新形势下信息通信新技术发展机遇及策略研究报告

新形势下信通新技术发展机遇及策略研究报告 I一、信息通信新技术的发展现状 11.1区块链技术发展现状 1.1.1概述 1.1.2发展战略与政策环境 1.1.3最新技术进展 461.1.4主要应用行业及场景 1.1.5产业发展趋势 701.1.6标准现状 1.2量子通信技术发展现状 901.2.1概述 901.2.2发展战略与政策环境 961.2.3研究与发展现状 1.2.4我国发展应用面临的问题与挑战 1.3人工智能技术发展现状 1.3.1概述 1.3.2发展战略与政策环境 1.3.3最新技术进展 1.3.4主要应用行业及场景 -II-二、信息通信新技术在国内外能源电力行业应用研究 1682.1能源行业现状 2.1.1能源行业基本概念 2.1.2部分国家电力能源现状对比 2.1.3能源行业存在的问题 2.1.4能源行业的发展趋势 2.2区块链技术在能源行业应用研究 2.2.1区块链在能源行业的应用分析 2.2.2应用案例 2.2.3总结与点评 2.3量子通信技术在能源行业应用研究 2.3.1应用概述 2.3.2在国内外能源电力行业的主要应用场景 2.3.3典型案例分析及实践经验总结 2.3.4在国内外能源电力行业的发展趋势研究 2.4人工智能技术在能源行业应用研究 2.4.1人工智能技术在能源行业应用的可行性分析 2.4.2国内外应用情况 2042.4.3应用案例 2.4.4人工智能技术在能源行业的应用分析 237三、信息通信新技术在公司的融合应用可行性研究 2433.1区块链技术在公司的应用研究 2433.1.1融合业务点分析 2433.1.2融合应用场景构建 2453.1.3区块链在能源行业的应用方式 错误!未定义书签。3.1.4电力区块链的典型应用 2563.1.5电力区块链发展挑战与建议 错误!未定义书签。3.2量子通信技术在公司的应用研究 2673.2.1融合业务点分析 3.2.2融合应用场景构建 2693.2.3融合效果分析 2723.2.3应用推广策略 2743.3人工智能技术在公司的应用研究 3.3.1融合业务点分析 2742.4.2在国内外能源电力行业的主要应用场景 错误!未定义书签。3.3.2融合应用场景构建 3.3.3融合效果分析 3.3.4应用推广策略 287四、信息通信新技术在公司的应用布局及建议 4.1现有问题及风险分析 4.1.1区块链技术 2894.1.2量子通信技术 2904.2.3人工智能技术 2914.2新技术在公司的发展机遇评估 2924.2.1区块链技术 2924.2.1量子通信技术 4.2.3人工智能技术 2994.3应用布局建议 4.3.1区块链技术 4.3.2量子通信技术 4.3.3人工智能技术 一、信息通信新技术的发展现状1.1区块链技术发展现状公认的最早关于区块链的描述性文献是中本聪所撰写的文献重点在于讨论比特币系统，实际上并没有明确提出区块链的定义和概念，在其中指出，区块链是用于记录比特币交易账目历史的数据结构。另外，Wikipedia上给出的定义中，将区块链类比为一种分布式数据库技术，通过维护数据块的链式结构，可以维持持续增长的、不可篡改的数据记录。区块链技术最早的应用出现在比特币项目中。作为比特币背后的分布式记账平台，在无集中式管理的情况下，比特币网络稳定运行了八年时间，支持了海量的交易记录，并且从未出现严重的漏洞，这些都与巧妙的区块链结构分不开的。区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性 (防伪)和生成下一个区块。区块链技术自身仍然在飞速发展中，目前相关规范和标准还在进一步成熟中。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链的基本原理理解起来并不复杂。首先，区块链包括三个基本概念：*交易(transaction):一次对账本的操作，导致账本状态的一次改变，如添加一条转账记录；*区块(block):记录一段时间内发生的所有交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识；*链(chain):由区块按照发生顺序串联而成，是整个账本状态变化的日志记录。如果把区块链作为一个状态机，则每次交易就是试图改变一次状态，而每次共识生成的区块，就是参与者对于区块中交易导致状态改变的结果进行确认。账本只允许添加、不允许删除。账本底层的基本结构是一个线性的链表，这也是其名字“区块链”的来掘。链表由一个个“区块”串联组成，后继区块记录前导区块的哈希值(prehash)。新的数据要加入，必须放到一个新的区块中。而这个块(以及块里的交易)是否合法，可以通过计算哈希值的方式快速检验出来。任意维护节点都可以提议一个新的合法区块，然而必须经过一定的共识机制来对最终选择的区块达成一致。以比特币网络为例，可以具体看其中如何使用了区块链技等待确认。网络中的节点会将一些收到的等待确认的交易记录打包在一起(此外还要包括前一个区块头部的哈希值等信息),组成一个候选区块。然后，试图找到一个nonce串(随机串)放到区块里，使得候选区块的哈希结果满足一定条件(比如小于某个值)。这个nonce串的查找需要一定的时间去进行计算一旦节点算出来满足条件的nonce串，这个区块在格式上就被认为是“合法”了，就可以尝试在网络中将它广播出去。其他节点收到候选区块，进行验证，发现确实符合约定条件了，就承认这个区块是一个合法的新区块，并添加到自己维护的区块链上。当大部分节点都将区块添加到自己维护的区块链结构上时，该区块被网络接受，区块中所包括的交易也就得到确认。当然，在实现上还会有很多额外的细节。这里面比较关键的步骤有两个：一个是完成对一批交易的共识(创建区块结构);一个是新的区块添加到区块链结构上，被大家认可，确保未来无法被篡改。比特币的这种基于算力寻找nonce串的共识机制称为工作量证明(ProofofWork,PoW)。目前，要让哈希结果满足一定条件，并无已知的快速启发式算法，只能进行尝试性的暴力计算。尝试的次数越多(工作量越大),算出来的概率越大。通过调节对哈希结果的限制，比特币网络控制平均约10分钟产生一个合法区块。算出区块的节点将得到区块中所有交易的管理费和协议固定发放的奖励费(目前是12.5比特币，每四年减半),这个计算新区块的过程俗称为挖矿。比特币网络是任何人都可以加入的，如果网络中存在恶意节点单，能否进行恶意操作来对区块链中的记录进行篡改，从而破坏整个比特币网络系统。比如最简单的，故意不承认收到的别人产生的合法候选区块，或者干脆拒绝来自其他节点的交实际上，比特币网络中存在大量(据估计数千个)的维护节点，而且大部分节点都是正常工作的，默认都只承认所看到的最长的链结构。只要网络中不存在超过一半的节点提前勾结一起采取恶意行动，则最长的链将很大概率上成为最终合法的链。而且随着时间增加，这个概率会越来越大。例如，经过6个区块生成后，即便有一半的节点联合起来想颠覆被确认的结果，其概率也仅为(1/2)6=1.6%,即低于1/60的可能性。当然，如果整个网络中大多数的节点都联合起来作恶，可以导致整个系统无法正常工作。要做到这一点，往往意味着付出很大的代价，眼通过作恶得到的收益相比，得不偿失。区块链主要解决交易的信任和安全问题，因此它针对这个问题提出了四个技术创新：第一个叫分布式账本，就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点都记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。第二个叫做非对称加密和授权技术，存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。第三个叫做共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。最后一个技术特点叫智能合约，智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例，如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的，那就很容易的在一些标准化的保险产品中，去进行自动化的理赔。在保险公司的日常业务中，虽然交易不像银行和证券行业那样频繁，但是对可信数据的依赖是有增无减。因此，笔者认为利用区块链技术，从数据管理的角度切入，能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。区块链分为三类，在货币发行的《区块链：定义未来金融与经济新格局》一书中就有详细介绍，其中混合区块链和私有区块链可以认为是广义的私链。一、公有区块链公有区块链(PublicBlockChains)是指：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块授权节点可写入授权节点可写入授权节点可写入授权节点可写入授权节点可写入可写入授权节点可写入授权节点授权节点可写入二、联合(行业)区块链行业区块链(ConsortiumBlockChains):由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。—9—授权节点可写入授权节点图2联合(行业)区块链三、私有区块链私有区块链(PrivateBlockChains):仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。 (Dec2015)保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化，私链的应用产品还授权节点授权节点可写入节点图3私有区块链区块链技术架构如下图所示，从中我们可以看到，区块链在利用基础服务设施进行系统核心设计；系统的核心设计包括合约层、共识层以及数据层；通过浏览器、App等方式提供溯源、征信、数字票据、能源交易等业务形成相应的应用生态。在此架构中区块链以基础组件完成了数据的交换、验证、传播以及不同节点和组件之间的消息通知，其中密码库则可为上层组件提供基本的密码学算法支持，包括各种常用的加密算法、哈希算法、签名算法、隐私保护算法等，这些算法在区块链系统中的多个环节被予以使用。征信征信电子发票浏览器智能合约合约虚拟机UTXO模型基础组件层基础设施合约层共识层数据层系统核心设计基础服务版权确权交密码库数据传播数据存储操作系统数字票据数据交换消息通知数据库溯源硬件图4区块链技术架构当前主流的开源区块链平台都是基于以上技术的实践，从数据层、共识层、合约层对这些主流的开源区块链平台进行比较可以发现，这些平台主要使用了密码学、共识机制、智能合约等技术，如下图所示。MerklePatricia树无无无1)密码学在区块链中，大量使用了现代信息安全和密码学的技术成果，主要包括：哈希算法SHA-256、对称加密、椭圆曲线数字签名、数字证书等，同时也有许多研究人员在研究同态加密、零知识证明等技术在区块链中的应用。区块链采用密码学哈希算法技术来保证区块链账本的完整性不被破坏，其利用哈希算法的输入敏感和冲突避免特性，在每个区块内生成包含上一个区块的哈希值，并在区块内生成验证过的交易的Merkle根哈希值。对于联盟链一般是引入数字证书机制，数字证书大多由权威机构进行签发，用来验证通信对等点身份，进而保证对等点公钥的正确性。通信的一侧持有权威机构根CA(CertificationAuthority)的公钥，用来验证通信对等点证书是否被自己信任 (即证书是否由自己颁发),并根据证书内容确认对等身份。2)共识机制表1不同的共识机制对比场景公有链公有链、联盟链公有链、联盟链公有链、私有链公有链、私有链去中心化完全(基于算力)完全(基于权益)部分去中心化部分去中心化部分去中心化记账节点全网全网若干代表节点leader节点动态决定共识时间与工作量难与持有权益的节点个数和传播速度有关与代表的节点个数和传播速度有关节点选举的时间通常很短达成共识时间不确定，与节点数量有关账本存储方式各节点均存各节点均存各节点均存各节点均存部分账本容错资源消耗网络资源网络资源网络资源网络资源共识机制是区块链系统中各个节点对时间窗口内事务达成一一致的策略和方法。目前主流的共识机制有工作量ofWork,PoW)、权益证明(ProofofStake,PoS)机制、股份授权证明(DelegatedProofofStake,DPoS)机制、Raft、拜占庭容错算法(PracticalByzantineFault-Tolerant,PBFT),各共识机制3)智能合约第二代区块链技术与第一代的显著区别是智能合约出现，至少可以追溯到1995年，由多产的跨领域法律学者、受到广泛赞誉的密码学家尼克。萨博(NickSzabo)所提出，他在发表于自己网站的几篇文章中提到了智能合约理念，定义如下：“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺(promises),包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”智能合约理念几乎与互联网(WorldWideWeb)同时出现，从本质上讲，这些自动合约的工作原理类似于其它计算机程序的if-then语句，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。当一个预先编好的条件被触发时，智能合约则执行相应的合同条款。在计算机上进行智能合约实际应用时，需要控制实物资产保证其有效地执行合约，同时要做到，执行合约条款时能获取到第三方审核的合约方信息，即需要解决信息传递与信任问题。在无法建立信任关系的互联网上，区块链技术依靠密码学和巧妙的分布式算法，无需借助任何第三方中心机构的介入，用数学的方法使参与者达成共识，保证交易记录的存在性、合约的有效性以及身份的不可抵赖性，由此解决了互联网上的信任和价值传递问题，为智能合约的广泛应用提供了绝佳的温床。第二代区块链开源项目一一以太坊(Ethereum)即使用了智能合环境EthereumVitualMachine(EVM),以供用户编写和运行智能合约。一个旨在推动区块链跨行业应用开源项目一Hyperledge,由Linux基金会在2015年12月主导发起，它也支持智能合约，HyperledgerFabric的智能合约被称为Chaincode,其选用Docker容器作为沙盒环境，Docker容器中带有-组经过签名的基础磁盘映像及Go与Java语言运行所需的SDK,以运行Go与Java语言编写的Chaincode。智能合约使很多不同类型的程序和操作得以自动化，最明显的体现之处在于支付环节及付款时的步骤操作。2016年底由智能合约联盟(SCA)与数字商务商会(CDC)联合发布的《SmartContracts:12UseCasesforBusiness&Beyond(智能合约：12种商业及其他使用案例)》白皮书介绍了数字身份、抵押、供应链、癌症研究等12项智能合约商业使用案例，而目前智能合约已在金融、医疗等多个领域得以实际应用。通常，区块链生态系统由多个节点(节点可以是个人、组织、企业等)组成，包括密码学、智能合约、共识协议以及对外提供服务的移动数字钱包App、网站等。BB密钥共识移动钱包智能合约密钥密钥oeS区块链生态系统特点为：(1)·所有参与者共享数据，账本的所有副本在任何时候都与其它副本一一致，没有中央服务器，部分参加者可能没有完整的副本；(3).参加者必须遵守规则，其中公有链是任何人都可以加入，而联盟链中的参与者受会员规则约束；(4)·使用共识协议，对给定事务的有效性达成共识；(5)·交易可以是金融、资产或服务的交换，交易规则编码为智能合约。(6)·使用数字签名(私钥/公钥)签署和/或加密分类帐上的交易，并且签名与身份关联。1、史前纪事，区块链史前元年2005年左右开始大量应用比特币另一个先驱，他是中本聪Hashcash算法，用概念在1993年最早出现，并且在1999年正式称为"POW"RSA算法正式诞生，2002年图灵奖，不过么人承认，在2000年大卫乔姆(David(WeiDai)提出新方向》MerkleRalf正式据结构图7哈耶克：《货币的非国家化》,1976大师发表了论文《密码学的新方向》,论文覆盖了未来几十年密码学所有的新的进展领域，包括非对称加密、椭圆曲线算法、哈希等一些手段，奠定了迄今为止整个密码学的发展方向，也对区块链的技术和比特币的诞生起到决定性作用。同年，发生了另外一件看似完全不相关的事情，哈耶克出版了他人生中最后一本经济学方面的专著:《货币的非国家化》。对比特币有一定了解的人都知道，货币的非国家所提出的非主权货币、竞争发行货币等理念，或者说是去中心化货币的精神因此，把1976年当作区块链史前时代的元年，正式开启了整个密码学，包括密码学货币的时代。紧接着在1977年，著名的RSA算法诞生，这应该说是1976年《密码学的新方向》的自然延续，一点不令人惊讶，三位发明人也因此在2002年获得了图灵奖。不过，他们为RSA申请的专利，在世界上普遍认同算法不能申请专利的环境下，确实没什么人承认，在2000年也提前失效了。到了1980年，MerkleRalf提出了Merkle-Tree这种数据结构和相应的算法，后来的主要用途之一是分布式网络中数据同步正确性的校验，这也是比特币中引入用来做区块同步校验的重要手段。值得指出的是，在1980年的时候，真正流行的哈希算法、分布式的网络都还没有出现，例如：我们熟知的SHA-1、MD5这样的东西都是90年代诞生的。在那个年代Merkle就发布了这样一个数据结构，后来对密码学和分布式计算领域起到重要作用，多少有些令人惊讶。不过，如果大家了解Merkle的背景，就知道这事决非偶然：他就是《密码学新方向》的两位作者之一Hellman的博士生(另一位作者Diffie是Hellman的研究助理),实际上《密码学的新方向》就是MerkleRalf的博士生研究方向。据说Merkle实际上是《密码学的新方向》主要作者之一，只是因为当时是博士生，没有收到发表这个论文的学术会议的邀请，才没能在论文上署名，也因此与40年之后的图灵奖失之交臂。1982年，Lamport提出拜占廷将军问题，标志着分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实质性阶段。同年，大卫·乔姆提出了密码学支付系统ECash,可以看出，随着密码学的进展，眼光敏锐的人已经开始尝试将其运用到货币、支付相关的领域了，应该说ECash是密码学货币最早的先驱之一。1985年，Koblitz和Miller各自独立提出了著名的椭圆曲线加密(ECC)算法。由于此前发明的RSA的算法计算量过大很难实用，ECC的提出才真正使得非对称加密体系产生了实用的可能。因此，可以说到了1985年，也就是《密码学的新方向》发表10年左右的时候，现代密码学的理论和技术基础已经完全确立了。有意思的是，1985-1997年这段时期，密码学、分布式网络以及与支付/货币等领域的关系方面，没有什么特别显著的进展。在笔者看来，这种现象很容易理解：新的思想、理念、技术的产生之初，总要有相当长的时间让大家去学习、探索、实践，然后才有可能出现突破性的成果。前十年往往是理论的发展，后十年则进入到实践探索阶段，1985-1997这十年左右的时间，应该是相关领域在实践方面迅速发展的阶段。最终，从1976年开始，经过20左右的时间，密码学、分布式计算领域终于进入了爆发期。算法出现了，当时发明出来主要用于做反垃圾邮件。在随后发表的各种论文中，具体的算法设计和实现，已经完全覆盖了后来比特币所使用的POW机制。到了1998年，密码学货币的完整思想终于破茧而出，戴伟 提纲和中本聪的比特币论文里列出的特性非常接近，以至于有人曾经怀疑萨博就是中本聪。有趣的是，这距离后来比特币的诞生又是整整10年时间。布MD5、SHA-1碰撞算法19992000200120012003年Handschuh256的一个部分碰撞，攻击BramCohen发布并在7月给出了第一个实现括迄今为止最常用的，比特币所采纳的SHA-256BitTorrent正式超统Napster在2001年而关闭服务后，2002年正式破产P2P网络资源共享共享MP3席卷全美，SamYagan发明了图8史前纪事，区块链史前元年在二十一世纪到来之际，区块链相关的领域又有了几次重大进展：首先是点对点分布式网络，1999到2001的三年时间2001年另一件重要的事情，就是NSA发布了SHA-2系列算法，其中就包括目前应用最广的SHA-256算法，这也是比特币最终采用的哈希算法。应该说说到了2001年，比特币或者区块链技术诞生的所有的技术基础在理论上、实践都被解决了，提出来，到它真正发扬光大，差不多需要30年左右的时间。不也是屡见不鲜，区块链的产生和发展也是遵从了这个模式。这之后，要被人消化、摸索、实践，大概要用一代人的时间。2、中本聪出场，比特币元年，区块链1.0(时间：2008-2013在这个时代每创造一个数字货币就要创造一条链，大家的想法都是要创造一个区块链。这些数字货币都是通过修改比特币源代码的参数而来，所以“山寨币”的这个叫法也源于这个时代，典型的数字货币有“比特金、莱特银、元宝同”。在目前仍然很多一币一链的数字货币在进行ICO,一币一链的主要问题是共识算法的优化、黑客攻击、核心团队对链的维护等等。创造出了1840亿《比特币：一种金系统》,提出这种数据结构中本聪在2008年11月的时候发表了著名的论文《比特币：点对点的电子现金系统》,2009年1月紧接着用他第一版的软件挖掘出了创始区块，包含着这句："TheTimes03/Jan/2009了比特币的时代。对于比特币的发展过程，有几个重要的时间2010年9月，第一个矿场Slush发明了多个节点合作挖矿的方式，成为比特币挖矿这个行业的开端。要知道，在此之前的2010年5月，1万比特币才值25美元，如果按照这个价格来计算，全部的比特币(2100万)也就值5万美元，集中投入挖矿显然是没有任何意义的。因此，建立矿池的决定就意味着有人认定比特币未来将成为某种可以与真实世界货币相兑换的，具有无限增长空间的虚拟货币，这无疑是一种远见。///en/version-history)第一个版本：0.3.21发布，这个版本非常初级，然而意义重大。首先，由于他支持uPNP,实现了了我们日常使用的P2P软件的能力，比特币才真正能登堂入室，进入寻常百姓家，让任何人都可以参与交易。其次，在此之前比特币节点最小单位只支持0.01比特币，相当于“分”,而这了现在的样子，真正形成了市场，在此之前基本上是技术人员的玩物。2013年，比特币发布了0.8的版本，这是比特币历史上最重要的版本，它整个完善了比特币节点本身的内部管理、网络通讯的优化。也就是在这个时间点以后，比特币才真正支持全网的大规模交易，成为中本聪设想的电子现金，真正产生了全球影响力。布了ETC和ETH并行2014.22014.72014.42014.10币式运行POC6发布。这是一60秒减少到12秒，(EIP-150),全事情总是没有那么一帆风顺，在最重要的0.8版本，比特币引入了一个大bug,所以这个版本发布以后比特币短时间就出现了硬分叉，导致整个比特币最后不得不回退到旧的版本，这个也导致了比特币价格产生大幅下跌。比特币后面的发展被越来越多的人所熟知，例如：世界各国对它的态度、算力的增长2016年1月达到1EH/S,以及在Github上超过了1万个相关的开源项目，都证明比特币生态环境已经完全成熟了。3、以太坊登场，区块链2.0以太坊是VitalikButerin创立发明的，这个俄罗斯小伙子很早就在比特币领域做开发、新闻的报道，最后自立门户开发了以太坊。以太坊的发展历程，受时间所限，不再详细介绍，但就像上面的故事所说，他从一开始所体现的就是目标宏大、处心积虑的设计，似乎要成为一统江湖、千秋万代的体系架构。让人感觉有点像前些年流行的玄幻小说，设计了一个架空世界然后展开故事：从最早的EVM定义的论文开始，到ICO、到一个一个版本的POC,终于2015年7月发布Frontier阶段，到2016年3月发布Homestead版本。以太坊的设计的目标就是区块链2.0,是一个全球范围内的分布式计算机，有着堪称完美的路线图和系统结构。当然，最终能不能实现其设计目标，还有待于观察。4、遍地开花，全面落地，区块链3.0家2013.8图1区块链3.0比特币逐渐成熟之后，密码学货币的概念逐渐被人们所认知和接受。区块链也作为一个技术领域登堂入室。从2011年开始的几年内，莱特币、Ripple、R3等数字货币和区块链技术竞区块链平台完成交易，中国人民银行虽然它否定了比特币的地位，但是它却是全球唯一的一个立刻宣布要做自己的密码学货币/数字货币的银行。据统计，到今年4月份全球已经有455家区块链公司获得了将近20亿美元的投资，其中中国可统计的已经有61家。总体上看，在比特币、以太坊这样一些巨头的带动下，全球已经开始了一轮数字货币和区块链的热潮，某种程度上也是CSDN今年举办第一届区块链峰会的最主要原因。通过单纯的时间轴已经不足以描述这个崭新时代的概貌，达到4ExaHash/S证券、保险、供应链、存证、之之图2区块链的分析维度ZCash并起，区块链技术的共识机制目前也日渐成熟，而且有非常多的门派和门类。同时也可以看到，比特币的全球算力现在已经达到了4EH/S,都显示出数字货币和区块链技术进入了高速增长的时代。行业的角度，区块链在全球范围内票据、证券、保险、供应链、存证、溯源、知识产权等十几个领域都有了POC的成功案例，部分已经进入了实践阶段。不仅是独立开发商，国内国际多家大的金融机构、银行、传统企业，都也纷纷建立自己的区块链项目，无论是自己进行研发，还是和第三方合作，证明行业内区块链技术在行业的应用也是火爆的趋势。货币或者类似货币的地位，可以进行交易和流通。我国的央行，虽然它禁止比特币的流通，但是很激进地宣布自己要做数字货币。前几天工信部指导下还发布了区块链分布式账本的技术参考架构，也证明政府的态度对于区块链这件事情还是非常支持。社会的角度，不得不说说经济方面的数字：初步统计2016年的时候全球已经有656种数字货币，这些数字货币目前还被人称作山寨币。谷歌学术上区块链相关的学术论文，差不多已经达到2万篇，从这个角度也能看出，区块链的技术也不再是一个依附于比特币、以太坊，或者任何数字货币的技术，而正作为一种独立的技术纳入到学术研究领域。方面发挥其作用。区块链技术成熟度曲线展示了该技术的未来发展情况，“未来的区块链技术”发展方向主要在突破不可能三角(区块链无法同时兼顾可扩展性、安全性、去中心化)、隐私保护和安全、智能合约等方面。隐私保护重点研究同态加密、零知识证明、多方计算等技术，在区块链分布式账本公开的情况下，最大限度地提供隐私保护能力。同态加密在保证信息不解密的情况下进行运算。零知识证明即证明者能够在不向验证者提供信息本身内容的情况下，使验证者相信某个论断真实可信，保证身份的匿名性，如ZCash。在实现匿名性过程中，需要的证明信息所花费的计算资源非常多，会带来大量的资源浪费，导致了其可扩展性受限，同时将会给追踪与监管带来非常大的挑战，造成一系列社会问题。安全多方计算是解决一组互不信任的参与方之间隐私保护的协同计算问题。如何在保护用户隐私的情况下与交易性能进行平衡是隐私保护技术下一步的研究重点。跨链技术可以理解为连接各区块链的桥梁，满足不同区块链间的资产流转、信息互通、应用协同。当下区块链技术纷繁芜杂，各成一派，彼此之间还无法进行价值和数据的交换。随着行业发展，链与链之间的互操作越来越重要。区块链的互操作性是区块链平台使用不同的分布式帐簿在区块链网络上无缝地交互、转移资产和其他信息的能力，是区块链系统的关键需求，能在跨行业网络、合作伙伴生态系统和许多其他B2B、B2C数字市场中进行事务流转换和资产交换。随着区块链网络议的增长，互操作需求将增加。例如智能合约和分布式应用 (DApps)就可能需要跨不同区块链网络进行互操作，如果跨链技术没有解决，各大区块链都将成为孤岛，势必会降低区块链社区的活力，从而限制整个区块链网络和生态系统的发展。智能合约的未来是要替代复杂的法律文件，目前智能合约的脚本语言、工具、框架和方法都处于早期阶段。当前业界还有两个尚未解决的智能合约技术问题，分别是“图灵完备”的安全脚本语言和支持可证明正确的简单智能合约的创建。除此之外，在不可信的运行环境下和复杂情况下，提供确定性编程语言实现自动化共识能力是智能合约面临的最大挑战。区块链技术在全球范围内掀起了新一轮研究热潮。各国监管机构普遍认识到区块链技术的潜在的颠覆性应用价值，并纷纷从国家战略层面进行关注与推动。在比特币及区块链技术诞生至今，美国政府一直秉行着谨慎监管，促进发展的准则。一方面，美国政府从不阻止创新或干扰区块链底层技术及建立在新兴技术上的Token发展。另一方面，坚决对那些企图在该领域实施诈骗和直接偷窃的行为采取虽然，美国政府至今没有在国家立场上出台过任何明确禁止或倡导数字货币的法案，但也从未任其随意发展，各机构之间协调监管的分工包括：证券交易委员会(SEC)对未经注册的证券产品采取监管行动，无论它们是数字货币还是初始代币(爱西欧)产品；国家银行监管机构主要通过国家汇款法律来监督数字货币即期交易；国税(IRS)将数字货币归为资本利得税的财产；财政部金融犯罪执法网络(FinCEN)监测比特币和其他数字货币转账是否以实现反洗钱目的。SEC和CFTC认定带有价值存储功能的数字货币可定义为商品，爱西欧发行的Token性质就是证券。此外，美国政府曾多次倡导立法者和行业利益相关者应就区块链技术的应用进行合作，特朗普政府也曾承诺将区块链作为可以改善美国政府运作的技术。早在2016年10月工业和信息化部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》及2016年12月区块链首次被作为战略性前沿技术、颠覆性技术写入国务院发布的《国务院关于国政府的重视和关注，各地政府纷纷出台有关区块链的政策指导意见及通知文件。2017年6月由工信部指导的首个区块链标准《区块链参考架构》发布；2017年9月，国务院印发的《国家技术转移体系建设方案》指出，要加快区块链科技成果的转移转化；同时，中国人民银行在《中国金融业信息技术“十三五”发展规划》中强调，要加强研究区块链和金融科技；2017年10月5日，国务院办公厅就推进供应链创新与应用发布指导意见，其中提到了研究利用区块链、人工智能等新兴技术，建立基于供应链的信用评价机制。2017年10月，央行推动的基于区块链的数字票据交易平台测试成功；2017年12月，在全球区块链企业专利排行榜中，中国央行下属3家企业(数字货币研究所、印制科学技术研究所、中钞信用卡产业发展有限公司)共申请68件发明专利，按数量合计中国央行位居世界第一；2018年2月26日，人民日报发出整版区块链专题报道：《三问区块链(经济热点)》、中国计算机学会(CCF)为搭建产业和学界互动的专业平台，推动区块链方面的人才培养和技术应用，率先发起成立了区块链专业委员；2018年10月在杭州召开的2018年中国计算机大会(CNCC2018)开设了两个区块链专题论坛。各地政府也纷纷出台有关区块链的政策指导意见及通知文件。据不完全统计，截至2017年12月底，国内共有浙江、江苏、贵州、福建、广东、山东、江西、内蒙古、重庆等9个省份、自治区和直辖市就区块链发布了指导意见，多个省份甚至年发布的五个文件中提及区块链。表2中国区块链政策文件汇总发布主体发布时间政策/文件名称国家互联网信息办公室2019年1月《区块链信息服务管理规定》2019年2月件若干问题的意见》2019年2月指导意见》2019年2月反恐怖融资管理办法》商务部等12部门2019年3月展平台经济的指导意见》工业和信息化部2019年3月选实施方案》国家发改委2019年1月《产业结构调整指导目录(2019年本，征求意见工业和信息化部2019年4月稿)》国家发展改革委、水利部2019年4月中共中央、国务院2019年5月全工作的意见》2019年6月决执行难长效机制的意见一一人民法院执行工作纲要(2019-2023)》工信部2019年6月《工业互联网专项工作组2019年工作计划》2017年，中国在区块链领域取得了骄人的成绩，这次便在专利领域取得了多个第一。区块链的专利申请情况来看，2017年，中国在专利申请企业数量、2017年单年专利申请量、截止到2017年累计专利申请量三项指标中均排列全球第一。在全球各国申请区块链相关专利企业数量分布方面，中国以超过半数的占比独占鳌头，美国次之，中美两国专利申请数量占到全球总数的85%。在专利申请数量方面，中美依旧遥遥领先，2017年单年，中美两国区块链相关专利申请量占全球的比重分别达到63%和21%,而累计数量占比分别达到56%和27%。图34全球各国区块链相关专利申请量2018年2月，《中国区块链行业发展报告2018》在冬季达沃斯发布，白皮书显示中国在区块链专利、区块链融资的增速远超过美国，领先全球。同时，数据服务、金融和认证确权是目前区块链应用项目最多的领域。目前我国区块链产业处于高速发展早期阶段，产业链条已经初步形成，从上游的矿机、硬件钱包等硬件制造、云平台服务、安全服务，到下游的产业技术应用服务，到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务，各领域的公司已经基本完备，协同有序，共同推动着区块链产业的不断前行。区块链地域分布相从区块链产业细分领域分布状况来看，截止到2018年3月底，区块链领域的行业应用服务类公司数量最多，其中主要为金融行业应用服务的公司数量达到86家，主要为实体产业应用服务的公司数量达到109家。此外，区块链解决方案、底层平台、区块链媒体及社区领域的相关公司数量均在40家以上。同时，很多企业、机构等组成了区块链联盟，共享区块链技术研究涌现，全国各类区块链联盟数量超过30家。互联网行业巨头纷纷加入了区块链技术研究与场景应用实践化的行列中。目前，腾讯区块链TrustSQL能够提供企业级区块链基础服务平台，为合作企业提供一站式构建区块链行业应用的整体解决方案，其已经落地供应链金融、医疗、数字资产、物流信息、法务存证、公益寻人等多个场景。蚂蚁金服的蚂蚁区块链基于区块链技术去中心化、分布式存储及防篡改的特性，已落地公益募捐等场景。百度推出的区块链开放平台"BaaS"是一个商业级区块链云计算平台，主要是帮助企业联盟构建属于自己的区块链网络平台，同时也推出了区块链游戏产品，且旗下成立了区块链技术研发公司“度链”。京东运用区块链技术搭建的“京东区块链防伪追溯平台”,从解决商品的信任痛点出发，精准追溯商品的存在性证明特质，让所有生产、物流、销售和售后信息分享进来，共同铸建完整且流畅的信息流。.3俄罗斯：区块链正在成为俄罗斯的“国家战略”作为这项创新性新技术的最主要参与者之一，俄罗斯已经将区块链技术纳入了他提出的“数字经济”计划当中。俄罗斯总罗斯。在过去的几年里，俄罗斯对数字资产的态度出现了多次变化。俄罗斯曾经禁止了比特币，但却在后来又撤回了这项政2014年，俄罗斯政府曾禁止了比特币在国内的活动。2015年底，俄罗斯互联网发展研究所向总统普京提交了一份包含区块链技术发展路线图的报告，对该技术发展的未来法律框架进行了规划。2017年6月普京会见了以太坊创始人VitalikButerin,在这次会面中，普京和Vitalik讨论了这项技术在俄罗斯的应用。随后，俄罗斯对区块链技术的态度发生了极大的转变，俄罗斯议会成立了区块链专家组议会，政策开始变得开放。有自己的数字货币，但必须研究如何使用数字货币。”2018年以来，俄罗斯政府加快了在区块链及数字资产立法和政策上的步伐。俄罗斯联邦信息技术和通信部(Minkomsvyaz,MinistryofCommunications)宣布计划于2019年实现区块链合俄罗斯央行同时确认，多年的不确定已经过去，不会禁止比特币等数字货币用于稳定企业和消费者的情绪和心态，快速并强硬的数字货币法律将于2018年结束。俄罗斯政府机构表示：愿意监控交易，并可能将数字货币挖矿和交易纳入现有的税收框架。英国可以说是对于区块链技术和数字货币最为宽容的国家之一，始终抱着“监督不监管”的态度，并且还为全球区块链初创企业提供了非常优惠的政策。2016年1月19日，英国政府发布了长达88页的《分布式账本技术：超越区块链》白皮书，积极评估区块链技术的潜力，考虑将它用于减少金融欺诈和降低成本。2018年4月6日，英国金融市场行为监管局(下称“FCA”)发布《对于公司发行加密代币衍生品要求经授权的声明》,表示为通过爱西欧发行的数字货币或其他代币的衍生品提供买卖、安排交易、推荐或其他服务达到相关的监管活动标准，就需要获得FCA授权。值得一提的是，目前，英国法律委员会(UKCommission)正在将智能合约的使用编入英国法律，作为更新英国法律并使其适应现代技术挑战的一部分。.5日本：承认加密货币为合法支付手段日本一直以来都大力支持区块链技术，但对数字货币的态度却很微妙。作为是最早接受数字货币的国家之一，如今日本受境内多个数字货币交易所被盗影响，对数字货币交易、交易所的监管日益严格。日本已建立区块链行业组织。2015年10月，日本经济产业省召开专题会议研究区块链技术的未来发展与影响。为了加强所有法定货币和数字金融市场，日本政府通过交易所集团宣布与IBM达成协议，在低级交易市场中尝试使用区块链技术。为了完善加密货币交易所的安全性和有效性，日本政府建立首个区块链行业组织——日本区块链协会(JBA)与区块链合作联盟，目标主要是增加日本区块链技术研究和应用。2016年5月25日，日本国会通过了《资金结算法》修正案 (已于2017年4月1日正式实施),正式承认数字货币为合法支付手段并将其纳入法律规制体系之内，从而成为第一个为数字货币交易所提供法律保障的国家。该法在判断是否属于数字货币的过程中，较为重要的标准为是否满足交易对象的不特定2017年3月，日本通过了《关于数字货币交换业者的内阁府令》,宣布正式承认比特币作为法定支付方式的地位。2017年4月，日本经济产业省发布了日本区块链标准具体的评估方法。评估过程将由经济产业省信息政策局的信息经济司制定。日本区块链标准评估方法包括32个指标，这些指标与区块链技术特点紧密相关，评估指标包括：可扩展性、可以执行、可靠性、生产能力、节点数量、性能效率和互用性等。2017年7月，在日本兑换比特币将不再征收8%的消费税。11月，日本政府发起爱西欧，振兴地方经济。2018年6月，日本金融厅官网正式发布了对日本6家数字货币交易所的行政处罚通告。并且对其提出业务改整命令。此后更发布了11个审核步骤，进一步确定了日本交易所审核机制。2018年7月，日本国家税务局宣布要在一年内实现对数字货币收入的纳税申报。当月，日本金融监管机构还考虑通了是否实施《金融工具和外汇法案(FIEA)》为交易所提供更好的客户服务保障。此外，日本金融厅(FSA)还进行了全面改革，旨在更好地处理数字货币相关领域问题。2018年9月，日本金融服务管理局(FSA)加强了对数字货币交易所登记审查的程序，进一步提高了提高注册数字货币交易所的审批门槛。的全面禁令；二、比特币作为汇款方式合法化；三、对数字货币交易所重新分类。目前，韩国已经将数字货币交易所重新归类为法律实体。新的草案为区块链市场增加了许多合法性，现在将交易所归类为“数字资产交换和经纪”。此外，最近韩国政府对外称：将在接下来的1年时间向新兴的技术公司投资44亿美元，推动大数据和区块链技术发展。.7澳大利亚：密切关注区块链技术应用澳大利亚联邦银行将于2018年开始在区块链系统上发行债券。澳大利亚联邦银行宣布正在开发一个以区块链技术为基础的政府债券销售系统。这一概念由昆士兰州财政部进行了测试，该机构履行着澳大利亚中央金融管理局的职能。澳大利亚联邦银行针对区块链用例进行了4年多的研究，并完成了25个旨在解决现实商业问题的概念和试验，目前正在关注股票、债券、银团贷款等领域的技术。.8德国：深入研究并注重风险控制2016年3月1日，德国联邦金融监管局(BaFin)公开了一份题为《分布式账本：虚拟货币背后的技术——区块链为例》的内部报告，对分布式分类账本在跨境支付中的使用，银行之间转账和交易数据的储存等领域的潜在应用进行了探讨。报告认为，目前增加甚至全面部署DLT对金融产业造成的影响现在还不能够确定。不过，它看起来具有为金融市场建立一个新标准.9白俄罗斯：世界上率先将区块链技术合法化白俄罗斯于2017年12月22日签署了《关于发展数字经济的法令》,该法令的目的之一就是推动与区块链技术有关的最新金融工具和技术的发展，为区块链技术的发展提供法律保障，白俄罗斯因此成为世界上率先将区块链技术合法化的国家之一。.10新加坡：区块链监管政策的开放程度较高2015年11月13日，新加坡总理呼吁该国银行和监管机构密切关注区块链等最新科技的发展，不断改进自身技术、创新商业模式、提高服务水平。因此新加坡在对于区块链这些金融创新监管政策的开放程度上远超亚洲其他国家。新加坡金融管理局(MAS,MonetaryAuthorityofSingapore)在近期针对FinTech企业推出了“沙盒(Sandbox)”机制，即只要任何在沙盒中注册的Fintech公司，允许在事先报备的情况下，从事和目前法律法规有所冲突的业务。并且即使以后被官方终止相关业务，也不会追究相关法律责任。.11加勒比海地区：打造世界区块链特区加勒比海地区大力发展区块链产业，致力于打造全球领先的区块链产业生态圈，目前正在加紧进行与区块链有关的法案制定，并有望很快进行区块链技术研发与应用试点。通过加勒比自由贸易区(CFTZ,CaribbeanFreeTradeZone),加勒比海地区吸引了全球众多区块链相关机构和企业聚集。今年，加勒比投资移民局旗下移民项目全面支持比特币支付，加勒比自由贸易区最新引入的共享单车也支持比特币支付，成为了全球首个引入比特币支付共享单车的地区。在加勒比自贸区成员国各国政府的支持下，加勒比区块链加勒比自由贸易区批准成立，其核心功能是为加勒比自由贸易区成员国提供关于区块链立法的咨询服务、参与和推动成员国政府进行相关立法。由加勒比自由贸易区授权，加勒比区块链研究院对区内区块链企业颁发区块链运营牌照和数字资产交易所牌照，进行牌照化管理，这些牌照在加勒比自由贸易区内和国际法域均有效。为了指引自贸区内金融科技规范有效生长，加勒比区块链研究院引入了“监管沙盒”来应对区块链金融创新风险，通过这种“沙盒”机制，能够让政府在可控范围内，进行多种金融创新，并且也能够让创业者放心尝试各种相关的创新业务，这有利于鼓励金融科技创新，引导区块链技术的发展方向，进一步增强对金融消费者的保护，增强监管对创新的适应性。联合国社会发展部在2016年初发布了报告《加密货币以及区块链技术在建立稳定金融体系中的作用》,提出了利用区块链技术构建一个更加稳固的金融体系的想法，并认为区块链在改国际货币基金组织也发表了《关于加密货币的探讨》的专业分析报告，对基于区块链技术的加密货币的未来发展进行了阐述。国际货币基金组织(IMF)在2016年1月20日发布的一篇题为《虚拟货币与超越：初步探讨》的研究报告中认为，虚拟货币在包括支付和价值转移特别是跨境支付和价值转移方面有着非常大的潜力，以及能够在推动普惠金融发展方面发挥作用。其背后的技术所引发的变革将远远超过虚拟货币本身。2017年8月，世界区块链组织(WBO,WorldBlockchainOrganization)在联合国经济和社会事务署注册成为非政府组织。世界区块链组织是世界级的区块链技术和产业的发展和推广平台，致力于打造全球领先的区块链产业生态圈，包括区块链政策研究、区块链立法推动、区块链会议展览、区块链培训教育等励和推动联合国成员国政府进行区块链相关立法，研究和发行区块链数字货币，建立区块链友好社会，推动数字货币在国际贸易、国际清算、国际融资中的应用。如今，不同政府对区块链技术的运用主要细分为三个阶段：第一阶段，研究、探索、战略设定阶段；第二阶段，是证明概念硅谷洞察研究院对TheIllinoisBlockchainInitiative数据进行分析发现，这些细则中，聚焦在第一阶段的有83条，聚焦在第二阶段的有63条，第三阶段的是54条，这意味着，全球国家大多仍处于对区块链概念的探索、开发阶段。阶段，又或是大规模应用，欧洲国家的步伐又更为迅速。从个体国家来看，对区块链技术应用走在前列的一些国家包括荷兰(32项)、美国(27项)、英国(13项)、俄罗斯(13项)、澳大利亚(13项)等。不过，在OECD的报告中，跟中国相关的规划仅有8条，加上香港地区在内共12条。在政府对区块链的探索过程中，主要采取了两种合作形式，种方式中，企业将协助政府机构处理技术方面的工作，这也是政府内部相对缺乏区块链相关专业知识导致的。主要采用国家有：美国、瑞士、阿联酋、印度等。另一种合作模式是公共部门民间形成社区，共同学习区块链。比如美国总务局(General为美国政府提供新兴技术指导。ECTO既探索区块链技术在美国政府内部的实施，也为开发人员、公司以及投资者创建区块链生态社区。区块链与实体经济融合成为主旋律。从行业发展看，区块链的技术正在走向融合，这使得区块链产业逐渐走向细分。按照区块链产业上下游结构，区块链产业自下而上可以划分为四类：底层基础设施及平台开发、技术扩展及通用型服务、行业应用、产业周边服务。相应的产品归属，可进一步细分为链、客户端、应用等不同类型。继以数字货币为代表的区块链1.0之后，区块链2.0所加入的智能合约等相关技术基础已具备承载部分垂直行业应用及通用应用开发的能力。随着区块链革新升级，与云计算、大数据等前沿技术深度融合、集成创新，将促进区块链技术在医疗、司法、工业、媒体、游戏等各个细分领域的商业探索应用。区块链“脱虚向实”趋势明显，行业生态链已经初步成形，正在从各个领域助力实体经济高质量发展。从公司数量看，中国的区块链企业数量仅次于美国。根据中国信息通信研究院调查。目前全球共有1242家公司12活跃在区块链产业生态中，美国、中国、英国区块链企业数量分列前三位。根据公开资料显示，截至2018年6月我国区块链企业数量京以175家区块链企业排名第一。值得关注的是，通过政府支持、社区协作的方式，一批东南亚(新加坡、越南、泰国等)区块链新势力在区块链2.0时代陆续崛起，在监管沙盒的创新孵化模式下，孕育出一系列以跨链、多链-子链等新技术为主的区块链互操作体系，有可能争夺未来区块链领域话语权。不难发现，几乎所有国家都在加速研究区块链技术，唯己的国家在尖端技术的赛道上落后。链的技术。而对于数字货币的发展，也极有可能慢慢抛弃“一刀随着研究的不断深入，区块链在不同场景的应用研究蓬勃发展，业界对区块链技术的局限性有了更深刻的认识。在此基础上，针对区块链的不足提出了很多解决方案，总结而言，主要集中在共识机制、隐私和安全、治理机制和跨链技术等方面。一、共识机制共识是各方对某种陈述达成一致的过程或结果。在博弈论中，每个人都知道的信息称为共有知识，仅是共同知识的一个层次。共同知识还要求每个人都知道别人也知道的信息，以至每个人都知道其他人知道，并且相互认同。区块链技术通过信息广播、交易签名、投票表决的方式，可以巧妙化为高阶的共同知识。其中，节点签名并广播起到了“让其知道我知道并认可”该区块，从而达成共识，获得共同知识的作用。在比特币中，其规则“最长链是全网的有效链”即是一种共同知识，矿工作为经济理性人使用该共同知识来支持高阶信念，有后继研究认为，中本聪原始论文中51%的安全算力假设是有问题的。自私挖矿策略的存在使得比特币的理论安全阈值下降。自私挖矿简单说就是，挖到块后不发布，而是继续挖，挖到第二个块时再发布出来。如果在挖第二个块的过程中，有别人挖出的其他块被广播出来，则立刻广播自己之前挖到的块。经过理论测算，如果一个矿工有1/3的算力，则自私挖矿是有利是不同的，需要用新的计算模型求解博弈均衡点。分布式系统的共识算法研究自20世纪80年代既已开始，Lamport提出的Paxos以及后来在此基础上发展出的各种BFT拜占庭容错算法皆属此类，其核心在于通过节点投票达成分布式系统的状态一致性。比特币另辟蹊径，在技术之外叠加经济激励，以共识机制保证系统状态的全局一致。古典共识机制的问题在于，一旦参与投票节点数量增加后，其共识效率会大幅下降，以至于无法使用；中本聪共识机制的问题在于浪费大量能源以及交易确认时间过长。康奈尔和麻省理工的研究员提出了将中本聪共识和BFT类共识进行有机结合避免各自缺点。目前这方面的研究还在持续进行中。二、隐私与安全保护，同时又能让记账节点验证交易的合法性；对于联盟链，在构建隐私保护方案的同时，需考虑可监管性/授权追踪。可以通过采用高效的零知识证明、承诺、证据不可区分等密码学原语与方案来实现交易身份及内容隐私保护；基于环签名、群签名等密码学方案的隐私保护机制、基于分级证书机制的隐私保护机制也是可选方案；也可通过采用高效的同态加密方案或安全多方计算方案来实现交易内容的隐私保护；亦可采用混币机制实现简单的隐私保护。以太坊(ETH)自正式运转后发生多次安全事故，其中最大的一次是TheDAO被黑事件。TheDAO是一个由程序代码管理的、自治的风险投资基金，共募集了1200万ETH。黑客利用TheDAO智能合约的安全漏洞，从合约管理的ETH中划走360万个ETH。最终以太坊基金会不得不进行分叉以解决该问题。因为社区对分叉的处置手段有不同意见，此次事件后出现了ETH和ETC(以太经典)两种以太坊的区块链，坚持私产不可以任何理由剥夺的人群选择留在了ETC。TheDAO事件折射出两个问题：一是智能合约尤其是公有链的智能合约的安全问题非常重要，出现漏洞或错误后，无法像中心化系统那样通过关闭系统、集中升级的办法进行修复。而智能合约往往直接管理资金，一旦出现漏洞会直接导致经济损失，因此，需要更强的安全措施。目前在这方面的研究热点是把以往应用在芯片设计或者军事控制系统上的形式化验证的方法，应用到智能合约上，以数学证明的方式尽可能避免人为错误。TheDAO事件还折射出另外一个问题，即现有区块链缺乏一套完善的治理机制，当社区面临重大决策事件时，如何让社区参与进来，以某种机制形成社区意见，最终在区块链上表达出来。这些决策可能是不同的技术升级提案，也可能是TheDAO这样的突发事件处理办法，或者是该区块链某些基础规则的调整。如果缺乏治理机制，只能通过软分叉或者硬分叉解决问题，最终将导致混乱和分裂。三、链上治理机制最近比较有趣的一个趋势是，代币持有者投票的链上治理机制再度作为多目标决策机制兴起。代币持有者的投票有时会用来决定运行网络的超级节点由谁操作，如EOS、NEO、Lisk等系统中的委任权益证明(DPOS)机制；有时用来对协议参数进行表决，比如表决以太坊的Gas上限；有时用来进行表决或直接实行批量协议升级，如Tezos。在这些例子中，投票都是自动进行的，也就是说，协议本身包含了更改验证程序集或更新其自身规则所需的一切逻辑，而且是根据投票结果自动进行。链上治理通常被认为具有以下几大主要优势。首先，与比特币所倡导的高度保守的理念不同，它可以迅速发展并接受必要的技术改进。其次，通过建立一个明确的去中心化框架，可以避免非正式治理上的已知缺陷，人们觉得非正式治理太不稳定，又容易出现链分裂，或是变得在事实上过于中心化。最后，链上治理有利于确保流程的贯彻执行，从而提高协调性和公平性，也允许更快的决策。但代币投票机制饱受诟病的一点是，无论这些机制在何处尝试，其投票者参与度往往会很低。这就引发了两个问题，首先，投票要取得合法性认可比较困难，因为它只反映了少部分人的意见；其次，仅持有一小部分代币的攻击者就能够左右投票。此外，有些人认为，链上治理存在风险，因为元系统一旦确定就难以再改变。正如直接写入的代码一样，一旦有缺陷，就会更快也更容易地被利用。同时，链上治理让普通节点运营者对治理的参与变得毫无必要。这使得普通节点运营者无须做任何决定，而只是遵循链上流程所做出的决策。那么,当出现财阀式的少数人链上治理时，普通用户利益将会被不相容，有悖公有链的价值观。区块链属于公众，为了公共利益服务。它的存在不是为了让加密货币“大户”变得更加富有。区块链并不应该由谁来占有，更不要说一小部分“超级富豪”了。因此，有人反对链上治理。总体看，链上治理机制仍处于争议和探索的过程中，尚未有统一的意见，需要我们进一步关注和研究。跨链技术可以理解为连接各区块链的桥梁，满足不同区块行业的发展，链与链之间的互操作越来越重要。如果跨链没有解决，各大区块链都将会是“孤岛”,必定会降低区块链社区的活力，从而限制整个区块链网络和生态系统的发展。一是公证人机制(Notaryschemes)。这是中心化或基于多重签名的见证人模式，主要特点是不关注所跨链的结构和共识特性，而是引入一个可信的第三方充当公证人，作为跨链操作的的链结构，但并不是原链的分叉，而是从原链的数据流上提取特定的信息，组成一种新的链结构，而中继则是跨链信息交互和传递的渠道。不论是侧链还是中继，作用都是从原链采集数据，扮演着listener的角色。侧链和原链不能直接验证对方块的应的验证逻辑可由链协议本身或应用合约实现。一般来说，主链不知道侧链的存在，而侧链必须要知道主链的存在。代表性三是哈希锁定(Hash-locking)技术。它在不同链之间设定相互操作的触发器，通常是个待披露明文的随机数的哈希值。同时，它还构造了两个退款(Redeem)合约，这两个合约需要资产退回原处。其中一个关键技术设计是，制造转账哈希暗语的人的退款合约，在时间期限上要长于另外一个人，由此可保护他的权益。代表性方案是比特币闪电网络。据共享、跨链合约执行以及去中心化交易所等广泛场景。二是如何在去中心化的环境下，实现券款兑付。与传统的中心化交易相比，基于区块链技术的去中心化资产交易具有加强系统弹性和可靠性的潜力，可以更好应对单点故障风险。从资产托管的安全风险角度看，传统的中心化资产交易中，单点集中还可能存在交易所和托管机构监守自盗的风险。而去中心化资产交易无须集中托管资产，发生整体性的资产丢失的可能性比更好地解耦用户敏感信息存储与用户资金交易，保护用户的隐等优点，不过在性能提升、安全增强、监管接入以及场景挖方面仍需进一步研究和探索。特别是，如何为监管提供“接入总体来说，区块链是一种可能成为未来金融基础设施的新兴技术，对其进行深入研究是我国金融科技工作的应有之义。区块链技术有优点，也有缺点，仍在不断发展演进中。目前看，区块链若要实现真正落地，支撑实际业务，在技术层面仍需大量改进工作。对于监管者而言，面对不断演进的区块链技术，需要同步考虑相应的法律法规和技术标准，以加强监管，防范风府、企业都在积极主动的探索区块链产业发展道路，区块链的不断落地，部分产业应用已经由试点实验阶段逐渐进入应用推电子政务、公正认证、食品药品溯源等领域应用成果显著,此外区块链应用领域进一步拓宽，在公益、医疗、交通领域均有所发展，为区块链应用的进一步推广打下坚实基础。随着区块链应用不断的落地推广，大众对区块链的认识逐渐趋于理性，相信在2019年区块链产业将更上一层楼。金融领域是区块链技术应用最频繁，也是需求最大的一个领域。近年我国各类区块链金融应用纷纷落地，以区块链为基础的金融科技成为金融界产品及业务创新主要方向，各大银行和企业开始在金融业务领域开展广泛的探索和尝试，国有四大银行和主要股份制银行在内的国内大型银行均已布局区块链，跨境贸易等领域的应用。一是供应链金融应用不断涌现。区块链在供应链金融中的应用有助于解决中小企业融资痛点。基于区块链账本记录的可追溯和无法篡改性，整合供应链上下游企业的真实背景及贸易信息，有利于提高供应链金融行为的安全审计和行业监管效率，降低监管成本。此外，区块链技术在供应链金融领域的应用能够为企业进行增信，有助于企业降低融资成本。通过行业企业与区块链技术服务企业的合作，一批基于区块链的供应链金融服务平台相继启动或上线，成为我国供应链金融业务创新的重2019年1月4日，蚂蚁区块链发布基于区块链技术的供应链协作网络蚂蚁双链通，这项技术应用将解决广大供应链上下游，特别是制造业中小企业的融资难题。双链通技术打通供应链上下游企业，消灭了产业链的最末端供应商原本需要3个月的账期占用，只用1秒即能够获得融资，可以为企业提供安全可靠、合法合规的融资与金融通道。案例2:腾讯云运用区块链技术打造智能金融2019年3月12日，腾讯云发布“自主可控金融业务支撑平融，助力业务改革与创新以及金融机构数字化升级。腾讯云区块链供应链金融仓单质押解决方案将腾讯云区块链技术与仓单质押融资场景充分融合，有效解决传统仓单质押融资过程中的身份信任、风险管控以及效率低下等问题，搭建一个能够快速担保、可信确认的融资平台，仓单质押融资借贷过程中的金融风险以及风控管理的难度都将有效降低，融资效率得以大幅提案例3:浙商银行上海分行解决应收账款登记、确权等难题浙商银行基于供应链上下游打造的应收款链平台，运用区块链技术解决应收账款登记、确权等难题，把应收账款变为电子支付结算和融资工具，通过转化供应链核心企业的银行授信，帮商银行为1600多家供应链核心企业搭建应收款链平台，帮助其上下游的7000多家企业融通了1000多亿元资金，有效疏通了应收账款滞压的资金“堰塞湖”,把金融活水引向了广大中小企收益凭证、仓单等数字金融资产由不同中介机构托管