经过十多年的发展，区块链技术逐渐走入大众视野，并融入各行各业的建设中。今年国家也首次将区块链技术纳入新基建的范畴。

近日，梳理了区块链技术的基础架构、扩展技术、挑战，并对未来区块链技术的发展进行展望。

随着对区块链技术价值的发掘，区块链技术逐渐发展成为一门独立的研究领域。区块链技术利用密码学原理、分布式数据存储技术、点对点网络及共识机制构建的分布式账本为解决多方合作过程中的信任、隐私、数据差异等问题带来了破局的契机。

区块链技术面临七大关键挑战：

1. 系统安全2. 数据隐私3. 监管4. 扩展性5. 跨链协议6. 链下信息7. 存储

当前，区块链技术的发展已应用到金融、医疗、政务、商务、公益等各个领域，且已有了落地案例，为提升各行业的效率引入新手段。结合当前学界及产业界的研究及应用情况，总结了区块链技术数据层、网络层、共识层、合约层及应用层五层基础体系架构，还介绍了该架构中各个层次的原理与技术。并且在此基础上，进一步介绍了针对区块链与传统网络结合、区块链技术自身以及相关密码学技术的各种典型扩展技术，并讨论这些技术对区块链技术带来的影响。

但随着区块链应用与产业落地的推广，区块链技术也遇到诸多挑战，明确指出区块链技术未来发展的关键挑战主要来源于系统安全、数据隐私、监管、扩展性、跨链协议、链下信息及存储七个方面。

对于被高度关注的数据隐私，明确提到，大量区块链应用场景都有重要的数据隐私保护需求。然而，当前主流区块链技术为了保证数据、交易可信，利用分布式账本技术在网络内进行了数据、计算的重复验证，因而提高了保护数据隐私的难度。

而对于监管，则指出区块链技术的现有架构在有限程度上保证了部分监管合规性，然而，在更广义的现实场景下的监管需求难以得到有效支撑。如何高效的保证区块链数据符合法律法规、行业规范、风控模型等特定监管规则，是区块链实现大规模落地应用的另一大挑战。

同时，随着区块链逐渐走向主流应用场景，大规模计算需求所带来的扩展性瓶颈将越来越显著。大量网络节点同步、海量交易都将成为区块链提高扩展性并成为新一代信息基础设施的关键障碍。

结合区块链技术当前的发展现状，深入分析了在应用与研究领域仍然面临的区块链编程语言设计、密码学实用化方案、区块链性能优化、分布式存储、监管科技与合规协议五大挑战及未来研究趋势。

分析，未来区块链技术研究趋势之一是如何进一步强化区块链技术的开发支持，包括设计新的编程语言、开发已有语言的区块链SDK等，从而在软件开发的生命周期中降低区块链开发的复杂度、提高开发效率，未来新的安全智能合约语言将会是一大研究重点。

当前大量的密码学技术被应用在区块链技术架构的实践探索中，用以增强区块链的隐私保护能力。在实践中通常会引入很大的开销，因此，这一问题的未来技术研究热点可能是如何基于密码学技术，提出实用化实践方案。

明确指出区块链性能优化在下一阶段仍将成为关键的技术研究点。区块链未来可能的性能提升点包括，高性能区块链架构设计、应用导向的高效共识协议及优化、可并行的交易处理引擎、网络通信加速技术等。针对当前区块链数据膨胀难以管理、查询能力较弱的问题，未来的相关研究方向将重点面向分布式存储技术展开。

最后，对监管科技和合规协议进行了分析和探讨。由于区块链应用与数字资产的强相关性，意味着监管、合规必将成为区块链技术的核心要点。如何在区块链中内嵌对于反洗钱、反恐怖主义融资等通用监管需求，如何构建标准化的数据合规协议，保障区块链技术在主流场景中得以应用，将成为重中之重。

目前，围绕区块链的新一轮技术竞争已经开启，而接下来，将持续对区块链技术进行深入研究和推广，以推动整个区块链行业的健康、可持续发展。

文章来源：中国经济时报