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前 言
2021年是“十四五”开局之年,《中华人民共和国国民经济和
社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)将区块链纳入数字产业之一,对其发展作出了重要部署。6月,工业和信息化部和中央网信办印发的《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》指出,要聚力解决制约技术应用和产业发展的关键问题,进一步夯实我国区块链发展基础,加快技术应用规模化,建设具有世界先进水平的区块链产业生态体系,实现跨越发展。一年来,随着政策红利的持续释放,我国区块链技术应用和产业生态加速演进,开始步入以“信任链”“协作链”为导向的新发展阶段。
区块链技术进入工程化发展期,向多层次融合创新、业务驱动优化演变。区块链基础功能架构已趋于稳定,面向业务场景需求的工程技术优化成为业界共识。以实现“高效、安全、便捷”的发展目标,核心技术优化、扩展技术融合和跨链技术突破正成为技术演化重点方向。
区块链与实体经济加速融合,有力支撑国家重大战略,应用边界不断扩展。区块链应用深度和广度持续提升,脱虚向实趋势明显,在智慧农业、司法存证、疫情防控、数字政府等关键领域以及实现“碳达峰、碳中和”等国家重大战略方向的价值不断体现,为各行业数字化转型提供了新的驱动力。
区块链产业联盟化、生态化格局逐渐形成,我国开源体系加速构
建。近年来,我国区块链产业基础、产业链条、产业环境和产业生态日益完善,区域级、行业级区块链基础设施不断涌现,产业商业模式在业务运营联盟化、技术应用开放化中寻找新机遇。与此同时,我国区块链开源社区蓬勃发展,生态体系加速形成。
目 录
一、区块链发展综述 1
(一)区块链技术持续融合优化,精准匹配复杂业务场景 1
(二)区块链应用脱虚向实趋势显现,新应用领域不断拓展 2
(三)区块链产业生态纵深发展,开源生态建设提速 3
二、区块链技术演进趋势 4
(一)核心技术:多点突破带动整体提升,产品形态逐步分化 5
(二)扩展技术:深度融合拓展,突破单链诸多瓶颈 8
(三)跨链技术:助力多链融合互通,实现多领域数据可信流转 11
三、区块链应用发展态势 13
(一)区块链应用发展以水平化渗透为主 13
(二)区块链应用场景需深入分析理性选择 14
(三)区块链应用模式及刚需行业场景逐步明显 16
(四)区块链应用发展仍面临诸多挑战 17
四、区块链助力经济社会高质量发展 18
(一)区块链助推智慧农业,打造数字兴农新模式 18
(二)司法证据上链进度加快,可信存证助力法治中国建设 19
(三)区块链助力联防联控,开创科技防疫应用新局面 20
(四)链上政务简化办事流程,助力政务服务数字化 22
(五)区块链赋能“双碳”战略,推动绿色可持续发展 25
五、区块链产业生态构建 26
(一)产业环境:央地多措并举齐发力,为产业发展添能蓄势 27
(二)产业主体:纵向一体化发展态势明显,跨界布局加速 29
(三)产业模式:区域级、行业级联盟生态逐步兴起 31
(四)开源生态:开源社区蓬勃发展,生态体系建设提速 33
六、总结与展望 35
参考文献 37
图目录
图1区块链技术演进趋势 5
图2近3年可信区块链性能评测结果统计 6
图32021年可信区块链受测产品共识支持情况统计 7
图4区块链与其他信息技术融合示意图 10
图5广义区块链互操作 12
图6区块链应用新型水平化布局示意 14
图7区块链应用场景选取决策树 15
图8区块链三农领域场景覆盖情况 19
图9已落地政务区块链应用分布 23
图10已落地政务区块链应用效果 24
图11我国区块链政策数量统计 27
图12区块链备案企业地域分布统计 28
图132020至今各省政府部门推进区块链项目领域分布 29
表目录
表1区块链应用场景分类 17
表2区块链应用服务疫情防控案例汇总 21
表3联盟链建设模式示例 32
表4国内区块链底层开源项目基本情况 34
随着数字经济深入发展,区块链等新一代信息技术日益融入经济社会发展各领域全过程,正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的重要力量。区块链技术基于多方共识、不可篡改、透明可追溯等特征,能够助力构建数字经济信任基础设施,形成产业链多方之间的分布式可信协作网络,推动实现更加强劲、绿色、健康的全球发展。
一、区块链发展综述
围绕数据要素可信流通,区块链开始步入以“信任链”“协作链”为导向的新发展阶段。数据要素价值正在持续释放,全社会对数据更大范围更深层次的共享需求不断提升,如何确保数据共享全过程真实可信成为影响数字化发展的关键因素。区块链技术在低成本构建数据全流程信任通道的基础上,促进产业主体数据共享、紧密协作,助力产业数字化转型;与此同时,区块链自身也正从技术、应用和产业维度全面升级,深度服务于跨主体、跨领域、跨地域的可信协作网络建设。
(一)区块链技术持续融合优化,精准匹配复杂业务场
景
区块链技术创新持续活跃,底层功能架构趋于稳定,结合业务场景需求开展技术优化迭代成为下一步重点。区块链技术经过多年发展已逐步形成一套稳定的基础功能架构,面向业务场景需求的工程技术优化成为业界共识,其技术路线将沿着更快速、更庞大、更互通、更
安全、更可控的方向演进。具体而言,“更快速”要求为业务提供更高吞吐、更快响应,“更庞大”是扩大区块链节点规模,“更互通”需要铺开更为广泛互联的区块链生态体系,“更安全”是进一步提升应对物理、数据、应用系统、加密、风险控制等方面的安全能力,“更可控”则是让技术创新发展更加稳健。通过多个方向共同发力,支撑更广泛的区块链应用落地。
为应对区块链技术大规模、深层次应用时代的到来,融合其他新型信息技术的“区块链+”日渐成为业界共识。区块链技术在各行各业的落地应用过程,也是区块链技术本身打破行业壁垒,与5G、物联网、人工智能、大数据、云计算等新技术融合创新的过程。当前,区块链作为跨业态跨技术融合枢纽的地位逐步加强,各企业和机构正在积极探索“区块链+”应用场景,如“区块链+物联网”能够实现链上链下信息锚定,“区块链+云计算”可以降低区块链应用开发部署成本,“区块链+隐私计算”为数据可信流转提供了有效解决方案。“区块链+”的提出与实践充分扩展了区块链应用场景和现有局限,必将带来更多的价值提升。
(二)区块链应用脱虚向实趋势显现,新应用领域不断
拓展
区块链应用围绕数据信任,脱虚向实深度服务产业发展,加速行业水平化渗透速度。区块链与其他新兴数字技术之间的关系,是“补充”而非“颠覆”,通过技术融合共同助力行业数字化转型进程。实
际应用中,无论是“+区块链”还是“区块链+”商业模式,更多展现的是在促进数据可信共享、构建可信协作体系等方面的核心价值,发挥其“价值互联网信任基座”的变革潜力,不断向与其技术特征相契合的应用领域实现水平化拓展。总体而言,区块链应用布局探索呈现根状蔓延态势,应用深度层面与实体经济进一步融合,市场潜能被持续激发,产业生态不断稳固繁荣。
产业界对“双碳”、“开放金融”、数字权属等新理念关注度持续提升,牵引区块链技术由传统业务改造向创新业务赋能转变,为其大规模推广开辟新路径。当前,区块链技术应用进入深水区,其大规模推广需要与行业深度结合,推动产业实现转型升级、提质增效,助力实体经济创造新的价值增量。区块链实际落地方面,需要综合考虑时间、人力、资源等各类因素,相较于改造现有成熟业务,引入区块链技术赋能创新业务的路径更清晰、成本更优化、风险更可控。比如在“双碳”领域,区块链能够实现碳排放管理的高效协同和可信透明。在分布式结算领域,基于区块链多方共识、智能合约等特征,可以实现高效的交易结算及穿透式监管。在数字人民币领域,区块链智能合约赋予数字人民币可编程性,助力打造高效便捷和公开透明的金融体系。
(三)区块链产业生态纵深发展,开源生态建设提速
区块链产业发展快速推进,技术赋能实体经济的路径和模式更为明晰,区块链基础设施化趋势渐显。区块链技术通过共享数据、流程
和规则,以可信信息流为基础,服务于生产协同、流通管理、产融管理、数字金融四个经济环节,能够打通物质流、资金流,实现数据要素的可信互联,促进参与主体之间的可信协作,服务于实体经济,推进产业互联网纵深发展。区块链基础设施作为价值互联网的关键支撑底座,具备基础性、公共性、强外部性等基本属性,能够为社会提供信任传递能力和公共服务能力,降低信任构建成本,进一步提升经济运行效率,扩大区块链技术服务范围。
我国企业主导的联盟链开源项目陆续启动,开源生态建设驶入快车道。区块链开源项目在技术突破、应用推广、人才培养、产业支撑等方面具有重要作用,以Hyperledger为代表的开源项目对我国联盟链技术应用发展影响深远。随着区块链技术应用价值获得认可,为了产业长远发展,我国开源生态建设逐步引起业界重视,国内区块链企业主导的底层链、中间件、智能合约框架、跨链组件等开源项目陆续启动,相应的开源社区持续保持活跃,促进我国区块链开源生态走向繁荣。
二、区块链技术演进趋势
目前,区块链技术架构已趋于稳定,围绕产业区块链场景实际需求,相关技术朝着“高效、安全、便捷”持续演化。联盟链主要服务于企业级应用,其关注重点在节点管控、监管合规、性能、安全等方面。其中,密码算法、对等网络、共识机制、智能合约、数据存储等核心技术进展相对缓慢,运维管理、安全防护、跨链互通等扩展技术
发展较快,且与其他信息技术融合趋势明显,行业焦点逐步由核心技术攻关转向为面向场景优化为主。
图1区块链技术演进趋势
来源:中国信息通信研究院
(一)核心技术:多点突破带动整体提升,产品形态逐步分化
区块链整体技术稳中有进,针对不同解决方案精细化发展。2020年中国信通院发布的《区块链白皮书(2020年)》将区块链技术分为扩展技术、核心技术和配套技术三大类。相较而言,2021年区块链整体技术未有明显突破,但核心技术的渐进式创新仍在持续,其中对等网络、共识机制、智能合约的优化改进最为突出。联盟链场景下,联盟成员通常经过线下建立信任基础,节点准入和管理能力较强,对恶意节点容错需求不高;同时联盟链的应用场景相对复杂,对共识速度和数据量有较高要求。因此,联盟链技术优化目标以高效、易用为