全球區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新現(xiàn)狀、趨勢(shì)和啟示

一、全球區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

（一）區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新不斷迭代

區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)快速演進(jìn)。區(qū)塊鏈跨鏈技術(shù)是連接各區(qū)塊鏈的橋梁，主要解決各區(qū)塊鏈之間的原子交易、資產(chǎn)轉(zhuǎn)換、區(qū)塊鏈內(nèi)部信息互通以及預(yù)言機(jī)（Oracle，是可信任的實(shí)體，是區(qū)塊鏈智能合約獲取外部信息的唯一途徑，通過(guò)預(yù)言機(jī)可以實(shí)現(xiàn)智能合約與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交互）等問(wèn)題，以達(dá)到區(qū)塊鏈互聯(lián)互通并實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈價(jià)值自由流動(dòng)的目的?？珂溂夹g(shù)使區(qū)塊鏈適合應(yīng)用于場(chǎng)景復(fù)雜的行業(yè)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)塊鏈之間的數(shù)字資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，如金融質(zhì)押、資產(chǎn)證券化等?？珂湷蔀楫?dāng)前業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，多種跨鏈創(chuàng)新解決方案相繼被提出，主流的跨鏈技術(shù)有側(cè)鏈/中繼、公證人機(jī)制和哈希鎖定三種方式，代表項(xiàng)目分別有COSMOS，Ripple，Lightning network。隨著跨鏈技術(shù)發(fā)展，不斷有創(chuàng)新方案被提出，例如，Wanchain提出基于分布式私鑰控制技術(shù)的跨鏈解決方案。

分片技術(shù)創(chuàng)新方案持續(xù)涌現(xiàn)。區(qū)塊鏈性能成為制約區(qū)塊鏈技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸之一，區(qū)塊鏈性能提升將會(huì)成為區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展重要推動(dòng)力。針對(duì)區(qū)塊鏈性能不足的問(wèn)題，業(yè)界提出多種創(chuàng)新解決方案，其主要思路是鏈上和鏈下擴(kuò)容、單任務(wù)轉(zhuǎn)多任務(wù)并行處理、算法優(yōu)化等。分片技術(shù)是屬于鏈上擴(kuò)容的一種方案。分片技術(shù)來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，區(qū)塊鏈分片借鑒其思想，將區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組（分片），每個(gè)分組并行處理不同任務(wù)，從而提高區(qū)塊鏈性能。分片技術(shù)根據(jù)不同的分片機(jī)制可以劃分為三種：網(wǎng)絡(luò)分片（network sharding），交易分片（transaction sharding），狀態(tài)分片（state sharding）。許多公有鏈項(xiàng)目都提出了不同的擴(kuò)容方案，涌現(xiàn)數(shù)十個(gè)分片項(xiàng)目，其中比較著名的有以太坊、Quarkchain為代表的狀態(tài)分片，以Zilliqa為代表的交易分片。分片技術(shù)作為區(qū)塊鏈鏈上擴(kuò)容方案之一，能夠在不犧牲中心化程度前提下提高區(qū)塊鏈處理性能，引發(fā)業(yè)界關(guān)注。但是當(dāng)前還存在開(kāi)發(fā)難度較大（例如跨分片驗(yàn)證和交易的處理策略），以及女巫攻擊、DDOS攻擊和雙花攻擊等安全問(wèn)題。

隱私保護(hù)技術(shù)正逐步完善。為提高區(qū)塊鏈技術(shù)的匿名性，保護(hù)用戶身份安全隱私及交易數(shù)據(jù)隱私，多種區(qū)塊鏈隱私保護(hù)方案被提出，大致分為三類(lèi)：基于混幣協(xié)議的技術(shù)、基于加密協(xié)議的技術(shù)、基于安全通道協(xié)議的技術(shù)?；诨鞄艆f(xié)議技術(shù)的主要理念是指在交易中包括大量交易輸入和交易輸出，使得外界很難在輸入和輸出中找出某個(gè)用戶交易的上下游信息，導(dǎo)致輸入與輸出之間的聯(lián)系被割裂以達(dá)到交易隱私保護(hù)?；诩用軈f(xié)議技術(shù)是通過(guò)密鑰對(duì)敏感數(shù)據(jù)加密，只有持有相應(yīng)密鑰的用戶才能查看數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而保證用戶數(shù)據(jù)的安全性，達(dá)到隱私保護(hù)目的。例如，多方安全計(jì)算、盲簽名、環(huán)簽名及零知識(shí)證明等加密技術(shù)?；诎踩ǖ绤f(xié)議技術(shù)主要是通過(guò)使用諸如雙向微支付通道、閃電網(wǎng)絡(luò)、Sprites等鏈下支付安全通道，將交易細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)移至鏈下執(zhí)行，從而達(dá)到交易信息隱私保護(hù)目的。區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)不可信環(huán)境中信息與價(jià)值的傳遞交換，是構(gòu)建未來(lái)價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的基石。但區(qū)塊鏈的公開(kāi)透明特點(diǎn)，仍存在諸多隱私安全問(wèn)題，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界將提出更多解決隱私問(wèn)題方案。

可信計(jì)算技術(shù)展露頭角。可信計(jì)算最早主要以TPM硬件芯片為主，隨后逐步轉(zhuǎn)向了可信執(zhí)行環(huán) 境（TEE, Trusted Execution Environment）的應(yīng)用模式。由于其在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)交易或者合約隱私保護(hù)、錢(qián)包密鑰管理、跨鏈交易、區(qū)塊鏈擴(kuò)容等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，“區(qū)塊鏈+可信計(jì)算”逐步得到業(yè)界關(guān)注。當(dāng)前，區(qū)塊鏈+可信計(jì)算的主要方式是基于多方安全計(jì)算的解決方案。多方安全計(jì)算又分為混淆電路（Garbled Circuit）、同態(tài)加密（Homomorphic Encryption）和密鑰分享（Secret Sharing）等方式。上述方法基本邏輯是在源頭上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或編碼，即在數(shù)據(jù)參與計(jì)算之前對(duì)數(shù)據(jù)加密或編碼，計(jì)算過(guò)程中使用都是密文，從而防止數(shù)據(jù)信息的泄漏。由于區(qū)塊鏈可信計(jì)算在數(shù)據(jù)安全共享、反欺詐、聯(lián)合數(shù)據(jù)建模等方面具有巨大應(yīng)用潛力，業(yè)界也展開(kāi)積極探索。例如，阿里、百度等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都已經(jīng)推出數(shù)據(jù)安全協(xié)同方案。此外，區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè)公信鏈推出《可信計(jì)算協(xié)議白皮書(shū)》，闡述了可信計(jì)算協(xié)議解決思路和技術(shù)方案，為業(yè)界提供參考。當(dāng)然，同態(tài)加密和安全多方計(jì)算因?yàn)槠浼夹g(shù)本身的難度較大且效率較低，在實(shí)際應(yīng)用中存在瓶頸。未來(lái)該技術(shù)的性能大幅提升還有待密碼學(xué)理論的突破。

（二）區(qū)塊鏈應(yīng)用從金融向其他領(lǐng)域全面鋪開(kāi)

全球科技巨頭和主流金融機(jī)構(gòu)加速布局區(qū)塊鏈和加密數(shù)字貨幣。區(qū)塊鏈技術(shù)因其去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、多方記賬等特點(diǎn)，重構(gòu)信用形成機(jī)制，沖擊傳統(tǒng)中心化金融機(jī)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)作模式，深刻影響和改變金融交易過(guò)程，推動(dòng)金融基礎(chǔ)設(shè)施變革和全球價(jià)值低成本轉(zhuǎn)移。區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域應(yīng)用的典型場(chǎng)景包括加密數(shù)字貨幣、跨境支付與結(jié)算、票據(jù)管理、證券發(fā)行與交易等。上述領(lǐng)域?qū)?yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)并解決其痛點(diǎn)有著極高的需求，全球科技巨頭和主流金融機(jī)構(gòu)正加快區(qū)塊鏈技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用。早在2016年，摩根大通、巴克萊銀行等幾十家全球知名銀行加入R3區(qū)塊鏈聯(lián)盟，探索和研究區(qū)塊鏈在銀行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景。2019年2月，摩根大通銀行發(fā)布用于機(jī)構(gòu)間清算的加密數(shù)字貨幣摩根幣；2019年3月，IBM宣布跨境支付區(qū)塊鏈World Wire正式投入實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)；2019年 6月 12日，Visa宣布推出跨境支付區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)B2B Connect。2019年 7月 18日，F(xiàn)acebook發(fā)布Libra項(xiàng)目白皮書(shū)，旨在基于開(kāi)源的區(qū)塊鏈技術(shù)，建立一套簡(jiǎn)單的、無(wú)國(guó)界的非主權(quán)國(guó)家貨幣體系，并打造為全球數(shù)十億人服務(wù)的金融基礎(chǔ)設(shè)施?？梢?jiàn)，全球主流科技企業(yè)和金融機(jī)構(gòu)，正在或已經(jīng)將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于金融場(chǎng)景，推動(dòng)金融行業(yè)變革。

（三）區(qū)塊鏈應(yīng)用從金融領(lǐng)域向其他領(lǐng)域擴(kuò)散

醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)與共享成為區(qū)塊鏈應(yīng)用的重要領(lǐng)域。醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)大多涉及個(gè)人隱私，私密性極強(qiáng)，目前中心化模式下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式不能保證數(shù)據(jù)安全性，導(dǎo)致用戶隱私泄露事件時(shí)有發(fā)生。區(qū)塊鏈可編程、匿名性的特征能在去中心化的環(huán)境下保護(hù)用戶隱私，大幅降低數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)，提高服務(wù)質(zhì)量和管理效率，在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值巨大。IBM商業(yè)價(jià)值研究院指出，區(qū)塊鏈技術(shù)會(huì)在臨床試驗(yàn)記錄、監(jiān)管合規(guī)性和醫(yī)療/健康監(jiān)控記錄領(lǐng)域發(fā)揮巨大價(jià)值，以及在健康管理、醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)記錄、藥物治療、計(jì)費(fèi)和理賠、不良事件安全性、醫(yī)療資產(chǎn)管理、醫(yī)療合同管理等方面都能發(fā)揮專(zhuān)長(zhǎng)。美國(guó)的衛(wèi)生保健提供商、患者和政策制定者正在尋找基于區(qū)塊鏈的可移植和安全的方法，以數(shù)字化存儲(chǔ)醫(yī)療記錄，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建個(gè)人一生的一站式醫(yī)療記錄。涉及的應(yīng)用方案包括協(xié)調(diào)支付(healthnexus)、監(jiān)測(cè)和獎(jiǎng)勵(lì)患者的臨床推薦(RoboMed Network)、追蹤藥品供應(yīng)鏈(MediLedger)，甚至識(shí)別與阿片類(lèi)危機(jī)相關(guān)的特定供應(yīng)鏈問(wèn)題(BlockMedx)。飛利浦醫(yī)療、Gem醫(yī)療巨頭和Google、IBM等科技巨頭都積極探索區(qū)塊鏈技術(shù)的醫(yī)療應(yīng)用。例如，飛利浦與區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)初創(chuàng)企業(yè)Tierion達(dá)成合作，探索區(qū)塊鏈技術(shù)在醫(yī)療保健行業(yè)的應(yīng)用。

數(shù)字版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用逐步深入。區(qū)塊鏈技術(shù)通過(guò)分布式賬本技術(shù)對(duì)數(shù)字版權(quán)的歸屬進(jìn)行全網(wǎng)公布并達(dá)成共識(shí)，同時(shí)通過(guò)時(shí)間戳技術(shù)保證版權(quán)的唯一性和不可偽造性，從而解決數(shù)字版權(quán)登記、確權(quán)、維權(quán)難的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外諸多企業(yè)將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用數(shù)字版權(quán)保護(hù)。包括國(guó)外的 Monegraph、Colu、Binded、SingularDTV，以及國(guó)內(nèi)的億書(shū)、紙貴、原本等團(tuán)隊(duì)。資本市場(chǎng)對(duì)區(qū)塊鏈數(shù)字版權(quán)保護(hù)給予積極關(guān)注，例如網(wǎng)上維權(quán)平臺(tái)維權(quán)騎士獲得千萬(wàn)元級(jí)Pre-A輪融資，紙貴版權(quán)半年內(nèi)完成天使輪和Pre-A輪融資，并因著名作家賈平凹率先攜《秦腔》、白夜》《廢都》等13部作品入駐而引發(fā)關(guān)注。著名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)百度和360在區(qū)塊鏈數(shù)字內(nèi)容版權(quán)保護(hù)積極展開(kāi)布局。

通信、供應(yīng)鏈等其他領(lǐng)域的應(yīng)用迅速拓展。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)快速發(fā)展和市場(chǎng)認(rèn)可度逐漸提升，越來(lái)越多的領(lǐng)域展現(xiàn)出對(duì)區(qū)塊鏈的應(yīng)用需求，區(qū)塊鏈從數(shù)字貨幣加速滲透至其他領(lǐng)域。目前，供應(yīng)鏈、智能制造、零售、社會(huì)公益、旅游等多個(gè)領(lǐng)域均開(kāi)始探索區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景。在供應(yīng)鏈領(lǐng)域，沃爾瑪為解決追蹤水果、牛排和蛋糕沙門(mén)氏菌爆發(fā)的源頭問(wèn)題，使用區(qū)塊鏈來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品溯源和追蹤后，效率得到了很大的改善，對(duì)商品的溯源時(shí)間從將近7天縮短到2秒。Provenance公司運(yùn)用區(qū)塊鏈的不可篡改特點(diǎn)來(lái)記錄其產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)男畔?，追蹤產(chǎn)品的歷史信息。在智能制造領(lǐng)域，飛利浦等全球領(lǐng)先制造企業(yè)開(kāi)始布局區(qū)塊鏈，飛機(jī)制造巨頭Airbus宣布加入Hyperledger區(qū)塊鏈項(xiàng)目，探索區(qū)塊鏈在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用。歐洲空客公司基于區(qū)塊鏈來(lái)分析供應(yīng)商和其他組件的源頭，利用上鏈數(shù)據(jù)幫助空客減少飛機(jī)零部件修復(fù)的時(shí)間和費(fèi)用。此外，區(qū)塊鏈系統(tǒng)存儲(chǔ)3D打印生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，可解決工業(yè)制造業(yè)中3D打印存在的質(zhì)量、溯源、知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，從而保證和驗(yàn)證產(chǎn)品的質(zhì)量。在零售領(lǐng)域，Loyyal是一個(gè)基于區(qū)塊鏈的通用忠誠(chéng)框架，旨在讓消費(fèi)者以新的方式整合和交易忠誠(chéng)獎(jiǎng)勵(lì)；Blockpoint.io允許零售商圍繞諸如比特幣這樣的區(qū)塊鏈貨幣、區(qū)塊鏈衍生品和忠誠(chéng)度計(jì)劃建立支付系統(tǒng)。

二、全球區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

（一）開(kāi)源正成為公有鏈技術(shù)創(chuàng)新主要模式

開(kāi)源一直以來(lái)在軟件技術(shù)創(chuàng)新中都扮演著重要的角色。公有鏈領(lǐng)域，技術(shù)創(chuàng)新幾乎都是采用開(kāi)源模式。GitHub是面向全球開(kāi)源及私有軟件項(xiàng)目最大的托管平臺(tái)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，GitHub上平均每年新增區(qū)塊鏈相關(guān)項(xiàng)目8600個(gè)，截至2018年，GitHub總計(jì)近10萬(wàn)個(gè)區(qū)塊鏈項(xiàng)目。此外，賽迪全球公有鏈技術(shù)評(píng)估項(xiàng)目顯示，作為評(píng)估對(duì)象的37條全球知名公有鏈，全部采用開(kāi)源模式。

代碼開(kāi)源有助于公有鏈創(chuàng)新發(fā)展。一是開(kāi)源開(kāi)放的創(chuàng)新模式使得公有鏈有機(jī)會(huì)匯集全球各地的智力資源，使其共同參與系統(tǒng)的持續(xù)開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。二是區(qū)塊鏈代碼開(kāi)源有助于區(qū)塊鏈創(chuàng)新成果傳導(dǎo)，極大減少了重復(fù)創(chuàng)新的工作量，提高了創(chuàng)新效率。三是區(qū)塊鏈被譽(yù)為“信任的機(jī)器”，區(qū)塊鏈代碼開(kāi)源有助于用戶從代碼層面建立信任，從而信任區(qū)塊鏈的去中心化的共識(shí)機(jī)制和密碼學(xué)技術(shù)能夠保障區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)無(wú)法被單方面篡改和抵賴(lài)，從而構(gòu)建可信的交易環(huán)境。

（二）數(shù)據(jù)和場(chǎng)景將成為驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿?/h3>

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)成為繼土地、勞動(dòng)力、資金之外的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，由數(shù)據(jù)萃取的信息，由信息提升的知識(shí)或智慧，正在成為企業(yè)經(jīng)營(yíng)和決策過(guò)程中新的驅(qū)動(dòng)力，信息化商品和服務(wù)的新內(nèi)容，社會(huì)治理的新手段。特別是區(qū)塊鏈、人工智能等新興技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新對(duì)于各類(lèi)場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)渴望和依賴(lài)達(dá)到了新的高度。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是不同場(chǎng)景下，數(shù)據(jù)的生成、計(jì)算、共享、存儲(chǔ)方式上的創(chuàng)新。例如，金融領(lǐng)域：區(qū)塊鏈一定程度上消除了中心化的清算組織等交易中介存在的必要性，通過(guò)技術(shù)去中介化和交易清算同步能夠極大提高支付清算效率。商品溯源領(lǐng)域：區(qū)塊鏈不可篡改、分布式存儲(chǔ)等技術(shù)為溯源行業(yè)的信任缺失提供了解決方案，從算法層面為商品的信息流、物流和資金流提供透明機(jī)制，保證了即便存在單方賬本偽造情況也難以找到全部鏈條節(jié)點(diǎn)來(lái)協(xié)作擬合其造假數(shù)據(jù)，使得造假成本大幅上升。數(shù)字內(nèi)容版權(quán)領(lǐng)域：區(qū)塊鏈技術(shù)將數(shù)字產(chǎn)品記錄上鏈，建立完整數(shù)字版權(quán)產(chǎn)品庫(kù)，降低數(shù)字版權(quán)確權(quán)、維權(quán)的成本。

在當(dāng)前區(qū)塊鏈技術(shù)并不成熟的情況下，區(qū)塊鏈企業(yè)應(yīng)用模式創(chuàng)新，技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景化實(shí)際上非常依賴(lài)真實(shí)的場(chǎng)景和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)和場(chǎng)景成為區(qū)塊鏈創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重要?jiǎng)恿Α?/p>

（三）分布式應(yīng)用活躍度成為公鏈生態(tài)建設(shè)風(fēng)向標(biāo)

DApp（Decentralized Application，分布式應(yīng)用）是公有鏈技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)物，也是公有鏈技術(shù)落地及其核心價(jià)值體現(xiàn)。公有鏈發(fā)展至今，DApp巨大的發(fā)展?jié)摿χ鸩降玫綐I(yè)界的關(guān)注。在一定程度上，公有鏈平臺(tái)上DApp的多寡和活躍度反映了該公有鏈應(yīng)用生態(tài)建設(shè)的效果。一方面， 主流公有鏈在API（應(yīng)用程序編程接口）、SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包）、PRC（遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）工具、VM（虛擬機(jī)）環(huán)境方面不斷完善，目的在于為公有鏈功能拓展和DApp開(kāi)發(fā)提供必要支持。另一方面，針對(duì)公有鏈技術(shù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，除智能合約的開(kāi)發(fā)外，主要是針對(duì)去中心化應(yīng)用程序DApp的開(kāi)發(fā)。從 DAppRadar、SpiderStore、DAppreview三大DApp網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，DApp的應(yīng)用總數(shù)在1200個(gè)左右。其中，著名公有鏈項(xiàng)目以太坊和EOS囊括了市場(chǎng)上90%的DApp。當(dāng)然，區(qū)塊鏈DApp整體生態(tài)還不完整，其中，游戲、抽獎(jiǎng)和高風(fēng)險(xiǎn)博彩類(lèi)的DApp數(shù)量占據(jù)較大比例，呈娛樂(lè)化傾向。目前距離DApp大規(guī)模應(yīng)用還有一段距離，DApp發(fā)展還有很大空間。

三、對(duì)我國(guó)的啟示

（一）加強(qiáng)區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究

一是加強(qiáng)區(qū)塊鏈底層技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)建設(shè)。發(fā)揮高校、科研院所和骨干企業(yè)的智力資源優(yōu)勢(shì)，建立區(qū)塊鏈技術(shù)學(xué)科，構(gòu)建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)高校開(kāi)設(shè)區(qū)塊鏈課程。緊跟國(guó)際區(qū)塊鏈理論發(fā)展前沿，通過(guò)重大科學(xué)計(jì)劃、國(guó)際科技合作計(jì)劃等方式開(kāi)展區(qū)塊鏈基礎(chǔ)理論研究，探討區(qū)塊鏈技術(shù)中涉及到數(shù)學(xué)、信息學(xué)、密碼學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本方法，為區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)提供理論支持。二是建立區(qū)塊鏈科學(xué)理論體系。加快研究分布式計(jì)算、博弈論、加解密算法等理論問(wèn)題，探索區(qū)塊鏈性能、隱私、安全之間的平衡規(guī)律和鏈上鏈下協(xié)同治理機(jī)制，加快區(qū)塊鏈技術(shù)理論、方法與其他領(lǐng)域融合研究，形成跨專(zhuān)業(yè)、多領(lǐng)域交叉的區(qū)塊鏈技術(shù)科學(xué)。三是加強(qiáng)區(qū)塊鏈安全與隱私保護(hù)研究。重點(diǎn)研究零知識(shí)證明、同態(tài)加密、多方安全計(jì)算等密碼學(xué)前沿問(wèn)題，研究缺乏可信第三方的情形下安全計(jì)算約定函數(shù)的方法，探索保護(hù)隱私的安全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和安全模型訓(xùn)練及預(yù)測(cè)的規(guī)律。

（二）加快共性關(guān)鍵技術(shù)突破

一是基礎(chǔ)共性關(guān)鍵技術(shù)。明確區(qū)塊鏈技術(shù)核心技術(shù)，攻克區(qū)塊鏈系統(tǒng)在去中心化條件下的性能提升、互聯(lián)互通、安全與隱私保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)，加速區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)層、中間協(xié)議層、應(yīng)用服務(wù)層創(chuàng)新探索。重點(diǎn)突破共識(shí)協(xié)議、智能合約安全、跨鏈通信、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、國(guó)密算法、第三方CA認(rèn)證等共性關(guān)鍵技術(shù)。二是共識(shí)協(xié)議。保持對(duì)國(guó)際前沿共識(shí)算法的分析與跟進(jìn)，包括PoX系列算法，BFT系列、Algorand,Honey Badger,Thunderella等算法，研究混合共識(shí)、新型共識(shí)協(xié)議的工程實(shí)踐、共識(shí)協(xié)議的性能提升等技術(shù)方案。三是智能合約技術(shù)。研究智能合約安全腳本語(yǔ)言，探索支持可證明正確的簡(jiǎn)單智能合約的創(chuàng)建的技術(shù)方案，突破智能合約語(yǔ)言形式化驗(yàn)證、安全性分析等技術(shù)。四是跨鏈技術(shù)。突破去中心化情況下區(qū)塊鏈平臺(tái)間連接以及解決跨鏈操作的原子性等問(wèn)題，重點(diǎn)改進(jìn)和完善公證機(jī)制、側(cè)鏈或中繼網(wǎng)絡(luò)、哈希時(shí)間鎖合約和分布式私鑰控制等技術(shù)。

（三）推動(dòng)開(kāi)源社區(qū)建設(shè)構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)

一是推動(dòng)行業(yè)對(duì)開(kāi)源世界基本規(guī)則的認(rèn)識(shí)。明晰區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的路徑和方向，強(qiáng)化對(duì)開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)模式和商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的理解，厘清開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)及應(yīng)用模式和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)系，組織研究開(kāi)源軟件中保障信息安全的方式和途徑。二是鼓勵(lì)區(qū)塊鏈企業(yè)組建開(kāi)源軟件企業(yè)聯(lián)盟。鼓勵(lì)區(qū)塊鏈企業(yè)在遵守開(kāi)源軟件許可證協(xié)議的基礎(chǔ)上開(kāi)展商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新，借鑒比特幣、以太坊等開(kāi)源信息項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，大力推廣訂閱服務(wù)、集成應(yīng)用等商業(yè)模式。三是加快建設(shè)區(qū)塊鏈開(kāi)源社區(qū)。整合各方力量重點(diǎn)建設(shè)一到兩個(gè)綜合性的、功能完善的、面向全球用戶的開(kāi)源社區(qū)，全面提升社區(qū)的代碼托管、項(xiàng)目遷移、代碼審查等能力。四是支持開(kāi)源區(qū)塊鏈項(xiàng)目發(fā)展。支持科技企業(yè)加大對(duì)全球區(qū)塊鏈共性基礎(chǔ)技術(shù)資源的整合和利用，支持典型區(qū)塊鏈企業(yè)或組織主導(dǎo)全球區(qū)塊鏈項(xiàng)目創(chuàng)新發(fā)展。

（四）以需求為引導(dǎo)展開(kāi)區(qū)塊鏈產(chǎn)品和服務(wù)試點(diǎn)示范工作

一是技術(shù)應(yīng)用示范平臺(tái)。重點(diǎn)面向數(shù)據(jù)開(kāi)放與交易、權(quán)利運(yùn)行與監(jiān)督、個(gè)人隱私與保護(hù)等應(yīng)用場(chǎng)景，組織實(shí)施具有代表的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用工程，形成具有可復(fù)制、易操作的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用示范平臺(tái)。二是區(qū)塊鏈行業(yè)應(yīng)用試點(diǎn)示范。在民生服務(wù)、社會(huì)治理領(lǐng)域開(kāi)展區(qū)域性示范工程，培育形成社會(huì)服務(wù)和管理的新模式、新手段。針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)，圍繞對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)有重大需求的領(lǐng)域，支持基礎(chǔ)條件好、示范效應(yīng)強(qiáng)的行業(yè)，組織開(kāi)展區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)示范工作，形成具有行業(yè)應(yīng)用價(jià)值的解決方案，帶動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)的融合發(fā)展應(yīng)用。三是龍頭企業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用解決方案示范。鼓勵(lì)行業(yè)龍頭企業(yè)加強(qiáng)區(qū)塊鏈技術(shù)與既有產(chǎn)品與服務(wù)的融合創(chuàng)新，構(gòu)建資源豐富、多方參與、合作共贏的跨行業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用產(chǎn)品體系及行業(yè)解決方案，形成典型案例。

（五）培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的區(qū)塊鏈企業(yè)和項(xiàng)目

公有鏈方面：支持國(guó)內(nèi)知名公有鏈項(xiàng)目培育面向全球、利益共享、激勵(lì)創(chuàng)新、共同治理的開(kāi)源技術(shù)社區(qū)和應(yīng)用生態(tài)，支持公有鏈開(kāi)展開(kāi)發(fā)者平臺(tái)和公有鏈網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提供開(kāi)發(fā)環(huán)境、接口、工具和數(shù)據(jù)，舉辦面向全球區(qū)塊鏈社區(qū)DApp開(kāi)發(fā)、智能合約開(kāi)發(fā)、不同行業(yè)和場(chǎng)景的開(kāi)發(fā)者大會(huì)，黑客松、優(yōu)秀項(xiàng)目評(píng)選、應(yīng)用創(chuàng)新大賽促進(jìn)項(xiàng)目孵化和應(yīng)用落地，培育一批有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的底層技術(shù)項(xiàng)目。聯(lián)盟鏈方面：鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)重要行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、IT巨頭、科研機(jī)構(gòu)依托創(chuàng)新資源，共同研發(fā)聯(lián)盟鏈，支持聯(lián)盟鏈開(kāi)發(fā)主體在共識(shí)協(xié)議、可擴(kuò)展性、隱私保護(hù)與安全、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、適配性方面創(chuàng)新探索，支持聯(lián)盟鏈在特定行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用推廣以及技術(shù)人才培育。BaaS平臺(tái)方面：支持區(qū)塊鏈企業(yè)在BaaS平臺(tái)通用性、技術(shù)架構(gòu)分層解耦、功能模塊化、多業(yè)務(wù)和多場(chǎng)景適配、安全測(cè)試、開(kāi)發(fā)工具等方面創(chuàng)新探索，鼓勵(lì)企業(yè)面向不同行業(yè)提供快速、安全、適配的技術(shù)解決方案，鼓勵(lì)BaaS平臺(tái)在政府管理、民生項(xiàng)目、跨境貿(mào)易等領(lǐng)域先試先行，加速區(qū)塊鏈與產(chǎn)業(yè)融合。