國內(nèi)外區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀及差異
2020-08-16 12:01:38 信息技術(shù)國內(nèi)外區(qū)塊鏈發(fā)展幾乎同時起步，從全球來看，全球區(qū)塊鏈發(fā)展正從全面否定與全面推崇的感性認識趨于理性認識，國外內(nèi)都更加專注于探索區(qū)塊鏈潛在的應用價值和商業(yè)模式。然而，國內(nèi)外針對區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展重點、部署策略和研發(fā)過程都有所不同。
區(qū)塊鏈典型關(guān)鍵技術(shù)
區(qū)塊鏈并不是作為一項全新的技術(shù)而存在，相反，它是分布式系統(tǒng)、加密算法、數(shù)字簽名、共識機制、智能合約等多種技術(shù)的集成體。與比特幣等加密貨幣不同，區(qū)塊鏈本身的創(chuàng)新之處在于技術(shù)融合。當前，區(qū)塊鏈技術(shù)仍然處于高速發(fā)展階段，技術(shù)創(chuàng)新不斷實現(xiàn)，技術(shù)側(cè)重點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.分布式賬本技術(shù)
區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的區(qū)塊就像一個個電子賬單，記錄著所有節(jié)點的交易信息。每個區(qū)塊的數(shù)據(jù)都存儲在各用戶的客戶節(jié)點中，所有節(jié)點共同構(gòu)成了一個安全可靠的分布式賬本。即使其中任意節(jié)點的數(shù)據(jù)被銷毀，整個系統(tǒng)的賬本正確性都不會受到影響。整個系統(tǒng)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，并可通過開放接口查詢到公開數(shù)據(jù)。
2.點對點傳輸技術(shù)
點對點傳輸技術(shù)也稱為對等網(wǎng)絡(luò)，是TCP/IP的一種通信體系結(jié)構(gòu)。采用點對點傳輸技術(shù)后，相互連接的節(jié)點都處于平等地位，節(jié)點可直接連接且自由進出，任意節(jié)點的權(quán)利和義務都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中的節(jié)點來共同維護。
3.密碼學應用技術(shù)
區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用多種密碼學原理進行數(shù)據(jù)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(shù)），有效實現(xiàn)身份認證與數(shù)據(jù)防篡改。
4.共識機制技術(shù)
共識機制又稱為共識算法，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中各個節(jié)點達成一致的策略和方法，所謂共識指，就是指分布式節(jié)點在信息傳輸過程中可以保持常見的有POW、POS、DPOS、PBFT、DAG等數(shù)十種算法，系統(tǒng)可根據(jù)不同的應用場景、系統(tǒng)情況來靈活選擇。
5.智能合約技術(shù)
智能合約是運行在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫上的應用程序，在滿足預設(shè)條件時可以自動執(zhí)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(nèi)容不能修改。合約的參與雙方將達成的協(xié)議提前安裝到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中。在雙方約定的內(nèi)容完成后，開始執(zhí)行合約。其最大的優(yōu)勢是利用程序算法替代人為仲裁和合同執(zhí)行。
區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
雖然，世界各國都在爭相布局區(qū)塊鏈，開辟國際競爭的新賽道，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的制高點以提高自身國際競爭力，但無論是國內(nèi)還是國外，在區(qū)塊鏈發(fā)展道路上都是在摸索前行，從區(qū)塊鏈底層、中間層、應用層來看：
1.底層關(guān)鍵技術(shù)
包括BFT共識算法、原子跨鏈技術(shù)、子鏈技術(shù)等。其中，BFT共識算法：國內(nèi)未形成自主可控算法，多在開源代碼上優(yōu)化調(diào)整。如趣鏈、井通都采用RBFT算法，但策略略有不同；原子跨鏈技術(shù)：國內(nèi)外同步探索，雖國內(nèi)部分企業(yè)產(chǎn)品已穩(wěn)定運行，但性能效率，穩(wěn)定性、應用性遠差于國外同行。如迅雷網(wǎng)欣的Relay中繼技術(shù)、上海火昱的合約跨鏈技術(shù)；子鏈技術(shù)：國內(nèi)企業(yè)除杭州秘猿、上海鏈景外，幾乎無探索子鏈技術(shù)，國外多采用分層設(shè)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(guān)鍵技術(shù)
包括哈希鎖定、分布式私鑰控制、隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問等。哈希鎖定：國外研究較早，也有相對成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)；國內(nèi)機構(gòu)雖也有實現(xiàn)，但沒有大規(guī)模的應用檢驗。分布式私鑰控制：國外技術(shù)相對完善，國內(nèi)安全性、可靠性稍顯不足；隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問：國內(nèi)企業(yè)研究較早，但基于國密的隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問還未在區(qū)塊鏈上大規(guī)模推廣應用。
3.應用層關(guān)鍵技術(shù)
包括分布式應用、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(nèi)未形成自主智能合約語言。分布式應用：國內(nèi)DApp、DeFi技術(shù)相對成熟，類型遠比國外豐富，已關(guān)注到電子發(fā)票、電子存證、保險、司法等領(lǐng)域。如騰訊科技、東港股份的電子發(fā)票、螞蟻金服的杭州互聯(lián)網(wǎng)法院等。
區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展總結(jié)
綜合來說，國內(nèi)外對區(qū)塊鏈的研究、探索和應用幾乎同時起步，國外側(cè)重于BFT共識算法、原子跨鏈、子鏈等底層關(guān)鍵技術(shù)。國際巨頭將區(qū)塊鏈作為核心戰(zhàn)略進行布局，不斷提供人財物力，集聚全球資源打造開源社區(qū)，輸出原創(chuàng)技術(shù)和開源產(chǎn)品，影響和主導行業(yè)發(fā)展方向和路徑。國內(nèi)側(cè)重于哈希鎖定、分布式私鑰控制、隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問等中間層關(guān)鍵技術(shù)，以及分布式應用、智能合約等應用層關(guān)鍵技術(shù)。
然而，國內(nèi)在區(qū)塊鏈創(chuàng)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(chǎn)品，雖應用探索多于國外同行，但對于行業(yè)影響力不足。區(qū)塊鏈涉及的各類關(guān)鍵技術(shù)，嚴重依賴國外開源軟件項目，國內(nèi)雖借鑒并有所創(chuàng)新，但無法影響其技術(shù)路線，未形成自主可控算法和技術(shù)，且性能效率，安全性、穩(wěn)定性遠差于國外同行，存在較大的安全隱患。
（來源：數(shù)據(jù)觀）