区块链2020白皮书：资本回归理性，金融、互联网、物流抢着用（最新发布）(5)

扩展技术现状：随着区块链应用广度和深度的不断拓展，行业对区块链的要求逐渐攀升。行业需求的变化催生了一系列扩展技术来对链系统进行优化，具体包括可扩展性、互操作性、协同治理、安全隐私四个方面。

（1）、可扩展性。可扩展性成为提升系统性能的关键技术。广义的可扩展性包括性能可扩展和功能可扩展两个方面，性能可扩展专注于通过横向扩展提升交易吞吐量，功能可扩展专注于通过横向扩展增强区块链服务能力（又称互操作性）。

以支付为例，当前支付平台 Visa 平均 2000 笔/秒，峰值 56000 笔/秒的交易速度对区块链性能提出了更高的要求。而区块链系统受限于共识机制、对等网络、密码算法等约束，单机性能存在上限，因此可扩展性就成为进一步提升区块链处理能力的关键技术。目前，常见的可扩展性技术包括分片机制、闪电网络、状态通道、以及 DAG（Directed Acyclic Graph，有向无环图）共识。

（2）、互操作性。互操作快速发展，整体任重道远。互操作性指区块链系统实例与其他系统实例或组成部分之间交换信息，并对所交换信息加以使用的能力 。具体包括用于解决上层应用与底层链紧耦合问题的应用层互操作，用于解决“链级孤岛”的链间互操作，以及用于解决链上链下安全可信交互的链下数据互操作三个方面。

应用层互操作方面，部分 BaaS 厂商通过 Restful、RPC 等方式初步实现了上层应用与不同底层链的解耦问题；链间互操作方面，据2020 可信区块链测试情况观察，已有 46%链系统提供了跨链方案，中继链技术路线占比最高，代表性项目包括 WeCross、BitXHub、ODATS、Hyperledger Cactus 等，以上跨链项目均已实现对 Fabric 的跨链互通；链下数据互操作方面，TEE（Trust Execution Environment，可信执行环境）、Oracle（预言机）、SMPC（Secure Multi-Party Computation，安全多方计算）等数据安全交互技术得到初步应用。

▲2020 链间互操作方案技术路线统计

▲2020 链间互操作方案支持的底层链类型统计

互操作难本质是技术先行、标准滞后的一种表现，因此，解决互操作难题的关键在于，需要行业不同参与方凝聚共识，加强标准建设，以标准引导技术，技术反哺标准的思路稳步推进互操作发展进程。

（3）、 协同治理。协同治理发展缓慢，依然存在难点。区块链作为一种去中心化的账本系统，强调各参与方之间是平等合作的模式。相对于传统的中心化服务，多参与方间地位平等的合作模式增加了协同治理的难度。区块链治理是指创建、修改、更新系统规则的决策过程，可分为链下治理和链上治理两种类型。

链下治理常见形式为核心参与方组建的治理委员会，治理规则通常由治理委员会投票决策；链上治理指治理规则通常被编码在治理协议中，由各参与方对决策进行线上投票裁决。

（4）、安全隐私。合约安全和隐私保护成为焦点。区块链作为去中心化的账本系统，不同节点安全防护能力参差不齐，导致系统存在被攻击的风险；合约编写者能力参差不齐，加之缺乏便捷、有效的合约自动审计方案，导致合约安全事故频发，已成为区块链安全的重灾区；区块链去中心化、准匿名的特性，加之缺乏有效的监管手段，导致链系统存在被滥用的风险。

随着链上数据的不断丰富，应用场景的不断拓展，数据流通过程中的隐私问题日益凸显。如用户身份信息、资产信息、交易流水等信息通常需要采用一定的技术手段提升数据流通过程中的隐私保护能力，常见方法除了传统的数据加密、权限控制、数据加外，还引入零知识证明、同态加密等密码算法，以及 TEE 、MPC、联邦学习等提升多方协同场景中的隐私保护能力，实现数据的“可用而不可见”。

配套技术现状：区块链作为一种软件系统，其实际应用过程中还需要配套技术提升系统安全性，优化使用体验，加速区块链发展进程，具体包括系统管理、操作运维、基础设施三个方面。