一文读懂~国内外区块链发展现状、趋势和政策

作者:李广乾  时间:2019-11-07  分类:区块链Blockchain新闻  

  

前言

  区块链作为点对点网络、密码学、共享机制、智能合约等多种技术的集成创新,提供了一种在不可信网络中进行信息与价值传递交换的可信通道。区块链技术无论是在构建价值自由流通的互联网,还是在企业基于“建立联合多中心”的数据共享方面,都已成为全球炙手可热的概念,有着广阔的市场前景。

本文首先介绍了区块链的发展历程、概念、特征、技术、架构、困境等内容,然后总结了我国区块链产业发展的基本特点,以及国内外区块链产业的发展政策,最后指出了区块链发展的趋势与专业判断,使读者能全方位的认识和了解区块链。

  区块链总体概述

  1.1 区块链发展历程  

  2008年,名为“中本聪”(Satoshi Nakamoto)的学者发表了一篇奠基性论文《比特币: 一种点对点的电子现金系统》,区块链技术起源于此。狭义来讲, 区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

  

  从IT历史看区块链

  事实上,区块链技术大致经历了3个发展阶段,分别是技术起源、区块链1.0及区块链2.0。技术起源阶段首先说一下P2P网络,P2P网络技术是区块链系统连接各对等节点的组网技术,学术界将其翻译为对等网络,在多数媒体上则被称为“点对点”或“端对端”网络,是建构在互联网上的一种连接网络。数据库技术涉及计算机技术发展的大半历程,是基础性技术,也是软件业的基石。数字货币(Digital money)又被称为电子现金(Ecash)或电子货币(Emoney),视为对现实货币的模拟,涉及用户、商家和处于中心化地位的银行或第三方支付机构。

  

  区块链的演进路径

  区块链1.0的典型特征主要有以下几个方面:

  1)以区块为单位的链状数据块结构:区块链系统各节点通过一定的共识机制选取具有打包交易权限的区块节点,该节点需要将新区块的前一个区块的哈希值、当前时间戳、一段时间内发生的有效交易及其梅克尔树根值等内容打包成一个区块,向全网广播。

  2)全网共享账本:在典型的区块链网络中,每一个节点都能够存储全网发生的历史交易记录的完整、一致账本,即对个别节点的账本数据的篡改、攻击不会影响全网总账的安全性。

  3)非对称加密:典型的区块链网络中,账户体系由非对称加密算法下的公钥和私钥组成,若没有私钥则无法使用对应公钥中的资产。

  4)源代码开源:区块链网络中设定的共识机制、规则等都可以通过一致的、开源的源代码进行验证。

  而区块链2.0的典型特征主要体现在:

  1)智能合约:区块链系统中的应用,是已编码的、可自动运行的业务逻辑,通常有自己的代币和专用开发语言。

  2)分布式应用:包含用户界面的应用,包括但不限于各种加密货币。

  3)虚拟机:用于执行智能合约编译后的代码。虚拟机是图灵完备的。

  

  区块链的发展历程

  1.2 区块链概念

  1)工信部信软司《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》:区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。

  2)《京东区块链技术实践白皮书(2018)》:区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

  3)《华为区块链白皮书》:区块链是一系列现有成熟技术的有机组合,它对账本进行分布式的有效记录,并且提供完善的脚本以支持不同的业务逻辑。

  4)高盛《区块链从理论走向实践》:区块链是一种共享的分布式数据库,记录各方交易,增强透明度、安全性和效率。

  5)《腾讯区块链方案白皮书》:区块链是一种由多方共同维护,以块链结构存储数据,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现数据一致存储、无法篡改、无法抵赖的技术体系。

  6)《贵阳区块链发展和应用》:区块链技术是构建在点对点网络上,利用链式数据结构来验证与存储数据,利用分布式节点共识算法来生成和更新数据,利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全,利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构和计算范式。

  7)鲸准研究院《2018中国区块链行业分析报告》:区块链是以区块结构存储数据、多方维护的、使用密码学技术保证传输和访问的实现数据存储的技术体系,代表了目前火热的比特币、以太坊背后的一种去中心化的记录技术。

  1.3 区块链概念辨析  

  1)区块链是一项应用协议

  区块链技术是构建在互联网TCP/IP基础协议之上,将全新加密认证技术与互联网分布式技术相结合,提出了一种基于算法的解决方案,推动互联网从“信息”向“价值”的转变。

  2)区块链是一种记录方式

  区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。在区块链中,数据信息是按照时间顺序被记录下来的,区块链是对达到指定大小的数据进行打包形成区块并链接进入往期区块形成统数据链的数据记录方式。

  3)区块链是一种技术方案

  就像云计算、大数据、物联网等新一代信息技术一样,区块链技术并不是单一信息技术,而是依托于现有技术加以独创性的组合及创新,从而实现以前未实现的功能。其关键技术包括P2P网络技术、非对称加密算法、数据库技术、数字货币等,通过综合运用这些技术,区块链创造出新的记录模式与管理方法。

  4)区块链是一种管理范式

  区块链技术是一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式。任何互不了解的个体通过一定的合约机制可以加入一个公开透明的数据库,通过点对点的记账、数据传输、认证或是合约,而不需要借助任何一个中间方来达成信用共识。

  从整体上来看,上述第4个从管理范式的角度定义区块链技术是比较全面、广泛的。区块链的基本思想是建立一个基于网络的公共账本(数据区块),每一个区块包含了一次网络交易的信息。由网络中所有参与的用户共同在账本上记账与核账,所有的数据都是公开透明的,且可用于验证信息的有效性。这样,不需要中心服务器作为信任中介,就能在技术层面保证信息的真实性和不可篡改性。

  

  

  区块链:以区块为单位的链状数据块结构

  区块链的意义在于“去中心化”,不同于中心化网络模式,区块链应用的P2P网络中各节点的计算机地位平等,每个节点有相同的网络权力,不存在中心化的服务器。所有节点间通过特定的软件协议共享部分计算资源、软件或者信息内容。

  

  由中心化网络向去中心化网络转变

  1.4 区块链四大特征 

  1)多方写入,共同维护:区块链的记账参与方由多个利益不完全一致的实体组成,并且在不同的记账周期内,由不同的参与方主导发起记账(轮换方式取决于不同的共识机制),而其他的参与方将对主导方发起的记 账信息进行共同验证。

  2)公开账本:区块链系统记录的账本应处于所有参与者被允许访问的状态,为了验证区块链记录的信息的有效性,记账参与者必须有能力访问信息内容和账本历史。当然,公开账本指的是可访问性的公开,并不代表信息本身的公开。

  3)去中心化:区块链应当是不依赖于单一信任中心的系统,在处理仅涉及链内封闭系统中的数据时,区块链本身能够创造参与者之间的信任。

  4)不可篡改:作为区块链最为显著的特征,不可篡改性是区块链系统的必要条件,而不是充分条件,区块链的不可篡改基于密码学的散列算法,以及多方共同维护的特性。

  1.5 区块链三种类型及其特点 

  类型

  公有链

  联盟链

  私有链

  定义

  链上的所有人都可读取、发送交易且能获得有效确认的共识区块链。通过密码学技术和POW、POS等共识机制来维整个链的安全

  指有若干个机构共同参与管理的区块链,每个机构都运行着一个或多节点,其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易,并且共同来记录交易数据

  指其写入权限仅在一个组织手里的区块链。读取权限或者对外开放,被任意程度地进行了

  参与者

  任何人

  预先设定或满足条件后进来的成员

  中心控制者决定参与成员

  中心化程度

  去中心化

  多中心化

  中心化

  是否需要激励

  需要

  可选

  不需要

  特点

  1.保护用户免受开发者的影响

  2.所有数据默认公开

  3.低交易速度

  1.低成本运行和维护

  2.高交易速度及良好的扩展性

  3.可更好地保护隐私

  1.交易速度非常快

  2.给隐私更好的保障

  3.交易成本大幅降低甚至为零

  代表

  比特币、以太坊、NEO、量子链

  RIPPLE、R3

  企业中心化系统上链

  1.6 区块链四大核心技术 

  区块链主要解决的是交易的信任和安全问题,因此区块链主要有四大核心技术:分布式账本、共享机制、智能合约及密码学。

  1)分布式账本

  分布式账本技术DLT (Distributed Ledger Technology)本质上是一种可以在多个网络节点、多个物理地址或者多个组织构成的网络中进行数据分享、同步和复制的去中心化数据存储技术。对比传统分布式存储系统执行受某一中心节点或权威机构控制的数据管理机制,分布式账本往往基于一定的共识规则,采用多方决策、共同维护的方式进行数据的存储、复制等操作。其去中心化的数据维护策略恰恰可以有效减少系统臃肿的负担。在某些应用场景,甚至可以有效利用互联网中大量零散节点所沉淀的庞大资源池。

  然而,传统分布式存储系统将系统内的数据分解成若干片段,然后在分布式系统中进行存储,普通用户无法确定自己的数据是否被服务商窃取或篡改,在受到黑客攻击或产生安全泄露时更加显得无能为力。而分布式账本中任何一方的节点都各自拥有独立的、完整的一份数据存储,各节点之间彼此互不干涉、权限等同,通过相互之间的周期性或事件驱动的共识达成数据存储的最终一致性。无论是服务提供商在无授权情况下的蓄意修改,还是网络黑客的恶意攻击,均需要同时影响到分布式账本集群中的大部分节点,才能实现对已有数据的篡改,否则系统中的剩余节点将很快发现并追溯到系统中的恶意行为。

  2)共享机制

  公链系统为了鼓励更多节点参与共识,通常会发放代币(token)给对系统运行有贡献的节点。无论是PoW 算法还是PoS 算法,其核心思想都是通过经济激励来鼓励节点对系统的贡献和付出,通过经济惩罚来阻止节点作恶。而联盟链或者私链与公链的不同之处在于,联盟链或者私链的参与节点通常希望从链上获得可信数据,这相对于通过记账来获取激励而言有意义得多,所以他们更有义务和责任去维护系统的稳定运行,并且通常参与节点数较少,PBFT 及其变种算法恰好适用于联盟链或者私链的应用场景。

  解决分布式系统一致性的共识计算

  传统分布式系统:可信节点间的共识算法

  区块链系统:不可信节点间的共识算法

  公链

  联盟链或私有链

  包含Paxos和Raft及其相应变种算法

  以PoW(Proof of Work)和PoS(Proof of Stake)等算法为代表

  以PBFT(Practical Byzantine Fault   Tolerance)及其变种算法为代表

  3)智能合约

  智能合约(Smart contract)是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议,允许在没有第三方的情况下进行可追踪且不可逆转的可信交易。因此,智能合约可以提供优于传统合同方法的安全,并减少与合同相关的其他交易成本。

  基于区块链的智能合约包括事件处理和保存的机制,以及一个完备的状态机,用于接受和处理各种智能合约,数据的状态处理在合约中完成。事件信息传入智能合约后,触发智能合约进行状态机判断。如果自动状态机中某个或某几个动作的触发条件满足,则由状态机根据预设信息选择合约动作的自动执行。因此,智能合约作为一种计算机技术,不仅能够有效地对信息进行处理,而且能够保证合约双方在不必引入第三方权威机构的条件下,强制履行合约,避免了违约行为的出现。

  因此,智能合约具有合约制定的高时效性、合约维护的低成本性、合约执行的高准确性的优点,已经在以太坊、Hyperledger Fabric等影响力较强的区块链项目中,得到广泛应用。虽然智能合约较传统合约具有明显的优点,但对智能合约的深入研究与应用仍在不断探索中。

  4)密码学

  信息安全及密码学技术,是整个信息技术的基石。在区块链中,也大量使用现代信息安全和密码学的技术成果,主要包括:哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名、数字证书、同态加密、零知识证明等。

  ①确保完整性:区块链采用密码学哈希算法技术,保证区块链账本的完整性不被破坏。哈希(散列)算法能将二进制数据映射为一串较短的字符串,并具有输入敏感特性,一旦输入的二进制数据,发生微小的篡改,经过哈希运算得到的字符串,将发生非常大的变化。此外,优秀哈希算法还具有冲突避免特性,输入不同的二进制数据,得到的哈希结果字符串是不同的。

  ②确保机密性:加解密技术从技术构成上,分为两大类:一类是对称加密,一类是非对称加密。对称加密的加解密密钥相同;而非对称加密的加解密密钥不同,一个被称为公钥,一个被称为私钥。公钥加密的数据,只有对应的私钥可以解开,反之亦然。区块链尤其是联盟链在传输数据时,采用TLS(Transport Layer Security)加密通信技术:通信双方利用非对称加密技术,协商生成对称密钥,再由生成的对称密钥作为工作密钥,完成数据的加解密,从而同时利用了非对称加密不需要双方共享密钥、对称加密运算速度快的优点。

  ③身份认证:单纯的TLS 加密通信,仅能保证数据传输过程的机密性和完整性,但无法保障通信对端可信(中间人攻击)。因此,需要引入数字证书机制,验证通信对端身份,进而保证对端公钥的正确性。数字证书一般由权威机构进行签发。通信的一侧持有权威机构根CA(Certification Authority)的公钥,用来验证通信对端证书是否被自己信任(即证书是否由自己颁发),并根据证书内容确认对端身份。在确认对端身份的情况下,取出对端证书中的公钥,完成非对称加密过程。

  1.7 区块链架构生态 

  1)技术架构

  在上述区块链发展历史内容提到,区块链1.0的典型特征主要包括:以区块为单位的链状数据块结构、全网共享账本、非对称加密及源代码开源。以上技术的组合,就是区块链1.0的典型实现,其完整的技术架构如下图所示。

  

  区块链1.0技术架构

  而区块链2.0的典型特征主要包括:智能合约、分布式应用(DAPP)和虚拟机。区块链2.0的技术架构与1.0相比,在共识层加入了POS(股权证明机制)和DPOS(授权股权证明机制),同时应用层变为智能合约层。

  

  区块链2.0技术架构

  随着区块链技术和应用的不断深入,以智能合约、DAPP为代表的区块链2.0,将不仅仅只是支撑各种典型行业应用的架构体系,在组织、公司、社会等多种形态的运转背后,可能都能看到区块链的这种分布式协作模式的影子。

  另一方面,国内各大互联网高科技公司,比如腾讯、华为等公司,也在开展区块链技术创新研究,并着力打造现实应用服务场景,区块链技术得到快速发展。

  

  腾讯区块链基础框架

  

  华为云区块链服务逻辑架构

  2)应用架构

  下图摘自《腾讯区块链方案白皮书》,指出了区块链经济发展的重点行业。现在,区块链经济已经处于爆发前夜。金融行业的探索领先一筹,而其他行业的应用正在快速展开。区块链行业应用具有明显的效益的显著优势在于优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率,这个优势已经在金融服务、物联网、公共服务、社会公益和供应链管理等社会领域逐步体现出来。

  

  腾讯:区块链经济发展的重点行业

  面向大众消费者的区块链应用需要做到公开、透明、可审计,既可以部署在无边界的公有链,也可以部署在应用生态内多中心节点共同维护的区块链;面向企业内部或多个企业间的商业区块链场景,则可将区块链的维护节点和可见性限制在联盟内部,并用智能合约重点解决联盟成员间的信任或信息不对等问题,以提高经济活动效率。未来几年内,可能深入应用区块链技术的领域涉及金融、医疗、教育、通信、文娱等。

  领域

  应用场景

  金融服务

  支付、交易请结算、贸易金融、数字货币、股权、私募、证券、金融衍生品、众筹、信贷、风控、征信

  医疗健康

  数字病例、隐私保护、健康管理

  IP版权

  专利、著作权、商标保护、软件、游戏、音频、书籍许可证、艺术品证明

  教育

  档案管理、学生征信、学历证明、成绩证明、产学合作

  物联网

  物品溯源、物品防伪、物品认证、网络安全性、网络效益、网络可靠性

  共享经济

  租车、租房、知识技能

  通信

  社交、信息系统

  社会管理

  代理投票、身份认证、档案管理、公证、遗产继承、个人社会信用、工商管理

  慈善公益

  社会公益

  文化娱乐

  视频版权、音乐版权、软件防伪、数字内容确权、软件传播溯源

  3)生态架构

  区块链的生态系统应该是基于成熟的区块链技术平台,适配三种不同的区块链类型,无论是个人用户还是企业用户,都可以快速、便捷、高效的在金融、制造、医疗、教育等领域提供服务。

  

  区块链生态系统

  下图摘自《华为区块链白皮书》,华为区块链的整体构想是:聚焦典型应用领域,以区块链平台为核心,联合网络和可信硬件执行环境(终端 芯片),形成三位一体的端到端区块链框架,实现软件 硬件结合,提供更快、更安全的区块链端到端解决方案。

  

  华为对区块链的整体构想

  4)产业生态

  工信部信息中心《2018中国区块链产业白皮书》显示,目前中国区块链产业处于高速发展阶段,创业者和资本不断涌入,企业数量快速增加,互联网巨头也在区块链领域积极布局,推动区块链产业的发展。区块链的产业生态主要聚焦在三大方面:行业应用、基础设施与平台及行业服务。 

  ①产业应用

  区块链技术俨然已经进入金融业、大型能源化工企业、政府等领域引起了关注,在产业应用领域所涉及的范围及具体内容如下表:

  序号

  涉及领域

  涉及范围

  具体内容

  1

  金融领域

  供应链金融

  解决中微小企业资金难问题,包含13-15万亿市场。

  2

  贸易金融

  解决银行之间信用证、保函、票据等信息同步问题。

  3

  征信

  解决资本市场的信用评估机构、商业市场的评估机构、个人消费市场的评估机构信息共享问题。

  4

  交易清算

  解决清算业务环节多、清算链条长,导致对账成本高、耗时长等问题。

  5

  积分共享

  解决银行企业的会员积分系统不能通用、积分利用率低、消费困难等问题。

  6

  保险行业

  解决了身份“唯一性困境”问题,为防范保险欺诈提供有力的技术保障。

  7

  证券行业

  解决中央银行、中央登记机构、资产托管人、证券经纪人之间流程繁杂、信息不透明、效率低等问题。

  8

  实体领域

  商品溯源

  解决商品的生产、加工、运输、流通、零售等信息不透明的问题。

  9

  版权保护与交易

  解决数字版权确权、版权内容价值流通环节多、效率低等问题。

  10

  数字身份

  解决计算机系统世界中人员信息与社会身份关联的问题。

  11

  财务管理

  解决账目数量大、类别繁琐、企业间合作复杂带来的经营成本高、效率低、监管难等问题。

  12

  电子证据

  存证

  解决司法机构、仲裁机构、审计机构取证成本高、仲裁成本冗余、多方协议效率低等问题。

  13

  物联网

  解决去中心化设备采购、运维成本高,安全防护性差等问题。

  14

  公益

  解决信任缺失的问题。

  15

  工业

  解决多方协同生产、数字安全、资产数字化等制造业转型升级的问题。

  16

  能源

  解决能源生产、能源交易、能源资产投融资和节能减排过程中数据孤岛、效率低等问题。

  17

  大数据交易

  解决数据需求方的合法用途,又保护用户隐私的问题。

  18

  数字营销

  解决虚假流量和广告欺诈等现象导致广告主和广告代理商信任缺失的问题。

  19

  电子政务

  解决跨级别、跨部门的数据互联互通信息安全问题,提升政务效率。

  20

  医疗

  解决患者敏感信息的隐私保护和多方机构对数据的安全共享问题。

  ②基础设施与平台

  区块链技术深入到企业基础设施及平台层面,其中在区块链硬件、底层平台架构、解决方案、数字存储和网络安全等方面发挥重要作用。

  序号

  涉及范围

  具体内容

  1

  区块链硬件

  巨头垄断:比特大陆、嘉楠耕智全球2大区块链硬件生产商。

  2

  底层平台

  市场争夺:公有链、联盟链、baas等底层系统,无论大公司还是创业公司都在布局底层平台;

  3

  解决方案

  市场争夺:为特定的商业场景提供一套完整的解决方案的企业级服务;

  4

  数字资产

  存储

  使用数字钱包保管加密数字资产,中国目前有15家公司提供冷钱包、热钱包的服务。

  5

  安全服务

  早期阶段:针对区块链存在的安全问题,提供代码审计、技术顾问、技术支持等方面的服务。

  ③行业服务

  区块链技术相对于行业服务而言存在潜在机遇,如在行业网站、投资金融机构、教育培训机构等。

  序号

  涉及范围

  具体内容

  1

  行业网站&

  媒体

  充分竞争,数字资产火爆以来,大笔资金进入区块链媒体、社区领域进行布局。

  2

  投资机构

  股权投资和token投资机构交相辉映。

  3

  教育培训

  早期知识普及、布道阶段。

  1.8 区块链认识误区 

  尽管区块链处于蓬勃发展的态势,但仍有部分人对区块链存在认识误区,主要有以下两种:

  1)区块链=比特币

  当前区块链讲的很热闹,几乎人人都在讲区块链,而更多的是谈论比特币等虚拟货币带来的经济价值,将比特币等虚拟加密货币作为区块链的概念使用。

  虚拟货币(如比特币)更多的侧重将加密货币作为投资的一种手段,而对于企业或政府更多关注的区块链则从技术层面探讨如何借助区块链可靠性机制,解决多企业交易安全性问题从而带来商业价值,并试图在更多的场景下释放智能合约和分布式账本带来的科技潜力。

  2)区块链>互联网

  区块链万能论盛行。有人认为区块链是一种万能的技术,可替代数据库,替代Internet。他们认为,互联网是通信网,而区块链是价值网,区块链比互联网更有价值。业界一些观点认为区块链颠覆了数据库,或采用分布式数据库取代集中的传统数据库(Oracle、DB2 等)等说法,其实这些只是神化了区块链。

  区块链主要技术由密码学和共识算法所组成,其中大部分都是已有技术整合而来,并未开辟新的技术体系。区块链技术是对现有技术的一种补充,其在现有的加密技术上,利用分布式账本和共识机制形成在数据流转过程中防篡改的一种保障机制。区块链技术中采用的分布式账本,对于替代数据库来说是不存在的,其不会作为独立数据库使用,因此独立的数据存储仍然存在,并未被替代。区块链无法离开Internet、数据库等技术,反而脱离这些技术将无法形成技术体系。因此,区块链是“X 区块链”的技术形态。

  社会上人们对于区块链往往呈现两种极端的态度和观点:从事比特币或区块链技术和业务的人,往往对区块链未来发展持乐观甚至是吹捧的态度,无限夸大或神话其作用,将其看作是一种有别于互联网的人类新型技术创新;而一些对比特币或区块链缺乏具体了解的人,则极力否认其在完善和改进互联网价值方面的作用。这两种极端的态度和看法对比较片面,都不可取,值得注意。

  1.9 区块链技术困境

  总的来看,区块链技术还处于非常早期的阶段,不仅尚未形成统一的技术标准,而且各种技术方案还在快速发展中。

  分布式系统中的一大难题就是,在可分区、一致性、可及性三者间,只能满足其二。中国人民银行的陈一希撰文称,区块链在高效率低能耗、去中心化和安全三个方面,只可选其二,存在“不可能三角”悖论。

  当被问及“为什么支付宝不尝试在支付领域使用区块链技术”时,蚂蚁金服CTO程立回答说,“对支付宝而言,我们承载的场景,如果交易的数据库不能每秒支持10万笔,不能秒级确认的话,是没有任何意义的。”

  传统银行卡组织VISA、Master Card、中国银联等每秒能处理达6万多笔交易,而每笔交易的确认是在毫秒级。目前,比特币区块链每秒仅能处理7笔交易,且交易确认时间至少为10分钟,这当然不能满足支付宝平台的海量交易,也极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用,因此目前的区块链被认为只能尝试低频的商业应用。

  此外,区块链还面临很多法律问题。例如,“智能合约”的自动执行与合同法的矛盾,代币发行的法律问题等。随着区块链的深入发展,这些问题将日益凸显。

  我国区块链产业发展基本特点

2.1 区块链产业目前还处于非常早期的阶段,但呈现快速发展势头

  中国区块链产业相关公司融资轮次分布来看,天使轮投资占总投资的64%,A轮融资占总投资的25%,B轮融资占总投资的9%,C、D两轮以后、新三板和占率投资和占总投资的2%。

  

  近五年中国区块链产业新成立公司数量和融资事件数变化趋势状况,新增公司数、前一年公司数和事件数逐年增加。

  

2.2 从硬件制造到实体经济应用,区块链产业链条脉络逐渐明晰

  我国区块链产业链条正在加快形成,从上游的硬件制造、平台服务、安全服务,到下游的产业技术应用服务,到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务,各领域的公司已经基本完备,协同有序,共同推动产业不断前进。区块链领域正在吸引越来越多的创业者和资本入场,成为创新创业的新高地。

  

2.3 互联网巨头加速进入区块链产业

  区块链的概念在国内越发火热。区块链正在走进金融机构、大型企业、政府等决策层的视野,大有从“草根力量”引发经济变革的态势。区块链这一颠覆行业领域传统架构的分布式总账技术已经吸引了各行业机构的空前关注。区块链技术已经在构建价值自由流通的互联网企业引起了轰动,中国各大互联网巨头都分别进入区块链产业,部分公司涉足领域或产业如下表所示:

  序号

  公司

  涉足领域

  1

  百度

  早在2015年,百度就开始在金融领域布局区块链;2017年7月推出了区块链开放平台“BaaS”

  2

  阿里

  2016年开始布局,在金融、医疗、食品等领域布局区块链

  3

  腾讯

  2016年开发出国内第一个面向金融业的联盟链云服务BaaS;2017年4月发布白皮书,推出腾讯可信区块链方案。

  4

  京东

  2017年6月8日,京东集团宣布成立“京东品质溯源防伪联盟”,与农业部、国家质检总局、工信部、中国质量认证中心等部门,外加众多生鲜领域和消费品领域的品牌商,运用区块链技术搭建“京东区块链防伪追溯平台”。

  5

  360

  2017年12月20日,成立360金融区块链研究中心;2018年1月9日,推出全球首家基于区块链的安全共享云平台。

  6

  小米

  2017年4月推出区块链营销数据协作方案;2018年3月14日,推出区块链宠物服务“加密兔”。

  7

  万达网络

  2017年5月打造区块链BaaS平台;2017年6月启动自主区块链技术研究平台,8月加入Linux基金会超级账本项目Hyperledger并内测上线区块链征信应用。

  8

  美图

  2018年1月22日,发布《美图区块链白皮书》,发行美图智能通行证(MIP),连通数字世界和现实世界,创造可信的区块链环境。

  9

  苏宁

  2017年9月29日,上线苏宁银行区块链国内信用证信息传输系统,是国内第三家开展区块链国内信用证业务的银行。

  10

  网易

  2018年1月,布局区块链领域,发行数字宠物“网易招财猫”;2018年2月9日,上线名为“星球”的区块链产品。“星球”是一个区块链生态价值共享平台,后续可进行信息安全存储、去中心化价值交换等功能。

2.4 区块链应用日益多元化,开始从金融延伸到实体领域

  金融行业仍然是区块链应用主流。除了互联网巨头外,各金融企业也在加快应用区块链步伐。例如,民生银行与中信银行合作推出首个国内信用证区块链应用,中国平安的资产交易、征信两大应用场景都已上线,招商银行落地了国内首个区块链跨境支付应用,微众银行通过基于区块链的机构间对账平台把对账时间从T 1 日缩短至T 0,实现了日准实时对账。

  随着区块链技术创新发展逐步成熟,产业应用的实际效果愈发显现,区块链的应用已从金融领域延伸到实体领域,电子信息存证、版权管理和交易、产品溯源、数字资产交易、物联网、智能制造、供应链管理等领域。区块链技术开始与实体经济产业深度融合,形成一批“产业区块链”项目,迎来产业区块链“百花齐放”的大时代。

  安妮股份基于区块链的版权存证服务,已为百万作品提供了确权服务,部分解决了内容创作者的痛点和难点。发挥区块链技术在确权、授权与维权过程中的海量、快速、即时特性,逐步实现“创作即确权、使用即授权、发现即维权”。沃尔玛基于区块链的创新食品供应链协作模式使农场到门店的追溯过程从26 小时减少至10 秒,并且调阅文件仅需半分钟。

  随着区块链的价值得到广泛的认可,越来越多的行业正在提出自己的区块链解决方案。从应用范围看,区块链技术几乎在所有的产业场景都能落地应用,原因是几乎所有的产业场景都涉及交易,都有降成本、提效率、优化产业诚信环境的需求,而这正是区块链技术落地应用后能迅速发挥的作用。

2.5 加强行业监管,防范区块链金融风险

  由于区块链技术尚不成熟,效率和安全性有待提高,底层技术还需完善提升,仅适合特定场景下的应用。当前,围绕区块链技术和产业发展存在诸多乱象,给行业发展带来了不利影响。

  在区块链发展的早期阶段,由于它本身具有传递价值的属性,引来了一些不是专注于技术应用,而是热衷于通过ICO(首次代币发行)进行非法集资、传销甚至是欺诈的行为。一些区块链应用项目存在不切实际的宣传和炒作,使得市场估值偏离基本价值或者被赋予过高的期望。此外,还有一些项目从本质上并没有真正利用区块链技术,只是打着区块链的旗号,获得了与实际价值完全不相符的估值。有的项目的所谓创新脱离了实体经济的需求,完全是投机行为。

  根据国家互联网金融安全技术专家委员会于2017 年7 月25 日发布的《2017 上半年国内ICO发展情况报告》,ICO 融资规模和用户参与程度呈加速上升趋势,累计参与人次达10.5 万。一些项目因早期天使融资失败,而转向ICO 融资模式。因此,这些ICO 项目风险均非常高,甚至涉及传销、欺诈。

  2017 年9 月4 日,中国人民银行、中央网信办、工信部、工商总局、银监会、证监会、保监会联合发布《关于防范代币发行融资风险的公告》,明确代币发行融资本质上是一种未经批准非法公开融资的行为,涉嫌非法发售代币票券、非法发行证券以及非法集资、金融诈骗、传销等违法犯罪活动。并要求各类代币发行融资活动应当立即停止。已完成代币发行融资的组织和个人应当做出清退等安排,合理保护投资者权益,妥善处置风险。

  公告明确规定任何所谓的代币融资交易平台不得从事法定货币与代币、“虚拟货币”相互之间的兑换业务,不得买卖或作为中央对手方买卖代币或“虚拟货币”,不得为代币或“虚拟货币”提供定价、信息中介等服务。各金融机构和非银行支付机构不得直接或间接为代币发行融资和“虚拟货币”提供账户开立、登记、交易、清算、结算等产品或服务,不得承保与代币和“虚拟货币”相关的保险业务或将代币和“虚拟货币”纳入保险责任范围。

  国内外区块链产业发展政策

3.1 国外区块链产业发展政策

  世界主要国家对于数字货币有着不同的监管态度,但对于区块链技术的应用态度却趋于一致,基本上都在进行积极的探索。区块链的发展自2016年以来,在美国、英国、日韩及中东地区一直积极推动区块链相关技术的研发,在欧盟国家的发展相对比较积极,并在2018年2月成立欧洲区块链观察论坛。国外区块链产业发展政策汇总如下表所示。

  序号

  国家

  区块链产业发展政策

  1

  欧盟

  相对比较积极,在2018 年2 月已成立欧洲区块链观察论坛,主要职责包括:政策确定,产学研联动,跨国境BaaS(Blockchain as a Service)服务构建,标准开源制定等,并且在Horizon  2020 投入500 万欧作为区块链研发基金(在2018 年12 月19 日前),预计三年内(2018-2020)区块链方面投资将达到3.4 亿欧元。

  2

  英国

  政府于2016年1月19日发布区块链技术报告《分布式账本技术:超越区块链》,提到将会投资区块链技术,来分析区块链应用于传统金融行业的潜力,考虑将它用于减少金融欺诈、错误、降低成本,开发用于记录物品所有权和知识产权,具有高可信度的平台。

  3

  美国

  由于各州之间政策不一,虽然其国内区块链创业活动仍然处于热潮,但相关产业发展政策推动一直较慢。

  4

  中东地区

  以迪拜为首在引领区块链的潮流,由政府牵头,企业配合以探索区块链的新技术应用。

  5

  日韩

  也相对活跃,日本以NTT 为主,政府背后提供支撑,韩国以金融为切入点探索区块链应用。

3.2 国内区块链产业发展政策

  国内的区块链标准化工作早在2016 年便开始布局,在工业和信息化部信息化和软件服务业司的指导下,中国电子技术标准化研究院组织国内区块链领域的优势企业,于2016 年10 月成立了中国区块链技术和产业发展论坛,论坛下设标准工作组,先后研制并发布了《区块链参考架构》和《区块链数据格式规范》两项团体标准,并在团体标准研制成果基础上积极推动行业标准、国家标准的立项工作。2017年12 月,中国电子技术标准化研究院牵头研制的国内首个区块链领域的国家标准《信息技术区块链和分布式账本技术参考架构》(计划编号:20173824-T-469)正式立项,标志着我国进一步加快了区块链标准化的步伐。

  5月28日《在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话》:以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。

  国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,区块链与大数据、人工智能、机器深度学习等新技术,成为国家布局重点。

  中国人民银行印发了《中国金融业信息技术 “十三五” 发展规划》,明确提出积极推进区块链、人工智能等新技术应用研究,并组织进行国家数字货币的试点。近年来,人民银行在推动法定数字货币发展方面不遗余力,开展了大量的工作。

  工业和信息化部信息化和软件服务业司于2016年10月、工业和信息化部信息中心于2018年5月各自发布了《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》、《2018 年中国区块链产业白皮书》,有力地推动了国内区块链行业发展。

  2016 年12 月起,中国信息通信研究院牵头成立了可信区块链工作组,起草了可信区块链标准规范。该标准针对联盟链和私有链,定义了57 个参数,成了一套技术信息披露与验证机制,以规范市场上各种区块链技术产品的信息披露。可信测试标准体系包含三部分:第一,区块链的参考框架。包括区块链的定义,组成部分,专业名词释义(共识、交易、密钥等)。第二,可信区块链。该体系构建了14 个维度指标,验证区块链运行的有效性,帮助建立市场对区块链技术的信任。第三,测试标准。该体系定义了57 个检查点,逐项来验证上述14 个维度。

  央行数字货币布局阶段性成果概览

  时间

  事件

  2014

  央行成立发行法定数字货币的专门研究小组,论证央行发行法定数字货币的可行性。

  2015

  央行对数字货币的发行和业务运行框架、关键技术、发行流通环境等问题进行深入研究,形成发行数字货币的系列研究报告

  中钞区块链技术研究院团队开始重兵布局区块链技术,该团队隶属中钞信用卡产业发展有限公司,是央行体系内最早研究数字货币和区块链技术的团队

  2016

  2016.1

  央行数字货币研讨会在北京召开,明确央行发行数字货币的战略目标,这是就法定数字货币的首次公开发声

  2016.4

  中超区块链技术研究团队与万向区块链实验室、中证报价等联合发起成立国内首个区块链技术联盟 ChinaLedger

  2016.6

  中钞区块链技术研究团队发布基于区块链的智能数字票据系统SDDS( Smart Digital Draft System)的概念验证原型

  2016.8

  央行在《中国金融》上发表法定数字货币的研究组文,部分呈现其阶段性研究成果

  2016.9

  央行成立数字票据交易平台筹备组,启动数字票据交易平台的封闭开发

  2016.11

  中钞区块链技术研究团队加入国际最大的区块链联盟 HyperLedger

  2017

  2017.1

  中钞区块链研究院完成央行的“基于数字货币和区块链技术的数字票据交易平台”验证系统开发和部署

  2017.1

  央行正式成立数字货币研究所,旨在研究区块链和数字货币,确保区块链技术的潜力被最大限度地用于中国金融行业

  2017.2

  央行推动的基于区块链数字票据交易平台测试成功

  2017.5

  中国人民银行直属机构中国支付清算协会成立金融科技专委会,设区块链支付应用、数字货币、金融大数据应用3个专项研究组,狄刚任数字货币研究组组长

  2017.5

  中国人民银行数字货币研究所正式挂牌成立

  2017.6

  中国人民银行印发的《中国金融业信息技术“十三五”发展规划》明确将区块链等新技术研究列为重点任务

  2017.6

  中国人民银行与腾讯合作测试区块链技术,重点在云计算、大数据和人工智能领域开展深度合作

  2017.8

  中国支付清算协会发起数字货币安全体系重点课题征集研究,数十家银行、支付机构、金融科技企业单位参与其中

  2017.9

  央行等7部委联合发布《关于防范代币发行融资风险的公告》叫停ICO

  2017.9

  中国印钞造币总公司在杭州成立中钞区块链技术研究院,跟踪研究区块链和数字货币的技术与应用

  2017.9

  中钞区块链研究院发布BROP可信登记开放平台白皮书,BROP是基于自主知识产权研发的开放式可信登记平台

  2018

  2018.1

  中钞区块链技术研究院开发的数字票据平台在上海票交所及4家商业银行(工商银行、中国银行、浦发银行、杭州银行)成功进行实验性生产

  2018.3

  两会期间,时任中国人民银行行长前周小川表示,央行正与业界共同组织分布式研发,依靠和市场共同合作的方式来研发数字货币

  2018.3

  中钞区块链研究院在全球金融科技(杭州)峰会上,发布BROP可信登记开放平台,通过底层区块链联合各合作方对用户身份、数字凭证和存证数据进行可信记录

  抢占区块链技术发展的窗口机遇期,加快推动技术及相关应用产业的发展,已成为很多中国地方政府的重要任务。据不完全统计,国内共有贵州、浙江、江苏、广东、山东、福建、江西、内蒙古、重庆、成都、新疆等十余个省、市、自治区就区块链发布了指导意见,多个省份甚至将区块链列入本省的“十三五”战略发展规划之中,各级地方政府对于发展区块链产业非常积极。

  贵州省提前布局区块链产业,2016 年12 月,贵阳市政府发布《贵阳区块链发展和应用》白皮书,计划5 年建成主权区块链应用示范区。2017 年2 月,在《贵州省数字经济发展规划(2017-2020 年)》报告中提出建设区块链数字资产交易平台,构建区块链应用标准体系等目标。2017 年6 月,贵阳市人民政府下发支持区块链发展和应用的试行政策措施,对区块链产业提供政策扶植。

  2017 年6 月,山东省市北区人民政府印发了《关于加快区块链产业发展的意见(实行)》,力争到2020 年,形成一套区块链可视化标准,打造一批可复制推广的应用模板,引进和培育一批区块链创新企业。2017 年9 月,青岛发布了“链湾”白皮书,计划成立全球区块链中心,建设青岛“全球区块链 ”创新应用基地。2017 年12 月,青岛国际沙盒研究院在崂山区发布了全球首个基于区块链的产业沙盒“泰山沙盒”。

  2017 年11 月,重庆市经济和信息化委员会发布《关于加快区块链产业培育及创新应用的意见》,提出到2020 年,力争全市打造2-5个区块链产业基地,初步形成国内重要的区块链产业高地和创新应用基地。

  2018 年3 月河北省政府印发《关于加快推进工业转型升级建设现代化工业体系的指导意见》,提出积极培育发展区块链等未来产业,打造世界级高端高新产业集群。2018 年4 月国务院批复了《河北雄安新区规划纲要》,强调重点发展信息技术产业,要求超前布局区块链、太赫兹、认知计算等技术研发及试验。

  广州积极出台相关政策,积极推进区块链产业发展,2017 年12月,广州出台第一部关于区块链产业的政府扶植政策—《广州市黄埔区广州开发区促进区块链产业发展办法》,预计每年将增加2 亿元左右的财政投入。

  趋势与判断

  下图来自Gartner的分析报告,区块链的代表符号是深蓝色圆圈,说明区块链技术发展到成熟期,需要5到10年的时间。同时,可以看到区块链现在处在第二阶段,即过高期望的峰值。意思是说,当下对区块链技术的期望有点高。有高峰就有低谷,这是亘古不变的道理。这代表着区块链很快就将要进入第三阶段,即泡沫化的底谷期。

  

  麦肯锡发布的区块链效用路线图显示,2014年至2016年是区块链技术评估阶段,各类技术团体组织、金融机构将评估技术的应用价值;2016年至2018年将进入概念验证阶段,能够判断技术是否可行及是否可扩展,尤其是区块链的性能、成本、速度和规模能否超越传统的金融体系。2017年至2020年,区块链基础设施将进入形成阶段,开发全面的用户接口,充分利用API接口进行产品开发,实现更少的人力,并且通过共享基础设施来降低成本。到2021年以后,将真正进入资产扩散阶段,区块链技术将得到全面应用。

  

  区块链未来的发展趋势:

  区块链成为全球技术发展的前沿阵地,开辟国际竞争新赛道

  区块链领域成为创新创业的新热土,技术融合将拓展应用新空间

  区块链未来三年将在实体经济中广泛落地,成为数字中国建设的重要支撑

  区块链打造新型平台经济,开启共享经济新时代

  区块链加速“可信数字化”进程,带动金融“脱虚向实”服务实体经济

  区块链监管和标准体系将进一步完善,产业发展基础继续夯实

总结

  在政策、技术、市场的多重推动下,区块链技术正在加速与实体经济融合,助力高质量发展,对我国探索共享经济新模式、建设数字经济产业生态、提升政府治理和公共服务水平具有重要意义。

作者简介

  李广乾,1989年毕业于厦门大学化学系,获理学学士学位;1997-2001年间就读于北京大学经济学院,获经济学硕士、博士学位;2001年7月进入国务院发展研究中心技术经济部;2003.10—2004.10,挂职赣州市政府副秘书长;2013年调任国务院发展研究中心信息中心研究一处处长。

  长期研究国家IT、信息化、中药等产业战略与政策,曾主持过众多国家级重大课题,如原国信办《我国电子政务发展的支撑环境研究》,中央网信办《国家信息领域核心技术设备发展战略研究》,质检总局《组织机构代码在国家信息化和电子政务建设中的基础性作用研究》、《主数据管理与国家法人库建设》,食药总局《中药品种保护制度研究》等10余项课题研究,参与30余项相关课题研究,发表相关研究成果100余篇。出版著作:《货币史》(译著,商务印书馆2002年出版),《宪法秩序的经济学与伦理学》(译著,商务印书馆2008年出版),《中国信息化建设的理论与政策研究》(专著,电子工业出版社2016年出版),《政府数据整合政策研究》(专著,中国发展出版社2019年出版)。

  曾参与国家多部信息化文件的论证起草工作,众多研究报告得到中央领导的批示,一些政策建议有力地促进了国家相关行业(电子政务、中药产业、二维码支付、工业互联网平台等)发展。特别是2014年撰写的要求尽早重启二维码支付业务的报告推动了中国无现金社会的带来;2016年撰写的建议尽早启动国家工业互联网平台建设的报告更新了国家“两化融合”战略方向,并掀起了当前我国的工业互联网平台发展热潮。李广乾定义的“电子政务”“政府门户网站”“主数据”“工业互联网平台”等概念,已经成为人们的专业共识和通用业务规范。当前,李广乾兼任原卫生部、农业部等多个部委和北京、新疆等地方政府的信息化专家咨询委员会委员、以及《电子政务》、《中国信息界》、《信息与管理研究》等杂志编委、中国电子学会会员。

  

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