比特幣可以做到很強(qiáng)的抗篡改能力，從而取得所有參與者的信任。對(duì)于一個(gè)已經(jīng)完成的賬本鏈表來說，歷史記錄的變動(dòng)總是影響到后續(xù)的全部，這種特性是哈希鏈表和消息摘要算法帶來的。但是單純的修改成本極低，系統(tǒng)的安全性得不到保障。為了提高門檻，比特幣規(guī)定了計(jì)算得到的區(qū)塊哈希必須達(dá)到規(guī)定的要求，被稱作難度。這樣一來，雖然每個(gè)人都有權(quán)利進(jìn)行賬本的修改，但不是隨便哪個(gè)人都能成功修改賬本。同時(shí)，由于篡改的過程需要對(duì)后續(xù)區(qū)塊逐個(gè)重新計(jì)算哈希值，越久的記錄后面鏈接的區(qū)塊越多，越難修改，這種修改的難度是隨時(shí)間指數(shù)級(jí)上升的。7比特幣與區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈不僅僅是比特幣區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一種去中心化的數(shù)字賬本，除了比特幣等加密數(shù)字貨幣上的應(yīng)用，它也可以用于記錄其他具有價(jià)值的信息而不擔(dān)心被篡改。相比于傳統(tǒng)貨幣系統(tǒng)，加密數(shù)字貨幣帶來了的新的信任方式、去中心化的財(cái)富轉(zhuǎn)移模式。在加密數(shù)字貨幣以外，資本市場(chǎng)上的區(qū)塊鏈應(yīng)用正在蓬勃發(fā)展，覆蓋了支付與匯款、衍生品交易、金融服務(wù)、征信管理、數(shù)字資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、審計(jì)、供應(yīng)鏈金融、物聯(lián)網(wǎng)等許多領(lǐng)域。區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺燃用軘?shù)字貨幣的支撐技術(shù)，它和比特幣的關(guān)系類似于技術(shù)與產(chǎn)品的關(guān)系；區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)的應(yīng)用早已超出了數(shù)字貨幣，甚至可以擴(kuò)展到任何類型的數(shù)字交易方式。區(qū)塊鏈技術(shù)夠有效地解決原有行業(yè)中信任、安全等多種問題。8區(qū)塊鏈的特點(diǎn)去中心化在區(qū)塊鏈中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)和礦工遵守一套基于密碼算法的記賬交易規(guī)則，通過分布式存儲(chǔ)和算力，共同維護(hù)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)中心化機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理帶來的高成本、易欺詐、缺乏透明、濫用權(quán)限等問題。普通用戶之間的交易也無須第三方機(jī)構(gòu)加入，直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行交易互動(dòng)。透明性相較于用戶匿名性，比特幣和區(qū)塊鏈系統(tǒng)的交易和歷史都是透明的。由于在區(qū)塊鏈中，賬本是分發(fā)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有參與者，賬本的校對(duì)、歷史信息等對(duì)于賬本的持有者而言，都是透明的、公開的。不可篡改比特幣的每次交易都會(huì)記錄在區(qū)塊鏈上，不同于由中心機(jī)構(gòu)主宰的交易模式，其中心機(jī)構(gòu)可以自行修改任意用戶的交易信息，比特幣很難篡改。多方共識(shí)區(qū)塊鏈作為一個(gè)多方參與維護(hù)的分布式賬本系統(tǒng)，參與方需要約定數(shù)據(jù)校驗(yàn)、寫入和沖突解決的規(guī)則，這被稱之為共識(shí)算法。比特幣和以太坊作為公有鏈當(dāng)前采用的是工作量證明算法(PoW)，應(yīng)用于聯(lián)盟鏈領(lǐng)域的共識(shí)算法則更加靈活多樣，貼近業(yè)務(wù)需求本身。9智能合約與世界計(jì)算機(jī)智能合約概念的誕生在1996年由計(jì)算機(jī)科學(xué)家、密碼學(xué)家NickSzabo提出，指將原本現(xiàn)實(shí)世界中的合約、契約等概念引入到數(shù)字領(lǐng)域中，可以約束參與數(shù)字金融的各方的行為，使得違反規(guī)定者受到一定的懲罰，但合約的實(shí)行需要現(xiàn)實(shí)世界的輔助力量。以太坊上的智能合約通過區(qū)塊鏈技術(shù)，可以不依賴外部力量實(shí)現(xiàn)智能合約的約束條件。人們可以自定義復(fù)雜的執(zhí)行邏輯放置到區(qū)塊鏈上運(yùn)行。由于區(qū)塊鏈的特性，鏈上的計(jì)算機(jī)程序會(huì)伴隨著區(qū)塊被分發(fā)到以太坊系統(tǒng)中的各個(gè)參與者的手上。這樣一來，整個(gè)以太坊系統(tǒng)便是一個(gè)隨著系統(tǒng)運(yùn)行永不停歇的智能合約分布式平臺(tái)，可以看成一臺(tái)去中心化的計(jì)算機(jī)。VitalikButerin將其稱之為世界計(jì)算機(jī)（Worldcomputer）。伴隨著智能合約的到來，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的應(yīng)用更加豐富，其實(shí)用性也進(jìn)入了一個(gè)新的階段?？梢宰远x程序功能的智能合約使得區(qū)塊鏈系統(tǒng)的功能加強(qiáng)大，也更加靈活。博彩、游戲、代幣等各種基于智能合約的應(yīng)用猶如雨后春筍不斷涌現(xiàn)。10區(qū)塊鏈的分類公有鏈鏈上的節(jié)點(diǎn)向全世界每一個(gè)人開放，任何人都可以在自己設(shè)備上運(yùn)行公共節(jié)點(diǎn)，驗(yàn)證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的交易，參與到共識(shí)的過程中，確認(rèn)當(dāng)前加入鏈上的區(qū)塊以及當(dāng)前區(qū)塊鏈的狀態(tài)。任何用戶也可以向鏈上發(fā)起交易，查看鏈上的任意數(shù)據(jù)。雖然公鏈?zhǔn)且环N完全去中心化機(jī)制的區(qū)塊鏈，降低了傳統(tǒng)中心化機(jī)制下的運(yùn)維成本，但目前公鏈在可拓展性、效率上仍存在較大挑戰(zhàn)。目前比較有名的公鏈項(xiàng)目包括比特幣、以太坊等。私有鏈私鏈中對(duì)鏈上數(shù)據(jù)的讀寫權(quán)限由單一的組織來控制，可選擇性地開放給特定群體。盡管私鏈的去中心化程度最低，但是私鏈交易速度更快，交易費(fèi)用更低，對(duì)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限控制更好，也能很好地保障數(shù)據(jù)的隱私。目前，私鏈主要應(yīng)用于一些私人企業(yè)中的數(shù)據(jù)管理、審計(jì)場(chǎng)景中。聯(lián)盟鏈聯(lián)盟鏈由一些特定機(jī)構(gòu)作為節(jié)點(diǎn)參與到區(qū)塊鏈的共識(shí)過程中，用戶對(duì)鏈上數(shù)據(jù)的讀寫權(quán)限由這些節(jié)點(diǎn)控制。聯(lián)盟鏈擁有較高的交易速度、較良好的可拓展性和保護(hù)隱私權(quán)的權(quán)限控制。目前多應(yīng)用于機(jī)構(gòu)之間的合作場(chǎng)景中，例如市場(chǎng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行記賬，而普通用戶則不參與到記賬中。11區(qū)塊鏈的分類12區(qū)塊鏈種類對(duì)比

公有鏈聯(lián)盟鏈私有鏈控制者所有參與者特定的聯(lián)盟成員鏈所有者去中心化程度強(qiáng)去中心化弱去中心化、多中心化無交易吞吐量<100筆每秒<100000筆每秒由配置決定可修改性幾乎不可篡改較難被篡改可被篡改共識(shí)機(jī)制PoW、PoS、DPoS等PBFT、Raft等無特定算法代表項(xiàng)目比特幣、以太坊、EOSIO等HyperledgerFabric、企業(yè)以太坊等無特定項(xiàng)目

本章內(nèi)容1.1什么是區(qū)塊鏈技術(shù)1.2區(qū)塊鏈技術(shù)的現(xiàn)狀1.3本書的內(nèi)容區(qū)塊鏈的應(yīng)用區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展環(huán)境13區(qū)塊鏈的應(yīng)用比特幣采用了以哈希算法為主的密碼技術(shù)來控制生產(chǎn)和轉(zhuǎn)移，通過工作量證明算法控制比特幣產(chǎn)生的速度。純粹的數(shù)字加密貨幣，只支持轉(zhuǎn)賬與簡(jiǎn)單的執(zhí)行邏輯。支持智能合約的以太坊除了轉(zhuǎn)賬，以太坊提供了一個(gè)圖靈完備的智能合約平臺(tái)，基于以太坊可以構(gòu)建不同的區(qū)塊鏈應(yīng)用以及發(fā)行新的數(shù)字貨幣。作為以太坊最具代表性的技術(shù)，智能合約是由事件驅(qū)動(dòng)的、具有狀態(tài)的、存儲(chǔ)和運(yùn)行在區(qū)塊鏈平臺(tái)上的程序，是能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)或被動(dòng)的處理數(shù)據(jù)，接受、儲(chǔ)存和發(fā)送狀態(tài)、價(jià)值，以及控制和管理各類鏈上智能資產(chǎn)等功能的程序化規(guī)則和邏輯?；谝蕴豢梢詷?gòu)建不同的區(qū)塊鏈應(yīng)用以及發(fā)行新的數(shù)字貨幣。聯(lián)盟鏈以Hyperledger為代表，覆蓋了金融、銀行、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈、制造等行業(yè)。在Hyperledger的眾多項(xiàng)目中，HyperledgerFabric是一個(gè)提供了一個(gè)分布式賬本解決方案的平臺(tái)，具有良好的保密性、可伸縮性、靈活性以及可拓展性，是一個(gè)發(fā)展較為完備的聯(lián)盟鏈平臺(tái)。和其他的區(qū)塊鏈平臺(tái)最大的不同在于HyperledgerFabric能夠控制系統(tǒng)中每個(gè)用戶的權(quán)限，通過建立通道(channel)，允許不同的參與者在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下控制賬本的公開程度。14區(qū)塊鏈的應(yīng)用由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有多方可信、可靠、抗篡改等優(yōu)良性質(zhì)，被應(yīng)用于需要多方合作、數(shù)據(jù)互信、數(shù)據(jù)安全等多種要求的場(chǎng)景中，如金融行業(yè)、供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)等。由于區(qū)塊鏈本身的抗篡改能力和公開性，區(qū)塊鏈還被用于諸如信息存證、司法存證、政務(wù)公開等領(lǐng)域。截至2018年3月底，我國(guó)以區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的區(qū)塊鏈公司數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了456家。15圖1.1區(qū)塊鏈的應(yīng)用領(lǐng)域區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)在2018年的Gartner技術(shù)成熟度曲線中，區(qū)塊鏈技術(shù)越過了期望過高的頂峰期，開始進(jìn)入暫時(shí)的低谷期。這說明公眾和業(yè)界對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的不足和缺點(diǎn)的認(rèn)識(shí)越來越深刻，更多的問題在實(shí)際生產(chǎn)的環(huán)境中暴露出來。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展尚處于初始階段，區(qū)塊鏈技術(shù)存在許多急需解決的挑戰(zhàn)。16圖1.2Gartner公司2018年度發(fā)布的技術(shù)成熟度曲線（部分）區(qū)塊鏈的挑戰(zhàn)技術(shù)層面效率問題，為了保障數(shù)字貨幣交易的可靠性，犧牲了效率。共識(shí)機(jī)制問題，現(xiàn)有的共識(shí)機(jī)制難以兼顧安全性與效率問題。數(shù)據(jù)冗余問題，為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)。安全問題，智能合約的漏洞使得用戶的財(cái)產(chǎn)和信息安全受到嚴(yán)重威脅。法律層面匿名化問題，由于用戶匿名特性，難以對(duì)數(shù)字貨幣進(jìn)行有效地監(jiān)管和追蹤。欺詐問題，目前存在許多利用區(qū)塊鏈進(jìn)行欺詐的項(xiàng)目。沖擊鑄幣權(quán)，法定貨幣關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)、民生和政權(quán)穩(wěn)定，盲目的以數(shù)字貨幣取代法定貨幣會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。17區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展環(huán)境國(guó)外起步較早美國(guó)許多政府或非政府組織為區(qū)塊鏈研究提供資金與技術(shù)支持。區(qū)塊鏈已應(yīng)用到能源、金融等多個(gè)領(lǐng)域。目前在美國(guó)至少有八個(gè)州正在制定有關(guān)區(qū)塊鏈的立法。納斯達(dá)克使用區(qū)塊鏈技術(shù)來完成和記錄私人證券交易并得到全球多所交易所的響應(yīng)。多所高校開設(shè)區(qū)塊鏈相關(guān)課程，并建立實(shí)驗(yàn)室對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究。22個(gè)歐洲國(guó)家已簽署建立區(qū)塊鏈合作伙伴關(guān)系的聲明，共同確保歐洲出去開發(fā)和部署分布式賬本技術(shù)的最前沿。歐洲央行曾于2017年表示，將采取不限制區(qū)塊鏈創(chuàng)新技術(shù)的主張，并對(duì)區(qū)塊鏈展開研究。亞洲部分國(guó)家將區(qū)塊鏈應(yīng)用于支付系統(tǒng)、信貸交易、供應(yīng)鏈、游戲等領(lǐng)域。比如，柬埔寨、印度尼西亞等國(guó)基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建了相應(yīng)的支付系統(tǒng)、小額信貸交易與可持續(xù)供應(yīng)鏈等項(xiàng)目。在不少國(guó)家對(duì)加密貨幣采取反對(duì)態(tài)度的情況下，日本承認(rèn)了比特幣的合法地位，并允許國(guó)內(nèi)的部分交易以比特幣的方式進(jìn)行。18區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展環(huán)境國(guó)內(nèi)具有前所未有的良好發(fā)展環(huán)境在研究與教育上，多所高校開設(shè)區(qū)塊鏈相關(guān)課程，注重培養(yǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)人才，并且成立區(qū)塊鏈研究中心和實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)研究工作，專利與論文上均取得不俗的成果。在政策上，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《十三五國(guó)家信息規(guī)劃