区块链技术需要继续克服的难点和其必要性的讨论。
你真的需要一个区块链应用吗？
成本。全部的成本
对于区块链技术而言，首先是维护成本。区块链要运行，必须有一定的投资。如果要安全运行，就必须设计出安全机制。而安全机制也需要成本。在目前而言，说区块链比”传统技术”更好的，主要是从安全性、透明性、不可更改（防伪）等特性上出发。那么，要维持这些特性，就必须维持一个符合区块链技术特性的系统——一个开放、分布式的、并且足够安全的数据库系统。
但是，维持这样一个系统，或者说同时达到这些目标，所需的成本非常昂贵。对于一个符合区块链技术特性的系统，首先要满足的是去中心化。这种去中心化的分布式不仅仅是“灾备”级别的分布式，而是系统中必须存在足够多个互不隶属，且独立决策的节点，并且记录区块链的权利在这些节点中以某些方式公平产生。也就是说，一个区块链系统中如果有100个份额的决策权，某个主体不能拥有51个以上。区块链系统不能由任何一个人说了算，至少要保证任何一个主体（或一致行动人）不占有超过51%的控制权。如果一个区块链系统全部或大部分由某个主体控制，那么和由该主体直接记录就没有差别了，为什么要用区块链呢？之所以用区块链，目的就是为了防止少数人操纵，是基于对个体的不信任。如果单一主体控制了区块链，区块链就失去了意义，甚至还不如由该主体维护的中心化系统效率高。
中心化并不一定代表着低效率。
在特定的范围内，中心化带来的资源集中式可以大大提升效率的。就以银联为例，银联是国内银行业清结算的中心，没加银行只需要和银联对接即可实现和所有银行的交易。若去中心化，每家银行需要和所有的交易对手去对接。Blockchain的去中心化，只能在特定领域（即不适合中心化的领域）发挥作用。
当然，对于为了提高效率，降低内耗的联盟链来讲，还是有一定的应用价值。
比如对银行来说：
银行是不会接受谁都能来参与形成节点的区块链的，如果违法违规的事件发生时，银行没有权利保护被受害人，老百姓是不会买账的。那么，银行就必须限制节点参与记账，有且只有银行的“亲信节点”能够记账。这样，就保证银行的命令和想法能被每一个记账人执行而不出漏子，也同时保证隔壁不会有新的记账人跳进你的链里来搞事。这就便是“中心化的”区块链了。
现在很多创业者们，说能用区块链解决信任的问题。我也不是想泼冷水…但是你们一没比特币那样大量的矿工和算力，二没金字塔顶端阶层的庞大信用，三没有木仓，这样的区块链就是无本之木，搞出来的应用还不如不用区块链简洁，除了忽悠风投好讲故事之外还有啥用啊？
必要性
必要性上面叙述了为了保证安全，必须投入大量成本。而成本又必须要来源于系统之外——不然的话，区块链就又变回了少数人操纵的游戏。而如此麻烦复杂的系统，真的是必要的吗？且不说金融系统目前有完善的解决方案，我们就谈一点：如果一个比特币交易所（或者：银行），哪怕采用了“区块链”技术，你还是要先信任它。不管这家高大上的机构采用了何种技术，你首先要把钱交给它。
当你把钱交给它以后，意味着你已经信任它了——那么，它采用什么技术，还有什么关系吗？（有的吧，比如说用了这个科技才会得到信任？）且不论用区块链记录股权是否合理，购买一家公司的股权，说明已经认可了这家公司的股权合同。至于这家公司以后命运如何，至少当你决定买下这股权时，已经决心承担持有期间的风险。此时，其实最大的风险已经被你接受，至于权益是以何种形式记载，无论是记载在羊皮纸还是区块链，只是形式的区别。真正重要的是你已经确立了权益关系。因此，在使用区块链进行所谓股权交易时，只是简化了股权交割和股权证明保存的步骤。或者说，保证你的股权证不会丢失或者被盗。当然事实上使用比特币记录股权是非常危险的，比特币私钥随时可能丢失和被盗——还不能补发，这和你丢了A股账户卡那张破纸完全不是一个性质。如果你的权益私钥丢失了，你就事实上失去了对公司权益的所有权。更不要说区块链系统的成本还包含学习成本！
替代
相比区块链这个复杂脆弱成本高昂的系统，现有的系统在处理很多问题上已经足够好了。现在的证券、银行的电子交易系统，虽然还有这样那样的问题，但能保证起码的安全，并有相当的效率。交易所的系统处理都是微秒级撮合，最快的日内选手也能发挥优势。而区块链为了保证安全，至少也要异步处理，延迟个半分钟吧？——这样效率的损失，究竟有否必要呢？
区块链的现有难题
处理性能
如何提高交易的吞吐量，同时降低交易的确认延迟。
目前，公开的比特币区块链只能支持平均每秒约 7 笔的吞吐量，一般认为对于大额交易来说，安全的交易确认时间为一个小时。小额交易只要确认被广播到网络中并带有交易服务费用，即有较大概率被最终打包到区块中。
因为在当前的算力下，对于6个区块（1小时）以前所记录的区块基本没有可以更改的可能性。
区块链系统跟传统分布式系统不同，其处理性能无法通过单纯增加节点数来进行扩展，实际上，很大程度上取决于单个节点的处理能力。高性能、安全、稳定性、硬件辅助加解密能力，都将是考察节点性能的核心要素。
一方面可以将单个节点采用高性能的处理硬件，同时设计优化的策略和算法，提高性能；另外一方面将大量高频的交易放到链外来，只用区块链记录最终交易信息，如 闪电网络 等。类似的，侧链（side chain）、影子链（shadow chain）等的思路在当前阶段也有一定的借鉴意义。类似设计可以很容易的将交易性能提升 1-2 个数量级。此外，如果采用联盟链的方式，在一定的信任前提和利益约束下优化设计，也可以换来性能的提升。目前，开源区块链自身在平台层面已经实现普通配置，单客户端每秒数百次的交易吞吐量（参考后面的 性能评测数据），乐观预测将很快突破每秒数千次的基准线，但离现有证券交易系统的每秒数万笔的峰值还是有较大差距。另外，从工程设计和平台部署上，都存在一些可以优化的地方。
注：VISA 系统的处理均值为 2000 tps，号称的峰值为 56,000 tps；某支付系统的处理峰值超过了 85,000 tps；某证券交易所号称的处理均（峰）值在 80,000 tps 左右。
扩展性
常见的分布式系统，可以通过增加节点来扩展整个系统的处理能力。对于区块链网络系统来说，这个问题并非那么简单。
网络中每个参与维护的核心节点都要保持一份完整的存储，并且进行智能合约的处理。因此，整个网络的总存储和计算能力，取决于单个节点。甚至当网络中节点数过多时，可能会因为一致性的达成过程延迟降低整个网络的性能。尤其在公有网络中，由于大量低质量处理节点的存在问题将更明显。信息量越大， 交叉验证所需的时间越长，效率也会也会越地下。所以，区块链解决了信任问题，但带来了成本的上升和效率的下降。
比较直接的一些思路，是放松对每个节点都必须参与完整处理的限制（但至少部分节点要能合作完成完整的处理），这个思路已经在超级账本中启用；同时尽量减少核心层的处理工作。
在联盟链模式下，还可以专门采用高性能的节点作为核心节点，用相对较弱的节点作为代理访问节点。
系统安全
区块链目前最热门的应用前景是金融相关的服务，安全自然是讨论最多、挑战最大的话题。
区块链在设计上基于现有的成熟的密码学算法。但这是否就能确保其安全呢？
世界上并没有绝对安全的系统。系统是由人设计的，系统也是由人来运营的，只要有人参与的系统，就容易出现漏洞。
可以参考，著名黑客米特尼克所著的《反欺骗的艺术——世界传奇黑客的经历分享》，介绍了大量的实际社交工程欺骗场景。
有如下几个方面是很难逃避的:
首先是立法。对区块链系统如何进行监管？攻击区块链系统是否属于犯罪？攻击银行系统是要承担后果的。但是目前还没有任何法律保护区块链以及基于它的实现。
其次是软件实现的潜在漏洞是无法避免的。考虑到使用了几十年的 openssl 还带着那么低级的漏洞（heart bleeding），而且是源代码就在大家眼皮底下。这背后曾经发生过啥，让人遐想连篇。对于金融系统来说，无论客户端还是平台侧，即便是很小的漏洞都可能造成难以估计的损失。
另外，公有区块链所有交易记录都是公开可见的。搞大数据的人听了是不是开始激动起来了，确实，这里面能分析的东西还真不少，而且规模够大、影响力够大……实际上，已有文献证明，比特币区块链的交易记录最终是能追踪到用户的。
还有就是作为一套完全的分布式系统，公有的区块链缺乏有效的调整机制，一旦运行起来，出现问题也难以修正。即使是让它变得更公平、更完善的修改，只要有部分既得利益者合起来反对，那就无法加入进去。这让比特币本身的价值也蒙上了一层阴影。
此外，运行在区块链上的智能合约应用可能是五花八门的，必须要有办法进行安全管控，在注册和运行前需要有机制进行探测，以规避恶意代码的破坏。2016年6月17日，发生 DAO 系统漏洞被利用 事件，直接导致价值 6000 万美元的数字货币被利用者获取。尽管对于这件事情的反思还在进行中，但事实再次证明，目前基于区块链技术进行生产应用时，务必要细心谨慎地进行设计和验证。
数据库和存储系统
区块链网络中的块信息需要写到数据库中进行存储。观察区块链的应用，大量的写操作、hash 计算和验证操作，跟传统数据库的行为十分不同。当年，人们观察到互联网应用大量非事务性的查询操作，而设计了非关系型（NoSql）数据库。那么，针对区块链应用的这些特点，是否可以设计出一些特殊的针对性的数据库呢？
levelDB、RocksDB 等键值数据库，具备很高的随机写和顺序读写性能，以及相对较差随机读的性能，被广泛应用到了区块链信息存储中。但目前来看，面向区块链的数据库技术仍然是需要突破的技术难点之一。笔者认为，未来将可能出现更具针对性的“块数据库（BlockDB）”，专门服务类似区块链这样的新型数据业务，其中每条记录将包括一个完整的区块信息，并天然地跟历史信息进行关联，一旦写入确认无法修改。所有操作的最小单位将是一个块。
可集成性
在相当长的一段时间内，基于区块链的新业务系统将与已有的中心化系统共存。
两种系统如何共存，如何分工，彼此的业务交易如何进行传递？
这些都是很迫切的问题。这个问题解决不好，将是区块链技术落地的很大阻碍。
智能合约
智能合约可视作一段部署在区块链上可自动运行的程序,其涵盖的范 围包括编程语言、编译器、虚拟机、事件、状态机、容错机制等。
虚拟机是区块链中智能合约的运行环境。虚拟机不仅被沙箱封装起来, 事实上它被完全隔离。也就是说运行在虚拟机内部的代码不能接触到网络、文件系统或者其他进程。甚至智能合约之间也只能进行有限的调用。智能合约本质上是一段程序,存在出错的可能性,甚至会引发严重问 题或连锁反应。需要做好充分的容错机制,通过系统化的手段,结合运行 环境隔离,确保合约在有限时间内按预期执行。
其它
区块链提供的新应用和新的业务场景，也带来了对很多具体的运营问题。
例如：
- 智能合约的合法性、安全性和可执行性；
- 如何将现实中的合约和条约对应为电子合约；
- 分布式系统的伸缩可靠性和数据迁移；
- 对存储系统新的挑战，特别是性能。