區塊鏈技術與應用發展態勢分析
——中美比較視角*

郭滕達，周代數

(科學技術部中國科學技術發展戰略研究院，北京100038)

0 引言

作為一種“信任的機器”[1]，區塊鏈可認為是一種將分布式賬本、加密算法等技術綜合集成而形成的分布式計算范式。2008 年，中本聰關于比特幣的論文奠定了區塊鏈技術框架[2]。隨后，區塊鏈技術相關研究文獻紛至沓來 。EYAL I[3]、JESSE Y H[4]等系統研究了區塊鏈技術特點和技術構成，認為區塊鏈具有去中心化、防篡改等諸多特點，是密碼學、分布式存儲等技術的集成。袁勇、王飛躍等[5-7]通過解構區塊鏈的核心要素，進一步提出了區塊鏈系統基礎架構模型。從應用角度來看，區塊鏈技術最初是為了實現貨幣和支付手段的去中心化，在比特幣之后，其他基于區塊鏈技術的加密數字貨幣，如萊特幣、瑞波幣等相繼出現[8-11]。中國、英國等國家央行數字貨幣的研究也已經啟動[12-13]。

當前，區塊鏈技術與實體經濟結合的趨勢愈加明顯，區塊鏈技術的研究和應用領域已經從數字貨幣逐漸延伸至金融、能源、制造、教育和醫療服務等[13-15]。中國、美國、歐盟等國家和地區高度重視區塊鏈技術發展，把區塊鏈技術看作數字經濟競爭的戰略手段。2016 年，歐盟委員會和歐洲議會成立金融科技特別小組，研究促進區塊鏈技術的相關政策，推動區塊鏈技術應用落地。歐盟對區塊鏈技術的探索性應用領域包括身份管理、公證服務和貨物追蹤等方面[17]。2019 年，德國發布《聯邦政府的區塊鏈戰略》[18]，將區塊鏈技術與工業發展結合起來。美國、英國、澳大利亞、荷蘭、新加坡、以色列等國家圍

繞區塊鏈技術部署多維度應用，將區塊鏈技術與實體經濟發展、社會福利增加等公眾需求緊密融合。區塊鏈已成為經濟社會數字化轉型中被提及最多的技術之一，區塊鏈技術的研發應用也在不斷深入，在中央推動之下，北京、上海、廣東等地陸續發布政策指導文件，開展區塊鏈產業鏈布局，探索“區塊鏈+”模式?？傮w來看，美國在區塊鏈技術和應用方面的探索仍位居世界前列，本文擬從中美比較的視角，對區塊鏈技術和應用發展態勢進行分析。

1 中美區塊鏈技術研發實力的初步比較

1.1 中國區塊鏈專利申請數量領先但含金量不高

根據 Incopat 平臺數據，以“區塊鏈”或“分布式賬本”作為關鍵詞進行檢索發現：近年來，全球在區塊鏈領域申請專利的數量逐年增多，僅 2017 ～2018年，相關專利申請數量已占歷年來(2000 ～2018 年)申請總數的81.16%。中國的專利申請尤為活躍，截至 2019 年 6 月 27 日，中國區塊鏈領域專利申請總量 為 1 490 件 (32.61%)，美 國 為 1 344 件 (29.41%)。然而，分析中國區塊鏈領域專利結構可以發現，在67 項有效專利中發明專利只占50%，大部分專利圍繞存證溯源、數字錢包等應用領域進行設計，較少涉及核心技術，反映出專利總體含金量不高。

1.2 中國在部分密碼算法領域亟待補強

作為價值互聯網的基石，區塊鏈技術有能力承載全社會的價值創造、價值交換與分配兩種價值體系。因此，區塊鏈技術的未來發展可以分為兩個技術分支：一是主要適應于價值創造的匿名體系，二是主要適應于價值交換與分配的決策透明體系，見圖1。

圖1 區塊鏈技術發展路線圖分析

現階段，區塊鏈技術大規模應用的前提之一是解決數據共享的各種弊端，即在實現交易可驗證和賬本數據可靠的同時保障區塊鏈隱私問題，這需要依靠有效的密碼算法設計。在匿名體系的技術分支中，中國相比美國差距明顯。例如，零知識證明的代表算法主要有 Bulletproofs[19]、zk-SNARKs[20]等，均源自國外，尤其是美國；美國全同態加密算法也較中國領先，中國學術機構和企業在此領域貢獻較少，國內企業往往采用難度更低的單同態算法，所解決問題十分有限。在決策透明體系的技術分支中，中國已經有企業在最小法律有效存證單元、多重簽名等“實名”技術領域開展研究和應用；在 TOKEN 分配與治理機制中，因為美國的監管體制使得其相關領域的技術研發和應用領先于中國。

1.3 中國在開源社區管理方面影響力有待加強

由于區塊鏈技術具有去中心化和不可篡改等特性，從技術誕生開始，它便是以開源形式存在的。但值得注意的是，具體到區塊鏈某方面的技術研發項目，單一企業主導是國際慣常做法。在開源代碼方面，中國的代碼貢獻量不足美國的三分之一，超過80%的區塊鏈技術平臺是使用國外開源技術（如超級賬本、以太坊）的產品或者衍生產品，中國僅有Bubichain、BCOS、智臻鏈、ChainSQL 等少數開源的區塊鏈平臺[21]。在開源社區管理方面，國際上影響力較大的開源社區是Linux 基金會和Apache 基金會，董事成員大多是美國企業，國內機構如果想要開源，需將項目貢獻給上述基金會進行管理。而中國金鏈盟等平臺的國際影響力目前還非常小。

2 中美在區塊鏈應用領域的競爭性分析

2.1 中美區塊鏈技術的主要應用領域

目前，中美區塊鏈技術競爭的焦點不僅是算法，更多的在于應用模式和創新生態。中美區塊鏈技術的應用已經涵蓋金融、跨境業務、權屬管理、公共記錄和非完全公共記錄、物聯網、身份與安全等多個領域（見圖2）。正如美國在芯片領域的話語權主要源自其對技術生態的控制，區塊鏈技術發展同樣如此。從全球范圍來看，完全發揮出區塊鏈技術去中心化、不可篡改等優勢的落地應用尚未出現，一旦成熟的應用場景和模式形成，區塊鏈技術便會迅速吸引社會資源，進而形成馬太效應，其天然壟斷性也會顯現。

2.2 區塊鏈技術在跨境業務領域的應用

美國基于美元傳統地位在世界跨境貿易業務體系中長期處于主導地位。全球跨境支付系統以環球同業銀行金融電訊協會(SWIFT)和紐約清算所銀行同業支付系統(CHIPS)為核心，二者均由傳統發達國家特別是美國主導建立，這種高度中心化的跨境支付體系限制了發展中國家的金融主權，也是以美國為首的西方國家開展金融制裁的重要工具。由于中國資本市場的開放度及人民幣國際化程度不高，中國在跨境支付結算體系中的話語權仍然較弱。跨境業務關系到國家、社會和個人的安全，基于區塊鏈技術建立跨境貿易和支付體系將有機會突破中心化的既有格局，解決信息不對稱難題，使更多發展中國家平等參與國際金融治理成為可能。

2019 年，新美國安全中心的報告指出，中國“一帶一路”倡議所涵蓋的地區將有望通過區塊鏈支付應用程序獲得金融服務。開發區塊鏈支付應用程序的企業可以通過手中大量的用戶數據，對采用新型支付系統的國家及其與全球金融體系的關系產生影響。該報告同時指出，美國不應該把這些關鍵的機會拱手讓給中國[22]。在 COVID-19 影響之下，跨境業務場景對數字支付的需求將更為強烈。臉書陸續推行數字穩定幣 Libra1.0、2.0 版本，泰達公司推出一比一錨定美元的泰達幣(USDT)，紐約州金融服務部授權批準雙子星數字貨幣交易所發行掛鉤美元的穩定幣雙子星美元(GUSD)，摩根大通推出一比一錨定美元的摩根幣(JPMCoin)等一系列事件已經顯露出十分清晰的信號，以數字信用為基礎的新一代金融基礎設施初見端倪。中國也在積極開發基于區塊鏈等信息技術的數字錢包和點對點支付應用，布局數字支付基礎設施。這對于把握跨境支付的主動權、應對可能發生的金融制裁、爭奪跨境貿易市場份額具有重要意義，也有利于維護多邊主義，構建平等、友好的全球金融競爭秩序。

圖2 區塊鏈的核心技術及中美應用場景示意圖

2.3 基于區塊鏈技術的供應鏈管理

COVID-19 揭示了全球供應鏈的一些重大問題。例如，通過傳統貿易渠道以可信、可核查等方式跟蹤、認證防疫用品所需的協作機制已經出現障礙等。疫情下關于供應鏈競爭的關鍵之一在于如何實現供應鏈各個環節的良好協同。世界經濟論壇(WEF)發表報告提出，COVID-19 危機表明，全球供應鏈普遍缺乏透明、可互操作和連接的網絡，區塊鏈技術有助于提高供應鏈的可見性[23]。在后疫情時代，對互連和可互操作的供應鏈的需求將更加凸顯，準確了解供應鏈中關鍵組成部分信息變得越發重要。

近期，美國食品和藥物管理局(FDA)提出利用區塊鏈技術可以實現更智能的食品安全追蹤和管理。GAUR V 等人[24]對康寧、艾默生、海沃德、IBM、萬事達等美國不同領域的大型企業進行調研發現，一些企業正在進行基于區塊鏈技術的供應鏈管理試點，還有一些企業已經在探索與供應鏈合作伙伴合作開發應用程序。中國的聯想、京東等企業也在利用區塊鏈技術在供應鏈管理領域開始布局。疫情之下，區塊鏈技術將會成為供應鏈現代化的重要工具，指導、組織、開發和部署以供應鏈管理為重點的區塊鏈解決方案，基于區塊鏈等技術構建強大的數字基礎設施，完善相關數字法律，有利于在供應鏈競爭中把握主動。

3 政策啟示與建議

3.1 推動基礎技術研發與應用，完善區塊鏈生態建設

從全球范圍來看，區塊鏈技術的應用和生態建設尚未成熟。中國盡管在關鍵技術領域與美國存在差距，但是作為全球第二大經濟體，中國擁有最為完善的第三方支付體系、最大的電子商務跨境規模和應用場景，具有搶占區塊鏈發展先機的可能。建議如下：

(1)建立世界級的區塊鏈任務組，促進形成從底層技術、中間件到業務應用的標準化體系。在此基礎上，推動建立全球化的區塊鏈責權對等登記（而非準入、備案）平臺，進行區塊鏈代碼和項目登記；推動建立全球化的區塊鏈法律援助和專利保護體系。

(2)推動制定區塊鏈各行業細分標準制度，明確規定區塊鏈應用數據的法律效力，整合區塊鏈發展關鍵環節與法律法規相關要素。對數字資產進行準確定義、明確分類，根據數字資產不同性質進行監管，推動制定全球統一的區塊鏈監管框架或共同指南，以掌握區塊鏈監管標準制定權。

(3)加快建設區塊鏈國家實驗室，強化分布式計算系統、共識算法、驗證簽名機制、跨鏈通信協議、密碼學等區塊鏈產業關鍵核心技術的布局和研究，通過底層技術開發不斷增強區塊鏈技術競爭力，全力搶占區塊鏈技術制高點。在此基礎上推動區塊鏈的商業化應用，孵化和培育區塊鏈獨角獸企業，引領區塊鏈產業發展。

(4)支持企業牽頭，發揮區塊鏈技術聯盟、行業協會的作用，加強區塊鏈與大數據、物聯網、人工智能等技術的融合，促進區塊鏈與產業、經濟和社會的融合。在跨境貿易、供應鏈等重點領域，由政府或雙邊、多邊組織(多中心)及監管機構(單一中心)提供擔保，鼓勵企業開發適合監管的主鏈，完善區塊鏈技術應用的示范推廣機制，實現功能拓展。

3.2 建立區塊鏈敏捷治理體系，制定和推廣風險評估框架

目前，中國區塊鏈技術發展的行政管理職能和區塊鏈信息備案管理職責分屬于不同的主管部門，區塊鏈治理體系仍存在瓶頸和困境，并產生大量風險問題。區塊鏈行業標準、監管和立法缺失造成的責權不對等風險，以及由此而帶來的決策風險客觀存在。建議如下：

(1)加強區塊鏈產業政策的頂層設計，建立促進區塊鏈發展的領導小組，研究制定促進區塊鏈發展的戰略和規劃。遵循“最少干涉、最強監管”理念，組織相關部門共同在區塊鏈發展政策上提前謀劃、合理介入，形成一套既能充分鼓勵區塊鏈賦能實體經濟、又能防范區塊鏈技術和應用風險的敏捷治理路徑。

(2)制定和推廣區塊鏈風險評估框架，圍繞可靠性、開放性、平等性、責權對等性、活躍度、監管透明性等進行評估。設立區塊鏈登記平臺，確保責任、權力對等明晰。分析判斷區塊鏈在特定行業可能落地的細分場景，識別出能解決行業應用問題的真正痛點，開展“監管沙盒”試點，在風險可控的前提下開展區塊鏈應用的創新試驗。

3.3 創新區塊鏈人才培養機制，擴大技術移民試點范圍

美國非常注重對區塊鏈復合型人才的培養，加州大學伯克利分校、斯坦福大學、麻省理工學院等均開設了區塊鏈專業或課程；其中，加州大學伯克利分校專門設立了區塊鏈實驗室，并誕生了對業界產生重大影響的 Zcash、OasisLab 等項目，麻省理工學院以培養區塊鏈創業人才為目標。中國已有多所高校設置了區塊鏈專業課程，然而目前既了解底層設計原理和系統架構，又掌握應用場景業務邏輯的復合型人才仍舊匱乏，普遍存在高校技術流派與企業應用流派之間供需失配的問題。建議如下：

(1)設立區塊鏈人才培養項目，引進專業師資和專家團隊，鼓勵企業、高校、科研院所等不同行業機構聯合開展區塊鏈合作研究，促進跨學科共性基礎研究與交叉學科應用，培養前沿型、復合型區塊鏈人才。逐步擴大涉及區塊鏈的技術移民試點范圍，縮短外籍專家申請永久居留的審批期限。

(2)面向全球整合區塊鏈高端人才，借助“一帶一路”倡議、“金磚國家新工業革命伙伴關系”等機遇，創新放眼全球的區塊鏈人才招募、培養和儲備制度。可在金磚國家正在建設的信息通信技術和高性能計算創新合作中心基礎上，聯合建立金融科技創新中心，重點進行區塊鏈的研發和跨境聯合應用布局。

4 結論

深入對比中美在區塊鏈領域的研發布局可以發現，在技術研發方面，美國在密碼算法等關鍵技術領域居于領先地位；在技術應用方面，中美在跨境貿易、供應鏈管理等方面積極開展基于區塊鏈技術的應用探索。區塊鏈有望成為新一輪技術革命和產業變革的關鍵橋接性技術，中國應把握這一重要窗口機遇期，推動基礎技術研發與應用布局，完善區塊鏈生態建設；建立區塊鏈敏捷治理體系，制定和推廣區塊鏈風險評估框架，設立區塊鏈登記平臺；加快區塊鏈人才聯合培養，創新區塊鏈人才制度，擴大涉及區塊鏈的技術移民試點范圍，面向全球整合區塊鏈高端人才。