人們將區塊鏈的發展分為三個階段：比特幣代表的區塊鏈1.0、以太坊為代表的區塊鏈2.0和以EOS為代表的區塊鏈3.0。
雖然比特幣在不斷地分叉，雖然V神和BM正熱衷於互懟，雖然EOS超級節點之爭激戰正酣……但區塊鏈技術革新的腳步卻從沒有停止下來。一批以互聯價值 （InterValue）、哈希圖（Hashgraph）、納爾圖（Nerthus）、Galaxygrap為代表公司正嘗試以全新的角度和理念去推進區塊鏈技術的發展。
區塊鏈4.0時代已悄然開啟。
從區塊鏈1.0到3.0
互聯網實現了信息的傳播而區塊鏈實現了價值的轉移。
互聯網在最開始的時候就是以信息傳輸管道的模式設計的，TCP/IP協議底層並不關心上面傳輸的數據有什麼差別，對於底層交換機和路由器來說，傳遞的都只是0和1而已。
而區塊鏈卻可以做到將一個數據發送給另一個人之後，自己就不再擁有這個數據的所有權，從而利用這樣一套系統實現了實際價值的傳輸。
應用服務層是區塊鏈獲得持續發展的動力所在，目前區塊鏈的發展分為1.0、2.0、3.0三個階段的應用。
以比特幣為代表的區塊鏈1.0應用，實現了可編程貨幣。可編程貨幣，即以比特幣為代表的數字貨幣，但它並不是任何國家和地區的法定貨幣，也沒有政府當局為它提供擔保。
以以太坊為代表的區塊鏈2.0應用，實現了可編程金融。區塊鏈2.0應用加入了"智能合約"（利用程序算法替代人執行合同）的概念。這使得區塊鏈從最初的貨幣體系，可以拓展到股權、債權和產權的登記、轉讓，證券和金融合約的交易、執行，甚至博彩和防偽等金融領域。
以EOS為代表的區塊鏈3.0應用，未來要實現可編程社會。區塊鏈是價值互聯網的內核，能夠對於每一個互聯網中代表價值的信息和字節進行產權確認、計量和存儲。它不僅僅能夠記錄金融業的交易，而是幾乎可以記錄任何有價值的能以代碼形式進行表達的事物。其應用能夠擴展到任何有需求的領域，進而到整個社會。
區塊鏈發展之困
實際上，目前區塊鏈應用發展現狀是，已超越比特幣，進入到區塊鏈1.5時代，並且向金融領域過渡。至今還沒有可以跟主流手機應用（App）媲美的去中心化應用。
是什麼限制了區塊鏈的發展？實際上區塊鏈作為一種新興技術，價值固然存在，但也顯現出了一些劣勢。
其一是效率低下問題。儘管區塊鏈計算機在理論上圖靈完備——即速度無窮快、存儲無窮大時，可以計算任何可編程的問題，由於網絡延時等物理因素影響。
數據寫入區塊鏈，最少要等待十分鐘，所有節點都同步數據，則需要更多的時間。拿比特幣舉例，當前產生的交易有效性受網絡傳輸影響，比特幣交易每次的確實時間大約10分鐘，6次確認的話需要一個小時。因此區塊鏈的交易數據是有延遲性的。
利用上千臺礦機組成的世界計算機來完成“去中心化應用計算”效率非常低下。央行周小川行長在2016年初接受專訪時說，目前為止，區塊鏈佔用資源還是太多，不管是計算資源還是存儲資源，應對不了現在的交易規模。
其二是能耗問題。區塊的生成需要礦工進行無數無意義的計算，這是非常耗費能源的。英國一家電力信息網POWER-COMPARE提供的預測數據顯示，按照目前比特幣挖礦、交易耗電量的增長速度，至2020年比特幣耗電量將會與目前全球用電量持平。
其三是隱私保護。在區塊鏈公有鏈中，每一個參與者都能夠獲得完整的數據備份，所有交易數據都是公開和透明的。如果想知道一些商業機構的帳戶和交易信息，就能知道他的所有財富還有重要資產和商業機密等，隱私保障難。
其四是博弈問題。區塊鏈的去中心、自治化的特點淡化了國家監管的概念。在監管無法觸達的情況下一些，市場的逐利等特性會導致區塊鏈技術應用於非法領域，為黑色產業提供了庇護所。
2009年，比特幣的網絡誕生以來。其優點已日益被認可，比如去中心化，交易不用通過中心、無法篡改、交易方便、不會通貨膨脹（永遠只有2100萬枚）、全球範圍認可度很高，也是很多交易平臺的基礎貨幣之一。但其缺點也是很明顯。交易時間週期長、消耗大量社會資源，還有就是未來的風險問題，密碼算法不遠的將來可能會被破解。也就是說，比特幣不是一個圖靈完備的系統，只能用來做比特幣的交易，本身都沒有其他很好的應用方式。
俄羅斯天才少年維塔利克布特林也就是我們常聽到的的大v或者v神，在2013年發佈了以太幣的白皮書。以太幣系統也就是我們現在經常說區塊鏈2.0技術，它實現了一個可以編程的圖靈完備的一個區塊鏈，就說在這個區塊鏈2.0上，你可以通過簡單的編程實現數字資產的生產和應用。以太坊建立了一個可編程圖靈完備的區塊鏈系統，幫助人們更方便的實現各種數字資產的產生和更精確的控制區塊鏈資產的狀態，是目前應用最廣泛的智能合約底層平臺。有了智能合約，任何人都可以在以太坊網絡上創建自己想要的去中心化應用。一旦應用被創建起來就可以根據合約自動執行。但算力問題依然是限制著區塊鏈的落地應用。
目前，EOS、AE、ELA、DFINITY、BTM等項目都宣稱代表了區塊鏈3.0。但實際上區塊鏈3.0到現在還沒有一個完整的落地項目。有的說區塊鏈3.0是網絡化計算機協同的人工智能操作系統；也有的說超越金融領域智能合約以外的應用都叫區塊鏈3.0；也有的說新的共識算法代表了區塊鏈3.0。因為現在沒有定論。至少看沒看到能將技術的進步（底層的加強、加密算法的提升、多種接入方式、多種共識機制）、性能的進步、應用的進步等能完美的結合的區塊鏈3.0的項目出現。
區塊鏈4.0猜想
可能有些人認為，現在討論的區塊鏈4.0是個偽命題。因為區塊鏈3.0的項目都還沒有一個正式落地的。區塊鏈4.0就更是無從說起。但不能否認的是，很多區塊鏈的技術信仰者們已開始了全新的嘗試。試圖從新的角度解決區塊鏈發展之困。
我們先推測一下區塊鏈4.0是個什麼樣的？區塊鏈4.0首先要解決效率低下、能耗高、隱私保護、監管難題等實際面臨的問題。而且在未來的發展上要更具融合性。也就是說，有可能中心化和去中心化會融合到一起，既方便監管監控又起到足夠的分佈式應用。
而且區塊鏈4.0未來將與超級計算、人工智能、大數據採集和分析等領域要深度的結合，最終建立虛擬城市。
一批公司已經開始做了一些有益的嘗試，我們一起來看看。
互聯價值 （InterValue）
InterValue針對現有區塊鏈基礎設施普遍存在的實用化程度較低，尤其是交易擁堵、交易費高、交易確認時間長、抗量子攻擊能力較弱、通信層節點匿名性不高、交易匿名保護、跨鏈通信和多鏈融合能務較弱、存儲空間較大等問題和需求，優化提升區埠鏈技術在各個層面的協議和機制，實現價值傳輸網絡各層交的支撐協議。
在底層P2P網絡節點通信層面，結合現有基於Tor的匿名通信網絡，基於區塊鏈的分佈式VPN，基於區塊鏈的分佈式內容共享網絡的優點實現了獨創的匿名P2P通信網絡，設計實現了節點匿名接入的方法，並實現了私有加密的通信協議，極大地增強了底層通信網絡中節點的匿名性，確保子節點間通信難以被追蹤和破解。
在底層數據結構層面。採用增強有向無環圖（DAG）——哈希網（HashNet、HN）的新型數據結構，極大地減少了節點所需存儲空間，提高底層數據存儲效率和安全性。
在分佈式共識機制層面，設計了基於哈希網數據結構的HashNet共識機制、基於隨機選擇函數的拜占庭協商（BA-VRF）共識機制和基礎DAG共識機制，提出了基於HashNet的增強DAG共識和用於公證人選擇的BA-VRF共識機制相結合的雙層共識機制，在項目1.0版中，由於基於HashNet的增強DAG共識實現較為困難，因此先實現基礎DAG共識和BA-VR共識相結合的雙層共識機制。交易併發量高、交易確認速度快、可快速構建面向不同應用場景的生態體系。
在抗量子攻擊層面，採用新型抗量子攻擊密碼算法，通過將ECDSA簽名算法替換為基於整數格的NTRUsign簽名算法，同時用Keccak-512哈希算法替換現有的SHA系列算法，降低了量子計算飛速發展和量子計算機逐步普及帶來的威脅。
在匿名交易層面，結合門羅幣和ZCash等加密虛擬貨幣的特性，通過零知識證明和環簽名，設計了效費比較高和安全性極好的交易匿名和隱私保護方法，滿足不同應用場景隱私保護需要。
在跨鏈通信和多鏈融合層面，採用中繼鏈技術將跨鏈通信和多鏈融合功能模塊作為單獨一層Overlay來實現，既能夠保持跨鏈操作的獨立性，又能夠複用InterValue基礎鏈的各種功能。
在生態激勵層面，綜合使用多種Token分配手段和方法，並支持雙層挖礦用於礦工激勵。
在行業應用層面，通過流通支付、數據傳輸、數據搜索、合約調用等JSON-RPC行業通用接口的開發，支撐上層的各類應用。
InterValue支持在鏈上構建包括匿名通信、算力共享、存儲空間共享、帶寬共享、信譽共享（信用擔保）等各種應用，提供開放接口、供第三方開發Dapp，並通過結合各類實際應用場景，與各類服務提供商、應用提供商合作，支持商業組織和政府機構按照自身業務特性和需求構建公有鏈、聯盟鏈和私有鏈應用系統，將InterValue應用到各類實際應用場景中。
哈希圖（Hashgraph）
哈希圖（Hashgraph）是一種全新的分佈式賬本共識機制技術和數據結構，與區塊鏈技術相比，其更快、更公平和更安全。它使用了以下兩種技術來實現這些。
互相傳播（Gossip about Gossip）和虛擬投票（Virtual Voting）。互相傳播（Gossip about Gossip）本質上意味著向本次傳播附加一些額外的信息，即兩者之間互相傳播內容的兩個哈希。通過使用這些信息，就可以創建Hashgraph，而且有更多信息傳播時，每一個節點都可以持續更新。
一旦Hashgraph形成，就很容易知曉節點的投票，因為當每一個節點收到信息時，我們也都知道了它們所擁有的信息。因此這個數據可以用作投票機理的輸入值，就可以很快找到以及實現共識的交易。
Hashgraph是“互聯網和去中心化技術的未來。”這項全新的分佈式賬本技術成本低廉，因為它不需要像比特幣一樣的工作量證明。而且更快捷，交易吞吐量是絕大多數區塊鏈的50,000倍。
這是一種全新的基於高級分佈式賬本技術的共識機制。它消除了類似比特幣和以太坊中的大量的算力要求。比特幣的交易限制為7筆/秒。Hashgraph的交易量高達250000筆/秒。
在區塊鏈領域，礦工可以修改某一個區塊中交易的順序，可以將其延遲到後續的區塊中，甚至可以完全拒絕該交易。Hashgraph的共識時間戳則很好地解決了該問題。它可以預防人為影響交易順序的問題。
它無需挖礦區塊。然而在區塊鏈中，交易都寫入容器（區塊）中來形成一條單獨的長鏈。如果兩個礦工同時創建了兩個區塊，社區最終會選擇一個，並丟棄另外一個，這會導致浪費。在Hashgraph中，所有的容器都會使用，不會被丟棄。
儘管Hashgraph似乎比區塊鏈更加高級，但需要知道它才剛剛出現。也就是說，一旦你開始學習瞭解一些新事物，可能在你成功應用它之前就會被其它新事物所替代。
納爾圖（Nerthus）
傳統的區塊鏈式結構，需要有一個類中心化的操作，即需要一個記賬人，將當前所有交易進行驗證處理，然後打包到一個區塊，再發布到網絡。而Nerthus系統採用的是單元 DAG結構，沒有區塊這一概念。所有單元由用戶自己創建與發佈。其驗證與確認由引用其作為先輩單元的後輩單元來承擔。無需傳統區塊鏈式結構那樣，需要一個記賬人，將當前所有交易打包到區塊這一中心化的操作，因而是一種更徹底的去中心化系統。
因為傳統區塊鏈式結構存在著，需要記賬人將交易打包到區塊，這一中心化的操作過程。那麼區塊鏈系統處理交易能力的大小，必定受制於以下三點：1，記賬人節點機器的性能；2,記賬人節點的網絡帶寬；3，區塊的大小。因為存在這一中心化色彩的操作，無論怎樣優化，始終都會存在著一個處理能力的瓶頸點。如上所述，Nerthus系統，採用的是單元 DAG結構，沒有記賬人打包區塊這一中心化的操作，也不存在區塊這一概念，單元由用戶創建發佈，並由其它單元驗證確認。因而不存在吞吐量瓶頸。
傳統區塊鏈式結構，所有交易要打包到區塊才有效。如果區塊的容量設置小，則交易量大時，很多交易無法及時打包進區塊。如果區塊容量設置大，則會使區塊鏈數據迅速膨脹，普通個人電腦無法運行全節點，只有，少數人才可能運行全節點，會造成中心化的結果。這也是比特幣擴容之爭的根本矛盾點。如上所述，Nerthus沒有區塊這一概念，所以沒有傳統區塊鏈式結構先天性的悖論兩難問題。
傳統區塊鏈式結構，不排除可能同時產生兩個甚至多個區塊，由此導至分叉。對於出現分叉的情況，傳統區塊鏈將以最長鏈做為有效鏈。這種機制在理論上會無法確定最終性，因為無法保證，是否存在一條隱藏長鏈。而nerthus通過見證人機制，只要通過見證人發佈的見證單元驗證確認，即具最終性，無法推翻。
nerthus中的交易單元，只要通過見證人發佈的見證單元驗證確認，即具最終性。見證人發佈見證區塊分為加急、急、快、普通、慢五個等級。用戶可根據他的需求，選擇交易確認速度。
nerthus的鏈外數據對接、驗證、共識機制。大大地拓展了智能合約的應用領域與應用場景。
Ambr
Ambr的旨在改進與改革區塊鏈行業的問題並潛心研發底層，其願景是做一個複合型的“操作系統”。據悉，Ambr團隊使用的算法名為Galaxygraph，這種算法是類DAG算法，但其重新定義了交易單元，拓展了多種交易類型，並在共識層使用複合型節點共識，同時根據節點信用進行動態賦權，從而解決傳統DAG網絡手續費分發與節點激勵的難點。
Galaxygraph算法：交易速度極快，甚至遠高於DAG網絡的速度。Galaxygraph中，節點有不同種交易類型，根據其歷史交易信用，提升節點等級，更安全可信的高等級節點將帶來速度的進一步提升。
智能合約：改變傳統區塊鏈結構下因強一致性原則而必須使用固定時間戳執行交易與合約的方式，將指定時間域作為合約執行緩衝期，在一定權重週期內達成全網共識，以此來解決DAG網絡偏序結構下難以實現智能合約的痛點。
多鏈與跨鏈：在多鏈共識中引入報信人與驗證者角色，分別用於消息通信與交易確認，將鏈上功能封裝為可拔插模塊，並使其具有片區容錯性。在Ambr的跨鏈系統中，可採用側鏈作為中繼鏈，實現可信消息傳遞與資產的價值轉移。
Galaxygraph中，將交易劃分成五種類型：普通交易、加密交易、合約交易、垮鏈交易、自定義交易。每種交易類型有不同的功能。每個節點發起一筆交易時，放進一個Universe裡面然後進行廣播。
Galaxygraph的共識機制是一種Credit Continuing（信用延續）的共識，信用節點被分為五類：general, encrypted, contract, cross, foo 。其本身的信用基礎來自於網絡之前的無故障率交易、接收手續費多少、即時網絡各節點類型數量。這是一種節點權力更新型機制。General節點被歸為level1等級節點，encrypted與contract節點被歸為level2等級節點，cross與foo被歸為level3等級節點，每種等級節點確認相應類型的交易，不同交易的權重分別為1，3，5。
對於智能合約而言，DAG的時間確認一直是一個難解的問題，Ambr使用了時間權重緩衝確認的方式來使得DAG網絡上實現智能合約具有可行性。
此外，Ambr的跨鏈機制也有十分獨特之處。Ambr主鏈、側鏈均可作為一條中繼鏈，與其他區塊鏈項目進行對接時會生成對應的鏈。與私鏈類似，中繼鏈中也存在報信人的角色，報信人負責快速傳遞消息。Ambr將中繼鏈的實現分為可信信息存儲和所有信息存儲兩種方式，從用戶選擇出發。據悉，未來還將對接IPFS等分佈式文件存儲系統。
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