國內外區塊鏈關鍵技術現狀及差異

國內外區塊鏈發展幾乎同時起步，從全球來看，全球區塊鏈發展正從全面否定與全面推崇的感性認識趨於理性認識，國外內都更加專注於探索區塊鏈潛在的應用價值和商業模式。然而，國內外針對區塊鏈技術的發展重點、部署策略和研發過程都有所不同。

區塊鏈典型關鍵技術

區塊鏈並不是作為一項全新的技術而存在，相反，它是分佈式系統、加密算法、數字簽名、共識機制、智能合約等多種技術的集成體。與比特幣等加密貨幣不同，區塊鏈本身的創新之處在於技術融合。當前，區塊鏈技術仍然處於高速發展階段，技術創新不斷實現，技術側重點主要體現在以下幾個方面：

1.分佈式賬本技術

區塊鏈系統中的區塊就像一個個電子賬單，記錄着所有節點的交易信息。每個區塊的數據都存儲在各用户的客户節點中，所有節點共同構成了一個安全可靠的分佈式賬本。即使其中任意節點的數據被銷燬，整個系統的賬本正確性都不會受到影響。整個系統具有高度的透明性和開放性，除對交易各方的私有信息進行加密外，會將可共享信息面向所有人公開，並可通過開放接口查詢到公開數據。

2.點對點傳輸技術

點對點傳輸技術也稱為對等網絡，是TCP/IP的一種通信體系結構。採用點對點傳輸技術後，相互連接的節點都處於平等地位，節點可直接連接且自由進出，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中的節點來共同維護。

3.密碼學應用技術

區塊鏈系統採用多種密碼學原理進行數據加密及隱私保護，尤其是非對稱加密算法和哈希散列算法（同電子簽名的主要技術），有效實現身份認證與數據防篡改。

4.共識機制技術

共識機制又稱為共識算法，是區塊鏈系統中各個節點達成一致的策略和方法，所謂共識指，就是指分佈式節點在信息傳輸過程中可以保持常見的有POW、POS、DPOS、PBFT、DAG等數十種算法，系統可根據不同的應用場景、系統情況來靈活選擇。

5.智能合約技術

智能合約是運行在區塊鏈數據庫上的應用程序，在滿足預設條件時可以自動執行。智能合約取代了法律明文，以代碼的形式定義了承諾條款的合約，合約內容不能修改。合約的參與雙方將達成的協議提前安裝到區塊鏈系統中。在雙方約定的內容完成後，開始執行合約。其最大的優勢是利用程序算法替代人為仲裁和合同執行。

區塊鏈關鍵技術發展現狀

雖然，世界各國都在爭相佈局區塊鏈，開闢國際競爭的新賽道，搶佔新一輪產業創新的制高點以提高自身國際競爭力，但無論是國內還是國外，在區塊鏈發展道路上都是在摸索前行，從區塊鏈底層、中間層、應用層來看：

1.底層關鍵技術

包括BFT共識算法、原子跨鏈技術、子鏈技術等。其中，BFT共識算法：國內未形成自主可控算法，多在開源代碼上優化調整。如趣鏈、井通都採用RBFT算法，但策略略有不同；原子跨鏈技術：國內外同步探索，雖國內部分企業產品已穩定運行，但性能效率，穩定性、應用性遠差於國外同行。如迅雷網欣的Relay中繼技術、上海火昱的合約跨鏈技術；子鏈技術：國內企業除杭州秘猿、上海鏈景外，幾乎無探索子鏈技術，國外多采用分層設計思路實，能通過部署高安全性的主鏈來保障子鏈安全性，又能用子鏈來提高主鏈的處理速度。

2.中間層關鍵技術

包括哈希鎖定、分佈式私鑰控制、隱私數據授權訪問等。哈希鎖定：國外研究較早，也有相對成熟的產品出現；國內機構雖也有實現，但沒有大規模的應用檢驗。分佈式私鑰控制：國外技術相對完善，國內安全性、可靠性稍顯不足；隱私數據授權訪問：國內企業研究較早，但基於國密的隱私數據授權訪問還未在區塊鏈上大規模推廣應用。

3.應用層關鍵技術

包括分佈式應用、智能合約等。智能合約：以Solidity、JavaScript、Wasm、Move等為主，都為國外主導的智能合約語言，國內未形成自主智能合約語言。分佈式應用：國內DApp、DeFi技術相對成熟，類型遠比國外豐富，已關注到電子發票、電子存證、保險、司法等領域。如騰訊科技、東港股份的電子發票、螞蟻金服的杭州互聯網法院等。

區塊鏈關鍵技術發展總結

綜合來説，國內外對區塊鏈的研究、探索和應用幾乎同時起步，國外側重於BFT共識算法、原子跨鏈、子鏈等底層關鍵技術。國際巨頭將區塊鏈作為核心戰略進行佈局，不斷提供人財物力，集聚全球資源打造開源社區，輸出原創技術和開源產品，影響和主導行業發展方向和路徑。國內側重於哈希鎖定、分佈式私鑰控制、隱私數據授權訪問等中間層關鍵技術，以及分佈式應用、智能合約等應用層關鍵技術。

然而，國內在區塊鏈創新上缺少動力，又欠缺資金投入，且高度依賴國外開源軟件產品，雖應用探索多於國外同行，但對於行業影響力不足。區塊鏈涉及的各類關鍵技術，嚴重依賴國外開源軟件項目，國內雖借鑑並有所創新，但無法影響其技術路線，未形成自主可控算法和技術，且性能效率，安全性、穩定性遠差於國外同行，存在較大的安全隱患。

（作者：相里朋，工信部電子五所）