國(guó)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(guó)內(nèi)外區(qū)塊鏈發(fā)展幾乎同時(shí)起步，從全球來(lái)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(rèn)識(shí)趨于理性認(rèn)識(shí)，國(guó)外內(nèi)都更加專(zhuān)注于探索區(qū)塊鏈潛在的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)模式。然而，國(guó)內(nèi)外針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)、部署策略和研發(fā)過(guò)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(xiàng)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(shí)機(jī)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(dāng)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(shí)現(xiàn)，技術(shù)側(cè)重點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(gè)個(gè)電子賬單，記錄著所有節(jié)點(diǎn)的交易信息。每個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在各用戶(hù)的客戶(hù)節(jié)點(diǎn)中，所有節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)成了一個(gè)安全可靠的分布式賬本。即使其中任意節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)被銷(xiāo)毀，整個(gè)系統(tǒng)的賬本正確性都不會(huì)受到影響。整個(gè)系統(tǒng)具有高度的透明性和開(kāi)放性，除對(duì)交易各方的私有信息進(jìn)行加密外，會(huì)將可共享信息面向所有人公開(kāi)，并可通過(guò)開(kāi)放接口查詢(xún)到公開(kāi)數(shù)據(jù)。
2.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)也稱(chēng)為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，是TCP/IP的一種通信體系結(jié)構(gòu)。采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)后，相互連接的節(jié)點(diǎn)都處于平等地位，節(jié)點(diǎn)可直接連接且自由進(jìn)出，任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個(gè)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)。
3.密碼學(xué)應(yīng)用技術(shù)
區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用多種密碼學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)加密及隱私保護(hù)，尤其是非對(duì)稱(chēng)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(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)防篡改。
4.共識(shí)機(jī)制技術(shù)
共識(shí)機(jī)制又稱(chēng)為共識(shí)算法，是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致的策略和方法，所謂共識(shí)指，就是指分布式節(jié)點(diǎn)在信息傳輸過(guò)程中可以保持常見(jiàn)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(yīng)用場(chǎng)景、系統(tǒng)情況來(lái)靈活選擇。
5.智能合約技術(shù)
智能合約是運(yùn)行在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)上的應(yīng)用程序，在滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件時(shí)可以自動(dòng)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(dá)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(kāi)始執(zhí)行合約。其最大的優(yōu)勢(shì)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(guó)都在爭(zhēng)相布局區(qū)塊鏈，開(kāi)辟?lài)?guó)際競(jìng)爭(zhēng)的新賽道，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的制高點(diǎn)以提高自身國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，但無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)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(yīng)用層來(lái)看：
1.底層關(guān)鍵技術(shù)
包括BFT共識(shí)算法、原子跨鏈技術(shù)、子鏈技術(shù)等。其中，BFT共識(shí)算法：國(guó)內(nèi)未形成自主可控算法，多在開(kāi)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(guó)內(nèi)外同步探索，雖國(guó)內(nèi)部分企業(yè)產(chǎn)品已穩(wěn)定運(yùn)行，但性能效率，穩(wěn)定性、應(yīng)用性遠(yuǎn)差于國(guó)外同行。如迅雷網(wǎng)欣的Relay中繼技術(shù)、上?；痍诺暮霞s跨鏈技術(shù)；子鏈技術(shù)：國(guó)內(nèi)企業(yè)除杭州秘猿、上海鏈景外，幾乎無(wú)探索子鏈技術(shù)，國(guó)外多采用分層設(shè)計(jì)思路實(shí)，能通過(guò)部署高安全性的主鏈來(lái)保障子鏈安全性，又能用子鏈來(lái)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(wèn)等。哈希鎖定：國(guó)外研究較早，也有相對(duì)成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)；國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)雖也有實(shí)現(xiàn)，但沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用檢驗(yàn)。分布式私鑰控制：國(guó)外技術(shù)相對(duì)完善，國(guó)內(nèi)安全性、可靠性稍顯不足；隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問(wèn)：國(guó)內(nèi)企業(yè)研究較早，但基于國(guó)密的隱私數(shù)據(jù)授權(quán)訪問(wèn)還未在區(qū)塊鏈上大規(guī)模推廣應(yīng)用。
3.應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)
包括分布式應(yīng)用、智能合約等。智能合約：以Solidity、JavaScript、Wasm、Move等為主，都為國(guó)外主導(dǎo)的智能合約語(yǔ)言，國(guó)內(nèi)未形成自主智能合約語(yǔ)言。分布式應(yīng)用：國(guó)內(nèi)DApp、DeFi技術(shù)相對(duì)成熟，類(lèi)型遠(yuǎn)比國(guó)外豐富，已關(guān)注到電子發(fā)票、電子存證、保險(xiǎn)、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(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外對(duì)區(qū)塊鏈的研究、探索和應(yīng)用幾乎同時(shí)起步，國(guó)外側(cè)重于BFT共識(shí)算法、原子跨鏈、子鏈等底層關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)際巨頭將區(qū)塊鏈作為核心戰(zhàn)略進(jìn)行布局，不斷提供人財(cái)物力，集聚全球資源打造開(kāi)源社區(qū)，輸出原創(chuàng)技術(shù)和開(kāi)源產(chǎn)品，影響和主導(dǎo)行業(yè)發(fā)展方向和路徑。國(guó)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(wèn)等中間層關(guān)鍵技術(shù)，以及分布式應(yīng)用、智能合約等應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)。
然而，國(guó)內(nèi)在區(qū)塊鏈創(chuàng)新上缺少動(dòng)力，又欠缺資金投入，且高度依賴(lài)國(guó)外開(kāi)源軟件產(chǎn)品，雖應(yīng)用探索多于國(guó)外同行，但對(duì)于行業(yè)影響力不足。區(qū)塊鏈涉及的各類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)，嚴(yán)重依賴(lài)國(guó)外開(kāi)源軟件項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)雖借鑒并有所創(chuàng)新，但無(wú)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(yuǎn)差于國(guó)外同行，存在較大的安全隱患。
（來(lái)源：數(shù)據(jù)觀）