區塊鏈技術發展現狀及趨勢

中國信息通信研究院

我國已有超80家上市公司涉足區塊鏈領域

區塊鏈技術是分布式的網絡數據管理技術，利用密碼學技術和分布式共識協議保證網絡傳輸與訪問安全，實現數據多方維護、交叉驗證、全網一致、不易篡改。作為新一代信息通信技術的重要演進，區塊鏈為數據要素的管理和價值釋放提供了新思路，為建立跨產業主體的可信協作網絡提供了新途徑，有望在疫情后全球經濟復蘇和數字經濟發展中發揮越來越重要的作用。

我國區塊鏈技術發展現狀

我國區塊鏈政策環境積極向好，企業多領域開拓業務，垂直行業應用落地項目不斷涌現，區塊鏈產業蓬勃發展，但應用落地模式仍有待探索。

中央及地方全面啟動區塊鏈產業部署，技術重要性被普遍認知。2020年，我國國家部委、各省政府及省會城市發布與區塊鏈技術有關的政策、法規、方案文件共217份，顯示出我國各省市積極發展區塊鏈產業，促進自有技術創新，鼓勵區塊鏈技術應用落地。自區塊鏈技術“10·24講話”之后，地方政府密切關注這項技術，積極打造區塊鏈先行應用試點地區。各省政策多數是鼓勵區塊鏈技術應用落實，主要集中在創新發展、金融、政務及公共服務等領域，此外也涉及農業、商貿、公共衛生、交通運輸、知識產權等方面。北京市、河北省、江蘇省、湖南省、廣東省、廣西自治區、海南省先后發布了針對區塊鏈產業發展的專項政策，設定各地區塊鏈產業發展目標，統籌規劃當地產業生態合理健康發展。

截至2019年底，全國共有23個城市或地區成立30余家區塊鏈產業園區。從地理位置來看，北京、上海、杭州、廣州、重慶、青島、長沙等城市區塊鏈產業園區數量較多，形成以北京、山東為主的環渤海聚集效應，以浙江、上海、江蘇為主的長江三角洲聚集效應，以廣東為主的珠江三角洲聚集效應和以重慶、湖南為主的湘黔渝聚集效應。

結合產業園的定位發展，均是以為企業服務為前提，打造區塊鏈創新平臺和產業高地，這樣的定位也為企業的聚集效應提供了基礎。

從總體發展階段判斷，我國區塊鏈產業發展與全球其他國家基本保持同等水平。2018年，我國新增區塊鏈企業數量迎來高峰。2019年起，受到風險資本熱情減弱、投資自然回落等因素影響，新增區塊鏈企業數量大幅下降。截至2019年底，已有超過80家上市公司涉足區塊鏈領域，積極部署供應鏈金融、資產管理、跨境支付、跨境貿易等領域的應用。隨著我國區塊鏈產業鏈逐漸完善，多數區塊鏈企業不止聚焦于某一方面，呈現多領域協同發展態勢。據統計，國家互聯網信息辦公布的801個區塊鏈信息服務備案清單中，北京、廣州、上海、浙江、江蘇、山東為備案企業最多的省市。

與技術特征相對應的區塊鏈核心作用，主要體現在存證、自動化協作和價值轉移三方面。隨著其價值潛力不斷被挖掘，應用落地場景已從金融這個突破口，逐步向實體經濟和政務民生等多領域拓展。區塊鏈針對實體經濟的核心價值正是促進產業上下游高效協作，提升產融結合效能。發展前期，區塊鏈應用模式主要以文件、合同等的存證為主。現階段，區塊鏈產業應用正逐步向政務數據共享、供應鏈協同、跨境貿易等自動化協作和價值互聯邁進。

隨著區塊鏈應用落地加快推進，“區塊鏈+”業務已經成為互聯網骨干企業進軍區塊鏈行業的發展重點，在金融業務之外，積極部署互聯網、溯源、供應鏈&物流、數字資產、政務及公共服務、知識產權、法律、醫療等多領域的應用。

數據流通更高效

當前聯盟鏈的技術逐漸步入成熟穩定期，同時為了適應不同的業務場景需求，技術發展不斷朝著數據管理更高效、網絡規模更廣泛、技術運維更精細、平臺安全更可控方向探索突破。

聯盟數據的互聯互通，包含聯盟鏈治理模式的升級演進以及區塊鏈配合鏈外多方數據，實現共享流通。2020年主流聯盟鏈平臺越來越重視鏈的治理功能，聯盟鏈一般由多方參與，有關平臺的建設、使用、管理應由聯盟多方共建，治理模式逐漸在一方牽頭、超級管理員主導的模式上，提供更加精細公平的方式。

在鏈外數據協同方面，隨著數據交換、共享力度的加大，其權屬、合規性、安全性等諸多風險開始顯現，出現了數據共享難以及隱私無法得到保障等問題，區塊鏈技術可使得數據權屬更易確認，可為跨組織的數據協作提供共享安全性，同時是鏈外流通元信息的可信存儲媒介，作為新型解決方案得到了業界的關注。2020年也看到了越來越多區塊鏈結合安全多方計算技術、可信執行環境技術等等，在鏈外數據流通方面提供解決思路，并最終在鏈上實現數據確權，信息存儲錨定，實現更廣泛的數據協同。

網絡規模更廣泛

2020年我們可以看到聯盟鏈共識算法正結合更多的技術進行優化，比如將共識算法網絡復雜度與共識節點規模解耦，節點類型分為共識節點、非共識節點等，通過引入VRF（可驗證隨機函數）保證共識節點選取隨機性和公平性;采用DAG（有向無環圖）數據結構提升系統吞吐量、結合密碼學算法優化共識效率等等，整體上單一網絡規模不斷提升。

鏈間互操作是指不同區塊鏈系統實例之間交換信息，并對所交換信息加以使用的能力，又可稱之為跨鏈。具體指不同區塊鏈系統實例之間通過協商好的接口、通信協議、共識協議實現信息的安全可信交互。主要用于解決區塊鏈世界“鏈級孤島”問題，實現不同區塊鏈系統之間的數據互通、價值流動。為了應對鏈間互操作的挑戰，旨在搭建鏈與鏈之間可信交互渠道的跨鏈技術逐漸成為業界關注的焦點，高效通用的跨鏈技術是實現萬鏈互聯的關鍵。跨鏈技術能夠連通分散的區塊鏈生態孤島，成為區塊鏈整體向外拓展的橋梁紐帶。2020年，業界在跨鏈領域已有大量的探索和積累，正成為業界技術發展的熱點方向。

技術運維更精細

2020年聯盟鏈的核心技術逐漸過渡到相對成熟穩定的階段，行業著力對不同的技術點進行完善優化，不斷簡化降低部署運維成本，為滿足不同的應用場景快速建鏈提供了更加精細的功能與服務。在技術實現方面，核心技術點除包括共識機制、加密算法、智能合約、對等網絡不斷夯實優化外，行業在應對大量數據突發請求場景下未雨綢繆，包括提供網絡流量控制，靈活根據系統處理能力過濾暴漲的業務請求，保障服務持續可用;提供賬本數據量控制，以應對賬本無限增長情況下，賬本占用過多資源，影響節點運行等。目的是在特殊場景下仍可保證區塊鏈系統穩定可靠，服務可用。并且行業也在逐步完善聯盟鏈的賬戶角色體系，以配合更加完備的權限控制管理功能，不同的權限統歸到不同角色，用戶根據所屬角色即可判斷其所擁有的權限，以此使得多方可以更好的共建合作。

在部署運維方面，越來越多的區塊鏈底層配備有相應的上層服務管理應用，可屏蔽底層技術細節，提升易用性，簡化運維;同時區塊鏈即服務（BaaS）平臺，不斷簡化節點部署，支持私有化部署、跨機房地域部署、混合部署等模式，可滿足聯盟鏈不同參與方的不同訴求，降低接入門檻。

平臺安全更可控

平臺安全以及技術可控始終是行業關注的重點問題，2020年行業內不斷出現自研軟硬件一體機的解決方案，結合國內品牌服務器，操作系統，集合軟硬件一體，并根據政府、企業用戶提供強隱私、高安全的區塊鏈整套應用部署方案，在當前特殊的背景下，正成為行業技術發展的一種選擇。在密碼學上，國密算法逐漸成為聯盟鏈的標準配置，從適配區塊鏈運用較多的哈希算法、數字簽名，到逐步適配國密證書、國密傳輸協議等完整的全國密技術方案，以此提升系統的安全可控。

同時平臺安全涉及鏈上數據隱私保護。2020年越來越多的聯盟鏈平臺提供了鏈上同態加密，支持鏈上密文的可計算;提供群環簽名，節點驗證交易正確性的同時，不會暴露交易發起者的信息;零知識證明，可讓一方不需在鏈上提供敏感信息的情況下，證明某個鏈上信息的正確性。行業內各種隱私算法技術正不斷在隱私性、可用性上探索突破。同時如何在保證鏈上數據隱私的情況下，仍可被監管，也是行業不斷尋求發展的方向。

編輯：張程? 3567672799@qq.com