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中国区块链技术未来可期 牵头制定区块链国际标准

凌发明2020-12-23 15:40:42

目前,我国区块链专利申请数量已位居全球首位。记者近日从中国信通院联合中国通信标准化协会等举行的可信区块链峰会获悉,我国已发布33项区块链团体标准,正牵头制定的首个金融区块链国际标准也已在国际电信联盟立项。

中国通信标准化协会理事长奚国华解释,该会正组织中国信通院等单位,共同加快制定《区块链总体技术要求》等十余项行业标准以及团体标准。

由我国牵头制定的首个金融区块链国际标准——《金融分布式账本技术应用指南》,目前也已经在国际电信联盟成功立项。这为制定区块链国际标准和国际规则,贡献了中国方案和智慧。会上发布的《区块链创新与知识产权发展白皮书(2020)》还显示,我国不仅已发布了33项区块链团体标准,还在通信和金融领域出台了2项行业标准。

当日在会上发布的《区块链溯源应用指南》则提出,现阶段从应用层面看,区块链溯源是其重要应用场景。

日前,雄安新区区块链底层系统(1.0)在雄安区块链论坛上发布。这标志着国内首个城市级区块链底层操作系统开发完成投入使用。

该系统采用自主知识产权,含2个创新架构、9项关键技术、3大技术特征和5类应用能力,搭建起了一条“核心链+应用链”多层链网融合的新型区块链底层架构,并在吞吐量、跨链协同、数据可信交换、安全等痛点问题方面实现创新突破。今天发布的1.0版本TPS(系统吞吐量)不低于1000,明年将达到1万以上,均属国际领先水平。

众所周知,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。每层分别完成一项核心功能,各层之间互相配合,实现一个去中心化的信任机制。

1、数据层

数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来讲,这个数据库是不可篡改的、分布式的数据库,也就是我们所谓的“分布式账本”,主要可实现两大功能:数据存储、账户和交易的安全。

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。

2、网络层

数据按序组合好之后,怎么让网络中其他节点知晓呢?这就需要网络层来实现区块链节点之间的信息交流。

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络的机制,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一个P2P的网络,具备自动组网的机制,节点之间通过维护一个共同的区块链结构来保持通信。

其实可以类比于线上办公,虽然我们都处在不同地点,但通过互联网大家可以保持协作共同完成。

3、共识层

共识层主要包含共识算法以及共识机制,能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识,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。

4、激励层

激励层就是大家常说的挖矿机制,它将经济因素集成到区块链技术体系中来并设计出一套经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括经济激励的发行机制和分配机制等,其功能是提供一定的激励措施,鼓励节点参与区块链中安全验证工作,并将经济因素纳入到区块链技术体系中,激励遵守规则参与记账的节点,并惩罚不遵守规则的节点。这样才能让整个系统朝着良性循环的方向发展。

所以激励机制往往也是一种博弈机制,让更多遵守规则的节点愿意进行记账。而在私有链中,则不一定需要进行激励,因为参与记账的节点往往是在链外完成了博弈,也就是可能有强制力或者有其他需求来要求参与记账。

5、合约层

合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程性的基础。以以太坊为首的区块链系统试图完善比特币的合约层。

比特币尽管也包含了脚本代码,但并不是图灵完备的,即不支持循环语句;以太坊在比特币结构基础上,内置了编程语言协议,从而在理论上可以实现任何应用功能。

如果把比特币看成是全球账本的话,那么就可以被以太坊看作是一台“全球计算机”,任何人都可以上传和执行任意的应用程序,并且程序的有效执行能够得到保证。

6、应用层

区块链的应用层封装了各种应用场景和案例,类似于电脑操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP,将区块链技术应用部署在如以太坊、EOS、QTUM上并在现实生活场景中落地。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。

该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识机制的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。

所以,数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素,缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术。激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素,一些区块链应用并不完全包含这三层结构。

中国区块链应用趋势展望

1、政策红利护航,技术标准体系加速形成

区块链技术对新一轮产业变革的重要性日益受到重视,全球主要国家纷纷加快布局区块链技术的研究和发展,但由于行业仍未形成统一的技术标准体系,区块链在应用和推广方面仍受到很多限制。

在区块链这个新兴领域,我国要努力争取走在理论最前沿,占据创新制高点,取得产业新优势。中国在区块链领域拥有良好的发展基础,当务之急是建立区块链标准体系。此次国家政策定调将为中国区块链产业发展注入强大的推力,相关监管部门、行业协会、领军企业等多方将加深协作,加速推动行业标准体系形成和落地。

2、结束野蛮生长,产业迈入新阶段

经历了2018年的资本寒冬,大批区块链企业被淘汰出局,行业整体热度下降,资本回归理性,区块链产业野蛮生长阶段接近尾声。2019年政策因素将区块链拉回至发展的风口,资本、人才将再次涌入区块链产业赛道。随着应用、监管、标准化等不断推进,真正具备竞争力的区块链企业将逐渐凸显出来,行业迎来新一轮的快速增长期。

3、区块链纳入新基建,引领全方位变革

当前,全球科技创新正处于空前密集活跃的时期,数字经济正深刻地改变着人类的生产和生活方式,成为经济增长的新动能。区块链技术发展与产业应用,正在引领全球商业模式、组织形态,甚至思维方式的全方位变革。

我国将区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,并在今年将区块链纳入新基建范围,表明区块链正式升级为国家战略,必将为正在转型升级的中国经济带来强劲新引擎。

区块链作为数字经济发展的重要基础设施,正在不断与5G、物联网、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术快速融合,推动我国由信息互联网向价值互联网迭代升级。

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