近日，北京区块链技术应用协会主办、北京中科金财科技股份有限公司与社会科学文献出版社在北京共同发布了《区块链蓝皮书：中国区块链发展报告（2018）》。
区块链核心技术组件包括区块链系统所依赖的基础组件、协议和算法，进一步可以细分为存储、通信、共识机制、安全机制等。时代在不断进步，区块链技术也在不断迭代。存储方面，正在从单一的键值数据库向融合区块链、IPFS、关系型数据库、分布式数据库等发展。例如，IPFS和区块链的结合，一定程度上弥补了现有区块链系统在文件存储方面的短板，将IPFS的永久文件存储和区块链的不可篡改、时间戳证明特性结合，适合在版权保护、身份及来源证明等方面加以应用。共识机制方面，由于共识机制在区块链中扮演核心角色，决定谁有记账的权利，以及记账权利的选择过程和理由，因此对共识机制的研究一直是区块链技术研究的重点。区块链正呈现根据场景切换共识机制的趋势，并且将从单一的共识机制向多类混合的共识机制演进。例如，MIT教授提出的可扩展的新共识算法Algorand，可以被看作PoS机制的一种变形，通过融合密码技术来随机选择那些负责将下一个区块（或交易）添加到区块链中的参与者，以实现消除区块链分叉的目的。
公有链和联盟链有望优势互补，进一步深度融合。2017年区块链开发所依据的底层技术协议主要是基于以太坊研发的公有链，而随着商业化需求的增加，大公司利用原有渠道数据优势挤占市场，加之民众对公有链的认知度还不够高，导致联盟链成为开发企业级解决方案的切入点。但是，联盟链无法具有公有链完全分布式的优势。可以预见，2018年在更多的联盟链企业级用户真正接受并全面使用区块链服务之后，区块链项目将拥有更多商业落地事件，新的公有链升级浪潮将到来，并将继续带动联盟链和私有链的技术革新，如此螺旋式上升直至技术完全成熟。随着应用场景更加复杂，公有链和联盟链技术开始融合形成混合链，在混合的区块链系统中，不同节点在读取数据和参与记账上有不同的权限，混合链兼具公有链和联盟链的优点，但是开发难度较大。未来将有可能呈现公有链To Consumer、联盟链To Business的混搭部署模式，结合钱包、交易所等终端入口，形成一种新型的产业生态。
区块链与云计算结合实现服务定制化、多样化。一方面，预配置的网络、通用的分布式账本架构、相似的身份管理、分布式商业监控系统底层逻辑、相似的物联网节点连接逻辑等被模块化，抽象成区块链服务，向外支撑起不同客户的上层应用，可与云计算快速搭建区块链服务平台，快速验证概念和模型的可行性；另一方面，利用云计算已有的基础服务设施或根据实际需求做出适应性调整，可实现开发应用流程加速、部署成本降低，满足未来区块链生态系统中初创企业、学术机构、开源组织、联盟和金融机构等参与主体对区块链应用的服务需求。目前，除了国际上微软、IBM、谷歌、亚马逊、SAP等公司明确提供区块链即服务（Blockchain as a Service ，BaaS）功能之外，我国企业也正相继发力BaaS服务，例如，中国平安壹账链、腾讯TBaaS、华为BCS、万云等，以云计算平台为依托，专注于将区块链技术应用到不同业务场景中，帮助用户以更低门槛，更高效地获取区块链服务，同时推动自有产业转型升级，为客户创造全新的产品、业务和商业模式。
区块链人才增长速度尚不能满足市场需求。领英档案2018年2月数据显示，全球对区块链人才的需求量从2015年开始出现增长，并且2016~2017年经历了爆发式的显著增长，但目前来看，其占全球人才市场需求总量的比重还非常低。近年来对区块链人才需求增长最快的行业是计算机软件行业，接着是金融服务及保险行业。
从人才供给端来看，2015~2017年，在领英档案中，区块链相关技能人才数量增长了近19倍，但人才总量仍然较少，仅相当于领英平台上全球AI人才数量的2%左右。从当前区块链人才的全球分布来看，美国占据25%，印度占7%，英国占6%。美国的相关人才更多集中在大纽约地区（24%）、旧金山湾区（21%）及大洛杉矶地区（10%）。而中国相关人才基数还较小，从目前的分布来看，主要集中在北京和上海。
国内外研究机构积极探索区块链课程。截至2018年4月，全球已有27所大学明确设立区块链相关课程或开设相关培训班，其中美国和中国的高校较多。尽管高校已逐步开设区块链相关课程，但事实上无论是设置单一课程还是专业学科，均严重缺乏师资力量。此外，部分由企业创办的区块链研究院、实验室等也逐步开设各种区块链培训类课程，旨在帮助市场打造区块链人才。
各国积极部署争夺标准制定权。在全球区块链标准制定权的竞争中，一些欧洲国家和亚太国家走在前列。欧盟计划于2018年发布区块链技术标准和众筹法规的特定草案，以激活金融科技行业。如果没有开放型标准的发展，整个欧盟金融科技市场就将无法发挥全部潜力。日本2017年4月发布《日本政府制定区块链项目评估方法》，评估了区块链32个必备的特征，比如可扩展性、隐私性和整体可靠性，目的是可以客观地衡量区块链项目。美国凭借累积优势稳扎稳打，但从监管制度创新以及技术标准化引导方面来看，渐有失去领导权趋势。2018年5月8日10时，美国众议院召开第四次区块链听证会，主题为“利用区块链技术改进供应链管理和打击假冒商品”。新加坡、澳大利亚成为亚太地区的两匹黑马：新加坡金融管理局2016年11月发布《金融科技监管沙盒指引》文件，2017年7月为IBM区块链创新中心做出贡献，并帮助R3成立亚洲第一个区块链研究中心；澳大利亚标准协会则于2017年3月发布《区块链标准化路线图》，对区块链应用的一系列重要问题进行研究。
我国建立标准规范，增强区块链可信程度。经过长期跟踪研究，结合在云计算、大数据等方面已有的标准化思路，中国信息通信研究院的专家提出了“可信区块链”的标准化思路，认为应从“需求侧”（即用户角度）出发，坚持“方便用户横向比较、引导产业发展方向”“与技术和协议中立、与实现和架构中立、与具体应用中立”“可实现、可审查、可验证”的原则，进行标准的起草编写工作。主要工作在于剥离出区块链最核心的功能，从用户角度出发，以业务为导向，确认“功能披露是否准确”“系统是否真正安全”“隐私保护是否到位”“共识机制是否有效”等关键功能满足要求，为区块链的信任增加有力砝码。2017年10月ITUT FG DLT焦点组第一次会议在瑞士日内瓦召开，由中国信息通信研究院和中国人民银行数字货币研究所代表我国产业界联合提交了“可信区块链：一个分布式账本技术评估框架”（Trusted Blockchain:An AssessmentFramework for Distributed Ledger Technologies）的技术提案，得到参会各方的热烈响应。
区块链面临诸多方面安全挑战。从密码算法角度来看，目前区块链加密主要采用公钥算法和哈希算法，其安全性来源于数学难度，相对是安全的，但是随着高性能计算和量子计算的发展和商业化，目前所有加密算法均存在被破解的可能性。从智能合约角度来看，随着区块链应用范围的扩大，攻击者为了达到某种目的，有可能实施重放攻击、冷冻攻击、短地址攻击、日食攻击等，将挑战大众对智能合约的信任度；从代码漏洞角度来看，区块链编码以及运行系统中，不可避免会存在很多安全漏洞，针对这些漏洞展开的攻击日益增多，这对区块链的应用和推广带来极大的影响。
区块链安全问题亟须寻求更多解决方案。安全是区块链生命力的保障之一。当前区块链还处于初级阶段，面临加密、智能合约攻击、代码漏洞、算法安全等诸多挑战，风险不仅来自外部实体，也有可能来自内部参与者。围绕物理、数据、应用系统、加密、风险控制等构建安全体系，是目前面临的重要问题。据统计，2011年至2018年4月，全球范围内区块链因安全事件造成的损失多达28.64亿美元。值得注意的是，损失额度从2017年开始呈现指数上升的趋势，仅2018年以来，损失金额就高达19亿美元。
（一）缺乏可规模化推广的区块链典型创新应用
新技术从产生到规模化应用，需要一定的探索过程。当前我国金融领域区块链技术的应用整体上仍停留在试点测试阶段，缺乏典型的创新应用。技术成熟度和应用场景挖掘能力相对不高是导致该问题的重要因素。一方面，区块链技术本身成熟度有待进一步提升，系统吞吐量、信息安全防护能力等有待进一步提升，区块链技术需要不断迭代演进与完善优化；另一方面，当前区块链技术应用主要集中于对实时性、交易吞吐量要求不高的现有业务场景的改进，金融机构挖掘创新业务场景的能力相对不足。
（二）节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡
共识算法是区块链核心技术之一，当前共识算法存在节点规模、性能、容错性三者之间难以平衡的问题。基于工作量证明（POW）的算法在容错性和参与节点数量上有较为明显的优势，但是需要通过大量的散列函数计算并等待多个共识确认，达成共识的周期相对较长，最多每秒实现7笔交易，性能无法满足金融交易的需要。而基于拜占庭类共识机制的算法，在性能上有较大提升，每秒交易数量为千笔以上，但在容错性上有一定程度降低，并且当节点数量超过一定规模后，性能就会有较大幅度的下降。如何处理三者之间的关系成为当前区块链技术发展需要解决的问题。
（三）跨链系统互联仍存在障碍
区块链的跨链互联能够将不同业务场景的独立区块链应用联系起来，进一步打通各类区块链底层基础设施，促进技术与业务的进一步融合与扩展。然而，实现跨链互联是一个复杂的过程，需要链条中的节点具备单独验证能力和对链外信息的获取能力。虽然针对该问题当前已提出了公证人机制、侧链/中继器模式与哈希锁定模式三种有一定借鉴价值的解决方案，但这三种方案也存在一定的不足，如公证人机制通过引入第三方中介作为公证人，可以实现不同区块链间的互信，但第三方中介的引入与区块链技术多中心化的理念相背离；侧链/中继器模式通过将复杂的智能合约整合成一个侧链，将交易双方主链资产锁定并在侧链上执行交易，实现跨链互联功能，但该方案大多仅支持单向跨链，可行性与安全性仍需进一步验证；哈希锁定模式通过哈希时间锁定合约实现跨链资产的交换，但该模式仅适用于数字资产场景，无法适应日益多元化的区块链应用需求。这些主流跨链技术方案均立足于满足具体的业务需求，在性能指标、安全性、稳定性等方面缺乏指导性的思路和目标，尚未形成行业共识，不同区块链之间的互联仍存在障碍。
（四）链上数据与链下信息一致性难以保障
区块链技术能够保障链上记录数据的真实性、完整性和不可篡改，但在涉及线下承兑、实物交付等场景时，难以覆盖业务流程的所有阶段，可能存在链上数据和链下资产实际信息不一致的问题。例如，在基于区块链技术的数字票据应用场景中，利用区块链技术能够保证链上数据的完整性和不可篡改，确保业务流程公开、透明，但无法保证链下真实数字票据的承兑情况是否与链上数据保持一致。解决该问题可借助物联网等技术手段，在链外信息数字化上链过程中，减少人为干预，保证相关信息真实可靠。
（五）缺少统一的区块链技术应用标准
区块链平台性能受网络环境、节点数量、共识算法、业务逻辑等因素影响较大，产业各方对其技术性能指标评价缺乏统一的标准。部分区块链服务供应商往往会夸大宣传，金融机构难以判断不同区块链平台性能、安全性等方面的优劣，给技术选型、应用场景选择带来困难。另外，区块链技术在应用、安全、互通等方面也缺少标准，一定程度上影响区块链技术的跨链互联、场景拓展和产业合作。
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