2.4 区块链技术的掣肘

目前，区块链的巨大应用价值已经显示出来，不过区块链技术发展得还不够成熟，区块链的容量和速度存在限制，在完备性、易用性方面也都也存在明显不足，本节将对此进行介绍。

2.4.1 容量和速度的限制

区块链技术的点对点互联、分散化信任、分布式记账等优势特征，展现出强大的魅力。不过，新兴的区块链技术也并非十全十美，响应速度和存储容量是现阶段制约其深化发展的最大障碍。无法快速处理大量的交易信息，是区块链技术自诞生以来始终未能突破的瓶颈。

以比特币区块链为例，它为区块设置了1MB的容量限制，使每一个区块只能容纳4096个交易，其交易的清算和结算通常需要10分钟左右，如此漫长的等待，难免令众多用户无法接受。例如，将区块链技术应用在更大规模的物联网中，过高的时间成本必然会降低用户体验的满意度。

2.4.2 区块链挑战之存储容量

区块链技术的另一个挑战是其数据存储容量。如果将所有数据都存储到链上，那么随着区块节点的不断增加，数据存储量将极其庞大，导致响应速度进一步降低。

针对这个问题，目前普遍采用的解决办法是通过存储相应的哈希值（一种字符串变换运算，常用于加密和数字签名）来降低存储容量。但即便如此，区块链的数据存储量依然会随着节点增加而急剧膨胀。

2.4.3 挖矿导致的巨大资源浪费

加密数字货币信息网站Digiconomist的数据显示，比特币、以太坊挖矿消耗的电量，已经超过约旦、冰岛、利比亚等国家，在全球所有国家和地区中排名第71位。

其中，比特币矿机为第一“电老虎”，消耗的电能约为14.54万兆瓦，以太坊为4.69万兆瓦。完成一次交易，比特币需消耗约163千万瓦时，以太坊约为49千万瓦时。而且挖矿工作只为搜索到随机数以获得有效哈希值，并不产生其他价值，其算力资源和消耗的电力成本导致目前的资源浪费。

2.4.4 脚本语言非图灵完备

脚本的机制对于区块链来说非常重要，它类似于区块链技术提供的一个扩展接口，任何人都可以基于这个接口去开发基于区块链技术的应用，如智能合约的功能。脚本机制也让区块链技术作为一项底层协议成为可能。

未来，很多基于区块链的颠覆性应用，都有可能是通过区块链的脚本语言来完成的。图灵完备是指一个能计算出每个图灵可计算函数（Turing Computable Function）的计算系统，它使我们的脚本系统有能力解决所有的可计算问题。比特币脚本语言非图灵完备，最主要的缺失是循环语句不能支持所有的计算。比特币脚本语言非图灵完备虽然可以避免交易确认时出现无限循环，但是也在未来的区块链扩展方面导致脚本空间利用上的低效率和扩展应用的局限性。

不过，之后的区块链2.0以太坊实现了一个支持图灵完备脚本语言的区块链平台——以太坊内置有图灵完备编程语言的区块链——“使得任何人都能够创建合约和去中心化应用，并在其中设立他们自由定义的所有权规则、交易方式和状态转换函数。”