區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

中國(guó)信息通信研究院

我國(guó)已有超80家上市公司涉足區(qū)塊鏈領(lǐng)域

區(qū)塊鏈技術(shù)是分布式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理技術(shù)，利用密碼學(xué)技術(shù)和分布式共識(shí)協(xié)議保證網(wǎng)絡(luò)傳輸與訪問安全，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多方維護(hù)、交叉驗(yàn)證、全網(wǎng)一致、不易篡改。作為新一代信息通信技術(shù)的重要演進(jìn)，區(qū)塊鏈為數(shù)據(jù)要素的管理和價(jià)值釋放提供了新思路，為建立跨產(chǎn)業(yè)主體的可信協(xié)作網(wǎng)絡(luò)提供了新途徑，有望在疫情后全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。

我國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)區(qū)塊鏈政策環(huán)境積極向好，企業(yè)多領(lǐng)域開拓業(yè)務(wù)，垂直行業(yè)應(yīng)用落地項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，但應(yīng)用落地模式仍有待探索。

中央及地方全面啟動(dòng)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)部署，技術(shù)重要性被普遍認(rèn)知。2020年，我國(guó)國(guó)家部委、各省政府及省會(huì)城市發(fā)布與區(qū)塊鏈技術(shù)有關(guān)的政策、法規(guī)、方案文件共217份，顯示出我國(guó)各省市積極發(fā)展區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)自有技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵(lì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用落地。自區(qū)塊鏈技術(shù)“10·24講話”之后，地方政府密切關(guān)注這項(xiàng)技術(shù)，積極打造區(qū)塊鏈先行應(yīng)用試點(diǎn)地區(qū)。各省政策多數(shù)是鼓勵(lì)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用落實(shí)，主要集中在創(chuàng)新發(fā)展、金融、政務(wù)及公共服務(wù)等領(lǐng)域，此外也涉及農(nóng)業(yè)、商貿(mào)、公共衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面。北京市、河北省、江蘇省、湖南省、廣東省、廣西自治區(qū)、海南省先后發(fā)布了針對(duì)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)政策，設(shè)定各地區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，統(tǒng)籌規(guī)劃當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)生態(tài)合理健康發(fā)展。

截至2019年底，全國(guó)共有23個(gè)城市或地區(qū)成立30余家區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)園區(qū)。從地理位置來看，北京、上海、杭州、廣州、重慶、青島、長(zhǎng)沙等城市區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)量較多，形成以北京、山東為主的環(huán)渤海聚集效應(yīng)，以浙江、上海、江蘇為主的長(zhǎng)江三角洲聚集效應(yīng)，以廣東為主的珠江三角洲聚集效應(yīng)和以重慶、湖南為主的湘黔渝聚集效應(yīng)。

結(jié)合產(chǎn)業(yè)園的定位發(fā)展，均是以為企業(yè)服務(wù)為前提，打造區(qū)塊鏈創(chuàng)新平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)高地，這樣的定位也為企業(yè)的聚集效應(yīng)提供了基礎(chǔ)。

從總體發(fā)展階段判斷，我國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展與全球其他國(guó)家基本保持同等水平。2018年，我國(guó)新增區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量迎來高峰。2019年起，受到風(fēng)險(xiǎn)資本熱情減弱、投資自然回落等因素影響，新增區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量大幅下降。截至2019年底，已有超過80家上市公司涉足區(qū)塊鏈領(lǐng)域，積極部署供應(yīng)鏈金融、資產(chǎn)管理、跨境支付、跨境貿(mào)易等領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著我國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，多數(shù)區(qū)塊鏈企業(yè)不止聚焦于某一方面，呈現(xiàn)多領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公布的801個(gè)區(qū)塊鏈信息服務(wù)備案清單中，北京、廣州、上海、浙江、江蘇、山東為備案企業(yè)最多的省市。

與技術(shù)特征相對(duì)應(yīng)的區(qū)塊鏈核心作用，主要體現(xiàn)在存證、自動(dòng)化協(xié)作和價(jià)值轉(zhuǎn)移三方面。隨著其價(jià)值潛力不斷被挖掘，應(yīng)用落地場(chǎng)景已從金融這個(gè)突破口，逐步向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)和政務(wù)民生等多領(lǐng)域拓展。區(qū)塊鏈針對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的核心價(jià)值正是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)上下游高效協(xié)作，提升產(chǎn)融結(jié)合效能。發(fā)展前期，區(qū)塊鏈應(yīng)用模式主要以文件、合同等的存證為主。現(xiàn)階段，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正逐步向政務(wù)數(shù)據(jù)共享、供應(yīng)鏈協(xié)同、跨境貿(mào)易等自動(dòng)化協(xié)作和價(jià)值互聯(lián)邁進(jìn)。

隨著區(qū)塊鏈應(yīng)用落地加快推進(jìn)，“區(qū)塊鏈+”業(yè)務(wù)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)骨干企業(yè)進(jìn)軍區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，在金融業(yè)務(wù)之外，積極部署互聯(lián)網(wǎng)、溯源、供應(yīng)鏈&物流、數(shù)字資產(chǎn)、政務(wù)及公共服務(wù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、法律、醫(yī)療等多領(lǐng)域的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)流通更高效

當(dāng)前聯(lián)盟鏈的技術(shù)逐漸步入成熟穩(wěn)定期，同時(shí)為了適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求，技術(shù)發(fā)展不斷朝著數(shù)據(jù)管理更高效、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛、技術(shù)運(yùn)維更精細(xì)、平臺(tái)安全更可控方向探索突破。

聯(lián)盟數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，包含聯(lián)盟鏈治理模式的升級(jí)演進(jìn)以及區(qū)塊鏈配合鏈外多方數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)共享流通。2020年主流聯(lián)盟鏈平臺(tái)越來越重視鏈的治理功能，聯(lián)盟鏈一般由多方參與，有關(guān)平臺(tái)的建設(shè)、使用、管理應(yīng)由聯(lián)盟多方共建，治理模式逐漸在一方牽頭、超級(jí)管理員主導(dǎo)的模式上，提供更加精細(xì)公平的方式。

在鏈外數(shù)據(jù)協(xié)同方面，隨著數(shù)據(jù)交換、共享力度的加大，其權(quán)屬、合規(guī)性、安全性等諸多風(fēng)險(xiǎn)開始顯現(xiàn)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享難以及隱私無法得到保障等問題，區(qū)塊鏈技術(shù)可使得數(shù)據(jù)權(quán)屬更易確認(rèn)，可為跨組織的數(shù)據(jù)協(xié)作提供共享安全性，同時(shí)是鏈外流通元信息的可信存儲(chǔ)媒介，作為新型解決方案得到了業(yè)界的關(guān)注。2020年也看到了越來越多區(qū)塊鏈結(jié)合安全多方計(jì)算技術(shù)、可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù)等等，在鏈外數(shù)據(jù)流通方面提供解決思路，并最終在鏈上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)確權(quán)，信息存儲(chǔ)錨定，實(shí)現(xiàn)更廣泛的數(shù)據(jù)協(xié)同。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛

2020年我們可以看到聯(lián)盟鏈共識(shí)算法正結(jié)合更多的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，比如將共識(shí)算法網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度與共識(shí)節(jié)點(diǎn)規(guī)模解耦，節(jié)點(diǎn)類型分為共識(shí)節(jié)點(diǎn)、非共識(shí)節(jié)點(diǎn)等，通過引入VRF（可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)）保證共識(shí)節(jié)點(diǎn)選取隨機(jī)性和公平性;采用DAG（有向無環(huán)圖）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提升系統(tǒng)吞吐量、結(jié)合密碼學(xué)算法優(yōu)化共識(shí)效率等等，整體上單一網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷提升。

鏈間互操作是指不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)實(shí)例之間交換信息，并對(duì)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(qū)塊鏈系統(tǒng)實(shí)例之間通過協(xié)商好的接口、通信協(xié)議、共識(shí)協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息的安全可信交互。主要用于解決區(qū)塊鏈?zhǔn)澜纭版溂?jí)孤島”問題，實(shí)現(xiàn)不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互通、價(jià)值流動(dòng)。為了應(yīng)對(duì)鏈間互操作的挑戰(zhàn)，旨在搭建鏈與鏈之間可信交互渠道的跨鏈技術(shù)逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，高效通用的跨鏈技術(shù)是實(shí)現(xiàn)萬鏈互聯(lián)的關(guān)鍵?？珂溂夹g(shù)能夠連通分散的區(qū)塊鏈生態(tài)孤島，成為區(qū)塊鏈整體向外拓展的橋梁紐帶。2020年，業(yè)界在跨鏈領(lǐng)域已有大量的探索和積累，正成為業(yè)界技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)方向。

技術(shù)運(yùn)維更精細(xì)

2020年聯(lián)盟鏈的核心技術(shù)逐漸過渡到相對(duì)成熟穩(wěn)定的階段，行業(yè)著力對(duì)不同的技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行完善優(yōu)化，不斷簡(jiǎn)化降低部署運(yùn)維成本，為滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)景快速建鏈提供了更加精細(xì)的功能與服務(wù)。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，核心技術(shù)點(diǎn)除包括共識(shí)機(jī)制、加密算法、智能合約、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)不斷夯實(shí)優(yōu)化外，行業(yè)在應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)突發(fā)請(qǐng)求場(chǎng)景下未雨綢繆，包括提供網(wǎng)絡(luò)流量控制，靈活根據(jù)系統(tǒng)處理能力過濾暴漲的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，保障服務(wù)持續(xù)可用;提供賬本數(shù)據(jù)量控制，以應(yīng)對(duì)賬本無限增長(zhǎng)情況下，賬本占用過多資源，影響節(jié)點(diǎn)運(yùn)行等。目的是在特殊場(chǎng)景下仍可保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，服務(wù)可用。并且行業(yè)也在逐步完善聯(lián)盟鏈的賬戶角色體系，以配合更加完備的權(quán)限控制管理功能，不同的權(quán)限統(tǒng)歸到不同角色，用戶根據(jù)所屬角色即可判斷其所擁有的權(quán)限，以此使得多方可以更好的共建合作。

在部署運(yùn)維方面，越來越多的區(qū)塊鏈底層配備有相應(yīng)的上層服務(wù)管理應(yīng)用，可屏蔽底層技術(shù)細(xì)節(jié)，提升易用性，簡(jiǎn)化運(yùn)維;同時(shí)區(qū)塊鏈即服務(wù)（BaaS）平臺(tái)，不斷簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)部署，支持私有化部署、跨機(jī)房地域部署、混合部署等模式，可滿足聯(lián)盟鏈不同參與方的不同訴求，降低接入門檻。

平臺(tái)安全更可控

平臺(tái)安全以及技術(shù)可控始終是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題，2020年行業(yè)內(nèi)不斷出現(xiàn)自研軟硬件一體機(jī)的解決方案，結(jié)合國(guó)內(nèi)品牌服務(wù)器，操作系統(tǒng)，集合軟硬件一體，并根據(jù)政府、企業(yè)用戶提供強(qiáng)隱私、高安全的區(qū)塊鏈整套應(yīng)用部署方案，在當(dāng)前特殊的背景下，正成為行業(yè)技術(shù)發(fā)展的一種選擇。在密碼學(xué)上，國(guó)密算法逐漸成為聯(lián)盟鏈的標(biāo)準(zhǔn)配置，從適配區(qū)塊鏈運(yùn)用較多的哈希算法、數(shù)字簽名，到逐步適配國(guó)密證書、國(guó)密傳輸協(xié)議等完整的全國(guó)密技術(shù)方案，以此提升系統(tǒng)的安全可控。

同時(shí)平臺(tái)安全涉及鏈上數(shù)據(jù)隱私保護(hù)。2020年越來越多的聯(lián)盟鏈平臺(tái)提供了鏈上同態(tài)加密，支持鏈上密文的可計(jì)算;提供群環(huán)簽名，節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證交易正確性的同時(shí)，不會(huì)暴露交易發(fā)起者的信息;零知識(shí)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(gè)鏈上信息的正確性。行業(yè)內(nèi)各種隱私算法技術(shù)正不斷在隱私性、可用性上探索突破。同時(shí)如何在保證鏈上數(shù)據(jù)隱私的情況下，仍可被監(jiān)管，也是行業(yè)不斷尋求發(fā)展的方向。

編輯：張程? 3567672799@qq.com