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TUhjnbcbe - 2024/2/28 17:54:00

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一、区块链发展史:第四次工业革命重要技术,有望重塑社会治理和信任机制,升级隐私保护和数据保护方式

1.1区块链发展历经三个阶段,从比特币系统走向全社会应用,产业区块链处于迅猛发展期

区块链1.0:区块链作为独立技术出现,最早可追溯到比特币系统中。

区块链2.0:与1.0最大的不同就是在数字货币基础上加入了智能合约,可以在此基础上做其他的应用开发,典型代表为以太坊。

区块链3.0:应用范围扩大到整个社会。自年以来,区块链技术和应用不断演进变化,但目前尚未产生能被广泛认可的区块链3.0形态。区块链3.0最终能够对于每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储,从而实现资产在区块链上可被追踪、控制和交易。区块链3.0会超越金融领域,进入社会公证、智能化领域,包括身份认证、公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、签证、投票等领域,应用范围扩大到了整个社会,区块链技术有可能成为“万物互联”的一种最底层的协议。

1.2区块链定义和特征:不可篡改的分布式数据库

IDC将区块链定义为记录信息和数据的分布式数字账本,该账本存储于对等网络的多个参与者之间,参与者可以使用加密签名将新的交易添加到现有交易链中,形成安全、连续、不变的链式数据结构;从数据的角度来看,区块链是一种不可能被更改的分布式数据。传统的分布式数据库仅由一个中心服务器节点对数据进行维护,其他节点存储的只是数据的备份。区块链的“分布式”不仅体现为数据备份存储的分布式,也体现在数据记录的分布式,即由所有节点共同参与数据维护,单一节点的数据被篡改或被破坏不会对区块链所存储的数据产生影响,以此实现对数据的安全存储。因此区块链特征包含:分布式、多节点共识、公开透明和不可篡改。

1)分布式:区块链系统内没有中心化的硬件设备和管理机构,各节点之间的权利和义务近乎均等,每个节点都能获得完整的数据拷贝,系统由多个节点共同维护。

2)多节点共识:淘汰了中心化管理员来审批结算交易的角色,各个节点之间无需相互信任,通过共识机制对入链数据进行验证,数据内容和系统运作规则公开透明,节点之间通过技术手段自动实现信任关系。

3)公开透明:通过共识机制,账本和商业规则可以被所有人审阅,并可利用时间戳机制对用户行为进行追溯,保证了系统的公开透明。

4)不可篡改:区块链上的区块只能新增、不能被替换,交易可以通过新增区块的方式予以修改,但是区块记录将永久保留。

1.3区块链发展方向:我国联盟链实际需求大、发展较快,公有链关键底层技术仍不成熟

区块链的发展方向主要可以分为公有链、联盟链和私有链:

公有链:发展最早的区块链类型,以比特币和以太坊为代表,其特点是完全开放,任何人都可以读取区块内容、发起交易并获取记账权。公有链通常被认为是完全去中心化的,因为没有任何人或机构可以控制或者篡改其中数据的读写。

联盟链:由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个节点,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。典型代表如R3、Hyperledger等。联盟链可以做到很好的节点间的连接,只需要极少的成本就能维持运行。

私有链:其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链,其读取、交易、记账权都受到严格的限制。由于参与的节点是有限和可控的,因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等特性。相比中心化数据库,私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误,也能够很快就发现来源,因此许多大型金融企业更倾向于使用私有链技术。

1.4区块链核心技术和基础框架:区块链模型的6层结构与核心技术都处于研发早期,行业人才的需求缺口大,将诞生新创业风口

传统的OSI网络协议被分为7层:物理层(PH)、数据链路层(DL)、网络层(N)、传输层(T)、会话层(S)、表示层(P)、应用层(A)。类似的,区块链基础架构分为6层:包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。共识层、网络层、数据层:属于协议层,是构成区块链技术的必要层级,是实现区块链技术的基本保障,缺一不可。根据腾讯社区分析,区块链系统模型的每一层将会诞生新的工作岗位和新的创业机遇,甚至会出现新的行业巨头,其中合约层和应用层对人才的需求量最大。智能合约领域目前最为知名的是以太坊(ETC),应用层目前最为知名的是比特币。

应用层:区块链的应用层里面封装各种应用场景和案例,跟电脑上的应用程序、浏览器上的门户网站、搜寻引擎、电子商城或是手机端上的APP很相似,将区块链技术应用部署在如以太坊、EOS、QTUM上并在现实中落地。未来的可编程金融和可编程社会也将会是搭建在应用层上。

合约层:合约层具有可编程的特性,主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。将代码嵌入区块链或是令牌中,实现可以自定义的智能合约,并在达到某个确定的约束条件的情况下,无需经由第三方就能够自动执行,是区块链去信任的基础。

激励层:激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度,其功能是提供一些激励措施,鼓励节点参与记账,保证整个网络的安全运行。激励遵守规则参与记账的节点并惩罚不遵守规则的节点。通过共识机制胜出取得记账权的节点能获得一定的奖励。例如比特币的激励措施主要有两种,一种是新区块产生时系统奖励的比特币,另一种是每笔交易扣除的手续费。

共识层:区块链共识层包含共识算法以及共识机制,共识层的功能是让高度分散的节点在P2P网络中,针对区块数据的有效性达成共识,决定了谁可以将新的区块添加到主链中。这是区块链的核心技术之一,也是区块链社群的治理机制。目前至少有数十种共识机制算法,包含工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、权益授权证明(DPoS)、燃烧证明、重要性证明等。

网络层:网络层是通过P2P技术来实现分布式网络机制,网络层包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制,因此区块链本质上是P2P网络。正是由于区块的P2P特性,数据传输是分散在各个节点之间进行的,部分节点或网络遭到破坏对其他部分影响很小。

数据层:区块链数据层主要描述区块链的物理形式,是区块链上从创世区块起始的链式结构,包含了区块链的区块数据、链式结构以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等,是整个区块链技术中最底层的数据结构。每个区块都包括了区块的大小、区块头、区块所包含的交易数量及部分或所有的近期新交易。在每个区块中,对整个区块链起决定作用的是区块头。数据的生成运用了诸多技术,如时间戳技术,它可以确保每一个区块按时间先后顺序相连接;非对称加密技术使得数据不能被篡改等等。

区块链并不是一项单一的技术创新,而是P2P网络技术、智能合约、共识机制、链上脚本、密码学等多种技术深度整合后实现的分布式账本技术。区块链技术利用加密的链式区块结构来验证和存储数据,利用P2P网络技术、共识机制实现分布式节点的验证、通信以及信任关系的建立,利用链上脚本能够实现复杂的业务逻辑功能以对数据进行自动化的操作,从而形成的一种新的数据记录、存储和表达的方法。

二、产业区块链现状:中美创业氛围浓厚,技术应用日益多样化

2.1相关产业*策:美国财*补贴鼓励区块链技术发展,我国产业*策和*府基金积极推动行业应用发展

区块链项目扶持*策主要分为财*补贴、注册条件和产业*策三个方面。美国在财*补贴较为突出,但产业*策推动一直较慢。中国明确禁止ICO项目,但在产业*策方面对应用类的区块链项目支持较多。

财*补贴方面,美国和英国的*策较为突出。美国联邦层面的财*部、国土安全局、航空航天局等提出过相关的支持*策,如美国国土安全部多次向区块链技术公司颁发研究合同。英国则是国家层面设立基金进行支持,如年1月英国技术战略委员会宣布投资万英镑支持区块链等新兴项目研究。

产业*策方面,日本和中国较为积极。年日本*府就牵头成立了日本区块链协会(JBA)。在日本的国家级技术战略中,包括年的《日本再兴战略》和年的《未来投资战略》,区块链都是重点

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