2020杭州区块链产业白皮书.pdf

杭州区块链技术与应用联合会数秦研究院火鸟财经2021.02 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 2020 年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 编 写 人 员编 写 指 导 ：杭 州 市 人 民 政 府 金 融 工 作 办 公 室主 编 单 位 ：杭 州 区 块 链 技 术 与 应 用 联 合 会 数 秦 研 究 院 （ 浙 江 数 秦 科 技 有 限 公 司 ）参 编 单 位 ：火 鸟 财 经主 要 编 写 人 员 ：杭 州 区 块 链 技 术 与 应 用 联 合 会 ： 刘 加 海浙 江 数 秦 科 技 有 限 公 司 ： 张 金 琳 、 俞 学 劢 、 季 姝 、 岳 高 、 马 晓 开 、何 想 联 合 发 布 媒 体 ：中 国 日 报 网 、 中 华 网 、 北 京 晚 报网 易 科 技 、 杭 州 网 、 每 日 商 报 、 中 金 在 线火 鸟 财 经 、 链 闻 、 Cointelegraph 中 文白 话 区 块 链 、 算 力 智 库 、 陀 螺 研 究 院 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书版 权 声 明本 报 告 版 权 属 于 杭 州 区 块 链 技 术 与 应 用 联 合 会 和 浙 江 数秦 科 技 有 限 公 司 及 其 它 编 写 单 位 所 有 ， 并 受 法 律 保 护 。 转 载或 以 其 它 方 式 使 用 本 报 告 文 字 或 者 观 点 的 ， 应 注 明 来 源 。 违反 版 权 声 明 者 ， 将 追 究 其 相 关 法 律 责 任 。 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书目 录一 、 前 言 . 1二 、 区 块 链 关 键 技 术 发 展 概 述 .61.区 块 链 底 层 技 术 .62.硬 件 制 造 和 基 础 设 施 .133.区 块 链 安 全 .15三 、 全 球 区 块 链 主 要 政 策 变 化 与 发 展 趋 势 .18 1.政 策 推 动 区 块 链 应 用 落 地 .182.部 分 国 家 加 密 货 币 发 展 情 况 分 析 .193.区 块 链 治 理 与 监 管 .22四 、 国 内 区 块 链 2020-2023年 行 动 计 划 分 析 .241.区 块 链 发 展 现 状 和 发 展 基 础 .242.规 划 发 布 部 门 和 编 制 依 据 .283.指 导 思 想 与 发 展 思 路 .294.发 展 目 标 .305.主 要 任 务 与 保 障 措 施 .31 6.核 心 关 键 技 术 .317.应 用 场 景 .32五 、 杭 州 市 “ 区 块 链 +行 业 ” 赋 能 实 体 经 济 .351.区 块 链 +金 融 .352.区 块 链 +医 疗 .393.区 块 链 +智 慧 法 院 .42 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书4.区 块 链 +政 务 服 务 .435.区 块 链 +溯 源 .456.区 块 链 +数 字 版 权 .477.区 块 链 +交 通 .498.区 块 链 +公 益 .519.区 块 链 +农 业 .53六 、 2020 年 杭 州 市 区 块 链 发 展 概 况 .56 1.整 体 行 业 情 况 .562.产 业 领 域 发 展 情 况 .62七 、 杭 州 市 区 块 链 行 业 存 在 的 不 足 .781.技 术 瓶 颈 亟 待 攻 破 .782.应 用 落 地 见 效 甚 微 .783.人 才 培 养 处 于 早 期 阶 段 .794.区 块 链 发 展 的 路 径 定 位 .79八 、 区 块 链 行 业 发 展 建 议 .811.加 强 对 区 块 链 行 业 的 政 策 扶 持 .81 2.推 动 区 块 链 专 业 人 才 的 培 养 和 引 进 .823.拓 宽 区 块 链 产 业 园 辐 射 范 围 .844.积 极 开 展 “ 区 块 链 +” 试 点 示 范 工 作 .855.强 化 安 全 问 题 的 研 究 与 管 理 .85附 录 一 中 国 五 大 银 行 区 块 链 发 展 情 况 .87附 录 二 各 国 区 块 链 技 术 政 策 导 向 .88 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书附 录 三 各 国 加 密 货 币 监 管 政 策 .90附 录 四 各 省 市 区 块 链 发 展 三 年 行 动 计 划 .92附 录 五 2020 年 各 省 区 块 链 政 策 汇 总 .94参 考 资 料 . 97 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书图 目 录图 1 比 特 币 矿 池 算 力 占 比 图 .14图 2 2020年 区 块 链 安 全 事 件 统 计 图 .16图 3 2020年 各 国 发 布 加 密 货 币 相 关 法 规 统 计 图 .20图 4 2020年 加 密 货 币 法 律 法 规 覆 盖 范 围 占 比 图 .21图 5 相 关 省 份 区 块 链 企 业 数 量 统 计 图 .25图 6 相 关 省 份 区 块 链 专 利 申 请 数 量 分 布 图 .25 图 7 相 关 省 份 区 块 链 信 息 服 务 备 案 数 量 统 计 （ 共 四 批 ） .26图 8 “ 区 块 链 +行 业 ” 研 发 占 比 统 计 图 .59表 目 录表 1 2020 年 影 响 较 大 的 安 全 事 件 . 16表 2 各 省 市 区 块 链 发 展 三 年 行 动 计 划 .24 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 1 一 、 前 言区 块 链 经 历 十 多 年 发 展 ， 现 在 整 个 市 场 逐 渐 趋 于 理 智 化 、 规 范 化 ，不 再 只 片 面 追 求 数 字 货 币 市 场 ， 针 对 区 块 链 技 术 发 展 的 布 局 和 投 入 正在 逐 步 加 大 。 根 据 艾 媒 咨 询 数 据 显 示 ， 截 止 2019 年 8 月 ， 全 球 区 块链 企 业 数 量 达 2450 家 1， 其 中 数 量 最 多 的 是 美 国 和 中 国 ， 而 且 据 赛迪 区 块 链 研 究 院 统 计 ， 在 我 国 政 策 的 扶 持 下 ， 仅 2020 年 上 半 年 我 国区 块 链 企 业 增 长 率 就 达 到 275.31%2。 自 中 国 正 式 实 施 区 块 链 信 息服 务 管 理 规 定 以 来 ， 先 后 发 布 四 批 共 计 1015 个 境 内 区 块 链 信 息 服务 名 称 及 备 案 编 号 。 由 于 国 家 的 政 策 导 向 ， 为 区 块 链 企 业 创 造 了 优 越的 发 展 环 境 。 除 区 块 链 企 业 外 ， 科 技 巨 头 也 纷 纷 布 局 区 块 链 ， 推 出 各类 区 块 链 应 用 和 解 决 方 案 。从 全 球 范 围 看 ， 各 国 政 府 不 断 加 大 对 区 块 链 技 术 的 推 动 。 中 国 、 德 国 、 澳 大 利 亚 、 韩 国 、 马 耳 他 、 阿 联 酋 等 国 家 将 区 块 链 技 术 纳 入 国家 发 展 战 略 ， 并 发 布 相 关 战 略 文 件 ， 明 确 目 标 方 向 。 新 加 坡 、 英 国 、西 班 牙 、 俄 罗 斯 等 国 加 快 对 区 块 链 监 管 沙 盒 的 实 践 ， 推 动 区 块 链 创 新应 用 与 金 融 、 政 府 服 务 、 贸 易 、 医 疗 、 教 育 等 领 域 的 结 合 。 与 此 同 时 ，多 国 政 府 加 快 对 区 块 链 的 监 管 以 及 标 准 体 系 的 建 立 。 美 国 、 新 加 坡 、日 本 、 韩 国 等 国 家 已 初 步 建 立 对 区 块 链 以 及 加 密 货 币 的 监 管 体 系 ， 涉及 数 字 货 币 交 易 、 税 收 、 应 用 等 多 个 方 面 。 虽 然 目 前 国 际 上 对 于 数 字货 币 的 性 质 仍 然 存 在 争 议 ， 但 各 国 政 府 正 不 断 加 大 研 究 力 度 ， 例 如 欧盟 、 国 际 货 币 基 金 组 织 、 反 洗 钱 国 际 金 融 特 别 组 、 G20等 多 个 国 际 组 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 2 织 多 次 发 表 区 块 链 和 数 字 货 币 的 研 究 报 告 ， 讨 论 对 虚 拟 资 产 的 监 督 和管 理 ， 呼 吁 各 国 加 快 对 区 块 链 监 管 领 域 的 政 策 法 规 制 定 。除 了 在 监 管 方 面 的 把 控 外 ， 各 国 政 府 同 时 为 区 块 链 技 术 创 新 与 产业 健 康 发 展 提 供 大 量 的 资 金 以 及 基 础 设 施 支 持 。 欧 盟 在 2019 年 宣 布对 区 块 链 初 创 公 司 进 行 投 资 计 划 ， 到 目 前 为 止 ， 通 过 “ Horizon2020创 新 计 划 ” ， 已 经 向 各 种 与 区 块 链 项 目 相 关 的 初 创 公 司 投 资 了 超 过500万 欧 元 。 截 至 2020年 10月 ， 欧 盟 下 属 机 构 与 风 险 投 资 基 金 “ 欧洲 投 资 基 金 ” 已 经 签 署 6 项 股 权 协 议 ， 用 来 支 持 欧 盟 InnovFin 人 工智 能 和 区 块 链 相 关 发 展 的 企 业 ， 这 些 协 议 总 额 超 过 8 亿 美 元 。 韩 国 政 府 近 几 年 不 断 加 大 对 区 块 链 公 共 示 范 项 目 的 投 资 ， 2020 年 推 出 初 创企 业 培 育 计 划 ， 为 区 块 链 企 业 提 供 高 达 80亿 韩 元 的 资 金 支 持 。 中 国在 全 国 多 个 地 区 建 设 区 块 链 园 区 和 孵 化 器 ， 为 区 块 链 企 业 的 快 速 发 展提 供 良 好 的 环 境 ， 打 造 集 群 效 应 。 据 统 计 ， 全 国 共 有 23 个 城 市 设 立了 30多 家 区 块 链 产 业 园 ， 主 要 集 中 在 广 州 、 杭 州 、 北 京 、 上 海 等 地 。这 类 产 业 园 主 要 为 区 块 链 企 业 服 务 ， 提 供 房 租 补 贴 、 人 才 补 贴 ， 以 及进 行 科 研 创 新 的 产 业 基 金 和 基 础 设 施 等 方 面 的 支 持 ， 其 中 产 业 扶 持 力度 最 大 的 基 金 规 模 达 2000 亿 。 根 据 目 前 已 公 开 的 信 息 估 算 ， 在 政 府主 导 的 区 块 链 产 业 园 区 中 ， 杭 州 市 是 资 本 支 持 力 度 最 大 的 地 区 。 在 区 块 链 应 用 落 地 方 面 ， 各 领 域 不 断 加 快 落 实 与 区 块 链 技 术 的 融合 ， 应 用 覆 盖 范 围 包 括 政 务 服 务 、 司 法 存 证 、 贸 易 金 融 、 供 应 链 、 医疗 健 康 、 投 票 选 举 等 多 类 行 业 。 例 如 较 早 结 合 区 块 链 的 金 融 行 业 ， 世界 多 家 著 名 银 行 ， 如 渣 打 银 行 、 汇 丰 银 行 、 斯 坦 德 银 行 等 早 已 开 始 了 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 3 区 块 链 技 术 的 试 点 ， 中 国 五 大 国 有 行 也 全 部 入 局 区 块 链 （ 详 见 附 录一 ） 。 受 政 策 导 向 影 响 ， 区 块 链 在 政 务 服 务 中 的 应 用 落 地 也 逐 渐 增 多 。2019年 11月 ， 浙 江 省 金 融 综 合 服 务 平 台 正 式 上 线 ， 截 至 2020年 12月 ， 授 信 累 计 超 过 7000亿 元 ， 为 各 类 企 业 构 建 更 加 高 效 的 信 贷 流 程 ，增 加 信 贷 覆 盖 面 ， 提 高 效 率 。 北 京 市 政 务 服 务 局 大 力 推 广 基 于 区 块 链技 术 的 电 子 证 照 ， 截 止 2020 年 9 月 ， 允 许 办 事 人 通 过 手 机 授 权 ， 采用 电 子 营 业 执 照 、 身 份 证 、 户 口 本 、 居 住 证 等 7 种 电 子 证 照 ， 在 市 政务 服 务 局 、 市 经 济 信 息 化 局 、 顺 义 区 政 府 等 60多 个 单 位 ， 办 理 涉 企类 253 个 事 项 、 个 人 类 65 个 事 项 。 各 省 份 多 项 应 用 落 地 ， 旨 在 利 用 区 块 链 等 技 术 打 通 政 务 数 字 服 务 ， 在 保 障 信 息 安 全 的 前 提 下 使 得 服 务更 加 便 捷 。为 支 撑 和 推 动 产 业 的 快 速 发 展 ， 区 块 链 专 业 型 人 才 需 求 日 趋 旺盛 。 2020年 区 块 链 行 业 的 人 才 需 求 增 幅 达 67%， 为 新 基 建 相 关 行 业 最高 ， 而 且 随 着 各 地 新 基 建 计 划 的 出 台 ， 人 才 需 求 仍 在 不 断 攀 升 ， 且 多数 集 中 在 技 术 研 发 岗 位 ， 占 比 高 达 42%。 在 人 才 培 养 方 面 ， 国 际 的 知名 高 校 反 应 迅 速 ， 美 国 前 十 大 高 校 均 开 设 了 区 块 链 相 关 课 程 。 中 国 各大 高 校 从 2016 年 开 始 也 陆 续 开 设 区 块 链 相 关 课 程 ， 致 力 于 为 区 块 链行 业 输 送 专 业 高 素 质 人 才 。 自 中 央 财 经 大 学 作 为 国 内 第 一 所 大 学 开 设 区 块 链 课 程 以 来 ， 清 华 大 学 、 北 京 大 学 、 浙 江 大 学 、 西 安 电 子 科 技 大学 、 上 海 财 经 大 学 、 西 安 交 通 大 学 等 多 所 高 校 相 继 开 设 相 关 的 区 块 链课 程 。 除 了 开 设 相 关 区 块 链 课 程 外 ， 部 分 高 校 成 立 专 门 的 区 块 链 实 验室 和 研 究 中 心 ， 与 企 业 开 展 密 切 合 作 ， 积 极 探 索 区 块 链 落 地 应 用 新 模 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 4 式 ， 例 如 世 界 未 来 基 金 会 向 浙 江 大 学 教 育 基 金 会 捐 赠 设 立 浙 江 大 学 未来 信 息 技 术 研 究 中 心 ； 西 安 交 通 大 学 电 子 与 信 息 工 程 学 院 、 量 子 链 基金 会 （ Qtum） 以 及 纸 贵 科 技 合 作 成 立 智 能 区 块 链 技 术 研 究 实 验 室 ； 复旦 大 学 与 众 安 在 线 财 产 保 险 有 限 公 司 、 上 海 众 仁 信 息 技 术 有 限 公 司 合作 成 立 上 海 区 块 链 工 程 技 术 研 究 中 心 等 ， 旨 在 通 过 产 学 研 的 方 式 推 动区 块 链 技 术 研 究 和 人 才 培 养 。行 业 的 发 展 离 不 开 资 金 的 支 持 。 在 融 资 方 面 ， 区 块 链 行 业 易 受 加密 货 币 市 场 的 影 响 。 据 不 完 全 统 计 ， 2018 年 全 球 区 块 链 产 业 融 资 共602笔 总 计 60.63亿 美 元 ， 2019年 融 资 共 543笔 总 计 36.38亿 美 元 3，2020年 前 三 季 度 融 资 共 384笔 总 计 30.25亿 美 元 4， 总 体 来 看 ， 资 本市 场 趋 于 理 性 ， 行 业 基 本 处 于 平 稳 发 展 阶 段 。在 国 家 战 略 的 指 引 下 ， 各 个 省 市 积 极 响 应 并 出 台 相 关 政 策 ， 从 各个 角 度 、 多 个 领 域 推 动 区 块 链 行 业 发 展 。 自 2017 年 全 国 首 个 区 块 链产 业 园 区 落 户 杭 州 以 来 ， 无 论 是 政 府 政 策 、 人 才 培 养 ， 还 是 专 利 申 请 、项 目 落 地 ， 杭 州 市 区 块 链 行 业 的 发 展 都 处 在 全 国 各 城 市 前 列 。 杭 州 市不 断 出 台 政 策 支 持 区 块 链 产 业 发 展 ， 奖 励 区 块 链 技 术 研 发 和 落 地 应 用 ， 除 此 之 外 ， 在 人 才 培 养 方 面 ， 政 府 部 门 与 高 校 、 企 业 合 作 ， 联 合设 立 研 究 机 构 ， 融 合 国 内 外 学 术 产 业 资 源 ， 培 养 区 块 链 相 关 人 才 。 2020年 4 月 ， 杭 州 市 发 展 和 改 革 委 员 会 发 布 2020 年 第 一 批 委 托 课 题 招 标公 告 ， 课 题 中 包 括 “ 推 动 杭 州 区 块 链 发 展 路 径 研 究 ” 。 该 项 课 题 主 要以 区 块 链 技 术 为 核 心 ， 从 领 域 背 景 到 具 体 应 用 中 会 遇 到 的 问 题 深 入 研究 ， 目 的 是 为 了 推 动 区 块 链 技 术 在 行 业 中 的 应 用 。 在 区 块 链 落 地 应 用 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 5 方 面 ， 杭 州 市 已 经 取 得 了 丰 硕 的 成 果 ， 包 括 政 务 、 金 融 、 数 据 、 司 法等 方 面 。 尤 其 是 在 司 法 领 域 ， 从 全 国 首 个 电 子 证 据 平 台 上 线 ， 到 全 国首 例 区 块 链 存 证 案 公 开 宣 判 ， 再 到 全 国 首 个 司 法 链 上 线 ， 杭 州 互 联 网法 院 都 秉 持 开 放 包 容 的 态 度 ， 构 建 更 加 符 合 网 络 规 律 的 司 法 流 程 和 审判 机 制 。 随 着 政 府 对 区 块 链 行 业 不 断 规 范 化 ， 区 块 链 在 各 行 业 的 落 地应 用 将 会 获 得 更 好 的 发 展 空 间 。 基 于 高 校 对 区 块 链 专 业 人 才 培 养 的 不断 重 视 和 加 强 ， 未 来 区 块 链 技 术 的 发 展 速 度 将 会 有 更 大 地 提 升 。为 加 快 杭 州 市 在 区 块 链 技 术 研 究 与 应 用 领 域 的 探 索 ， 本 报 告 整 理了 区 块 链 关 键 技 术 的 发 展 概 况 ， 总 结 了 全 球 区 块 链 政 策 与 发 展 趋 势 ， 通 过 对 国 内 政 策 、 行 业 应 用 的 分 析 ， 对 杭 州 市 区 块 链 行 业 整 体 的 发 展方 向 做 出 指 引 和 探 索 。 本 报 告 主 要 分 为 八 个 章 节 ， 第 二 章 简 述 了 区 块链 关 键 技 术 的 发 展 情 况 以 及 区 块 链 相 关 的 安 全 问 题 ， 第 三 章 对 全 球 各国 区 块 链 相 关 政 策 进 行 分 析 ， 并 总 结 了 各 国 对 加 密 货 币 的 政 策 监 管 情况 ， 第 四 章 根 据 我 国 区 块 链 的 发 展 现 状 与 基 础 标 准 ， 对 未 来 三 年 我 国区 块 链 的 发 展 做 出 分 析 ， 第 五 章 对 杭 州 市 区 块 链 应 用 场 景 做 出 总 结 和分 析 ， 第 六 章 讲 述 了 2020 年 杭 州 市 区 块 链 行 业 的 整 体 情 况 、 政 策 标准 ， 并 从 底 层 技 术 实 践 、 应 用 场 景 等 方 面 对 产 业 领 域 的 发 展 做 出 总 结 ，第 七 章 和 第 八 章 从 技 术 发 展 、 应 用 落 地 、 人 才 培 养 与 政 策 规 划 等 多 个 角 度 分 析 了 杭 州 市 区 块 链 行 业 存 在 的 不 足 ， 并 从 多 个 方 面 对 区 块 链 行业 发 展 提 出 建 议 。 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 6 二 、 区 块 链 关 键 技 术 发 展 概 述1.区 块 链 底 层 技 术随 着 区 块 链 技 术 发 展 和 应 用 落 地 ， 区 块 链 底 层 技 术 在 不 断 创 新 和优 化 ， 当 前 关 注 点 较 高 的 底 层 技 术 包 括 共 识 机 制 、 智 能 合 约 、 密 码 技术 、 多 链 融 合 等 。（ 1） 共 识 机 制共 识 机 制 作 为 区 块 链 运 行 的 核 心 ， 通 过 区 块 链 网 络 使 各 节 点 达 成共 识 从 而 保 证 区 块 链 分 布 式 账 本 得 到 唯 一 结 果 ， 并 且 保 证 结 果 的 真 实 性 和 不 可 篡 改 ， 旨 在 解 决 分 布 式 账 本 各 个 节 点 之 间 的 信 任 问 题 。 在 区块 链 十 多 年 的 发 展 过 程 中 ， 占 据 主 导 地 位 的 共 识 机 制 包 括 PoW、 PoS、DPoS等 。采 用 PoW的 区 块 链 具 有 高 度 去 中 心 化 的 特 点 ， 但 为 了 实 现 去 中 心化 ， PoW牺 牲 了 部 分 效 率 ， 且 算 力 竞 争 模 式 需 要 投 入 大 量 的 物 理 算 力和 能 源 消 耗 ， 导 致 资 源 的 大 量 浪 费 。 在 发 展 过 程 中 ， 矿 场 的 出 现 也 逐渐 影 响 到 PoW完 全 去 中 心 化 的 特 征 。 PoS的 出 现 在 一 定 程 度 上 解 决 了PoW导 致 的 效 率 低 下 和 资 源 浪 费 等 问 题 。 但 依 据 权 益 分 配 记 账 权 会 导致 寡 头 垄 断 的 富 者 更 富 ， 而 且 通 过 权 益 证 明 每 轮 出 现 的 多 个 权 益 代 表 在 网 络 同 步 差 的 情 况 下 极 易 形 成 分 叉 。 为 解 决 PoS 中 存 在 的 特 定 问题 ， 衍 生 出 多 个 新 的 协 议 ， 如 针 对 币 龄 问 题 提 出 的 PoSV， 通 过 奖 励积 极 参 与 者 来 提 高 安 全 性 的 PoA， 为 进 一 步 加 快 交 易 速 度 并 解 决 积 累 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 7 币 龄 等 问 题 的 DPoS。从 目 前 来 看 ， 共 识 机 制 虽 然 种 类 繁 多 ， 但 都 有 各 自 的 优 点 及 不 足 ，仍 需 不 断 的 完 善 。 2018年 ， 美 国 康 奈 尔 大 学 （ Cornell） 尹 茂 帆 （ TedYin） 在 RBFT 算 法 基 础 上 提 出 的 HotStuff算 法 。 RBFT 算 法 最 大 的 缺点 是 消 息 复 杂 度 较 高 ， 每 当 主 节 点 广 播 信 息 ， 共 识 节 点 验 证 回 应 都 需要 消 耗 大 量 的 时 间 。 而 在 其 基 础 上 提 出 的 HotStuff算 法 引 入 了 门 限签 名 ， 每 一 轮 共 识 投 票 后 ， 共 识 节 点 将 共 识 投 票 消 息 和 各 自 的 签 名 发送 给 主 节 点 ， 主 节 点 再 将 消 息 和 签 名 组 成 一 个 信 息 广 播 给 各 节 点 ， 各节 点 通 过 签 名 就 可 以 验 证 共 识 信 息 ， 这 样 做 极 大 的 减 少 了 系 统 中 的 消 息 量 ， 提 高 了 效 率 。 Facebook 公 布 的 Libra 白 皮 书 中 提 到 Libra 区块 链 将 使 用 基 于 拜 占 庭 容 错 共 识 的 LibraBFT共 识 算 法 ， 而 LibraBFT是 基 于 HotStuff 的 变 种 算 法 。 LibraBFT 在 HotStuff 的 基 础 上 引 入显 示 的 活 跃 机 制 并 提 供 了 具 体 的 延 时 分 析 ， 较 大 程 度 上 提 高 了 协 议 的鲁 棒 性 。（ 2） 智 能 合 约智 能 合 约 ， 最 早 由 Nick Szabo 于 20 世 纪 90 年 代 提 出 。 在 区 块链 领 域 中 ， 比 特 币 协 议 一 直 都 支 持 智 能 合 约 ， 但 由 于 比 特 币 的 智 能 合约 需 要 通 过 脚 本 实 现 ， 且 受 限 于 UTXO 模 型 ， 智 能 合 约 需 要 在 链 下 节 点 执 行 ， 在 一 定 程 度 上 限 制 了 其 发 展 。 直 至 以 太 坊 的 出 现 ， 才 使 得 智能 合 约 在 区 块 链 领 域 大 范 围 的 运 用 。 以 太 坊 的 智 能 合 约 相 对 于 比 特 币的 智 能 合 约 表 达 能 力 更 强 ， 具 有 图 灵 完 备 性 ， 能 解 决 所 有 可 计 算 问 题的 逻 辑 系 统 、 装 置 或 者 编 程 语 言 。 同 时 ， 以 太 坊 引 入 gas机 制 ， 使 得 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 8 每 个 运 算 过 程 都 需 要 消 耗 一 定 成 本 ， 保 证 执 行 的 上 限 ， 降 低 资 源 浪 费 。基 于 智 能 合 约 在 以 太 坊 上 多 样 性 应 用 ， 推 动 了 区 块 链 游 戏 的 兴起 ， 加 快 分 布 式 交 易 所 的 形 成 以 及 分 布 式 金 融 （ DeFi） 的 发 展 。 分 布式 金 融 以 智 能 合 约 为 核 心 ， 打 造 新 的 金 融 模 式 ， 主 要 可 分 为 无 中 介 借贷 、 无 托 管 交 易 、 金 融 衍 生 品 、 金 融 流 程 自 动 化 等 几 类 ， 目 前 比 较 受关 注 的 DeFi 项 目 有 MakerDAO、 Compound、 Synthetix 和 dYdX 等 。MakerDAO成 立 于 2014年 ， 是 基 于 以 太 坊 的 自 动 化 抵 押 贷 款 平 台 ， 同时 MakerDAO 也 是 DeFi 领 域 的 龙 头 ， 市 值 比 重 达 56.89%， MakerDAO采 用 了 双 币 模 式 ， 一 种 为 稳 定 币 Dai， 另 一 种 为 权 益 代 币 和 管 理 型 代 币 MKR， 通 过 双 币 机 制 使 整 个 去 中 心 化 的 质 押 贷 款 体 系 得 以 运 转 。Compound也 是 当 今 领 先 的 DeFi项 目 之 一 ， Compound用 户 可 以 通 过 向流 动 资 金 池 捐 款 来 赚 取 利 息 ， 还 可 以 通 过 抵 押 加 密 资 产 进 行 借 贷 。Synthetix是 一 个 合 成 资 产 构 建 、 交 易 、 销 毁 管 理 的 平 台 ， Synthetix将 传 统 金 融 市 场 上 的 各 类 资 产 和 衍 生 品 复 制 ， 创 建 一 类 新 的 虚 拟 资产 ， 实 现 万 物 可 链 上 交 易 。 dYdX是 一 种 用 于 保 证 金 交 易 的 DeFi交 易所 ， 该 平 台 提 供 三 种 资 产 交 易 、 两 种 保 证 金 交 易 的 服 务 ， 用 户 可 以 进行 不 同 资 产 间 的 借 贷 。随 着 智 能 合 约 应 用 场 景 的 增 加 ， 近 两 年 不 断 出 现 各 类 智 能 合 约 开 发 平 台 ， 可 供 开 发 者 使 用 的 便 捷 化 智 能 合 约 开 发 平 台 数 量 日 益 增 加 ，其 中 使 用 人 数 较 多 的 智 能 合 约 平 台 包 括 RSK、 Matic、 LiquidApps、Echo 等 ， 这 些 平 台 分 别 从 不 同 的 角 度 对 可 扩 展 性 进 行 了 提 升 ， 用 户可 以 更 加 便 捷 地 构 建 和 部 署 相 关 应 用 和 产 品 。 RSK每 秒 最 多 支 持 100 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 9 次 交 易 ， 可 以 满 足 大 多 数 应 用 程 序 的 需 求 ， 还 通 过 欺 诈 检 测 技 术 和 概率 验 证 降 低 存 储 和 带 宽 的 耗 用 。 Matic是 Binance Launchpad IEO推出 的 项 目 ， 拥 有 10,000 TPS 的 吞 吐 量 ， 并 且 还 提 供 一 套 面 向 开 发 人员 的 工 具 ， 使 开 发 人 员 可 以 专 心 投 入 开 发 。 LiquidApps 主 要 从 链 上开 发 、 工 程 技 术 解 决 方 案 两 个 方 面 入 手 提 升 扩 展 性 ， 最 新 产 品LiquidLink可 以 连 接 EOS和 以 太 坊 区 块 链 ， 为 DApp提 供 辅 助 框 架 。Echo 主 要 是 利 用 比 特 币 主 链 的 安 全 性 和 网 络 效 应 ， 尝 试 构 建 一 个 去中 心 化 程 度 高 的 应 用 程 序 框 架 ， 它 的 可 扩 展 性 主 要 从 编 程 语 言 多 样 性来 体 现 ， 支 持 Solidity， C+， Go， Python和 Rust 等 多 种 编 程 语 言 。 （ 3） 密 码 技 术区 块 链 依 靠 加 密 算 法 保 证 链 上 数 据 的 隐 私 以 及 安 全 ， 主 要 采 用 算法 为 哈 希 算 法 和 非 对 称 加 密 算 法 。 随 着 区 块 链 的 广 泛 应 用 ， 对 于 隐 私保 护 及 信 息 安 全 的 要 求 日 益 提 高 。 为 满 足 各 行 业 应 用 需 求 ， 区 块 链 正在 不 断 尝 试 结 合 新 的 加 密 技 术 ， 目 前 常 用 的 密 码 技 术 包 括 ：1） 混 币 技 术混 币 技 术 是 将 多 组 用 户 的 交 易 组 合 在 一 起 从 而 隐 匿 交 易 双 方 的对 应 关 系 ， 达 到 模 糊 交 易 图 谱 的 效 果 。 2019 年 ， 比 特 币 核 心 开 发 者Adam Gibson提 出 新 的 混 币 技 术 ， 一 种 带 有 加 密 密 钥 的 简 单 非 交 互 式 混 币 重 用 机 制 （ SNICKER） 。 SNICKER 不 需 要 在 钱 包 之 间 交 互 ， 混 币发 起 者 在 区 块 链 中 找 到 一 个 已 知 地 址 的 第 三 方 UTXO 输 出 ， 然 后 发 起一 笔 混 币 交 易 ， 输 入 混 币 发 起 者 地 址 和 这 笔 第 三 方 UTXO， 输 出 发 起者 的 新 地 址 和 这 笔 第 三 方 UTXO（ 输 出 比 特 币 数 量 相 同 ） ， 并 将 找 零 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 10 转 移 至 发 起 者 的 另 外 一 个 地 址 。 通 过 上 述 方 式 ， 混 币 发 起 者 的 新 地 址混 合 了 自 己 以 及 第 三 方 的 资 金 ， 实 现 混 币 的 目 的 。混 币 技 术 虽 然 可 以 增 强 隐 私 ， 但 也 极 易 被 国 际 恐 怖 组 织 和 洗 黑 钱组 织 利 用 。 2020 年 2 月 ， 美 国 发 生 了 一 起 Helix 混 币 器 运 营 商 被 指控 协 助 比 特 币 暗 网 交 易 市 场 洗 钱 3.11 亿 美 金 的 事 件 。2） 环 签 名环 签 名 通 过 签 名 人 的 私 钥 并 结 合 群 成 员 的 公 钥 进 行 签 名 ， 且 群 成员 无 法 确 定 自 己 是 否 包 含 在 其 中 。 环 签 名 在 保 护 账 户 隐 私 的 前 提 下 ，使 得 签 名 被 伪 造 的 概 率 小 到 几 乎 可 以 忽 略 。 其 中 ， 门 罗 币 作 为 采 用 环 签 名 的 典 型 代 表 ， 每 笔 交 易 地 址 都 经 过 模 糊 化 处 理 ， 匿 名 程 度 更 高 ，更 注 重 用 户 的 隐 私 保 护 。3） 安 全 多 方 计 算安 全 多 方 计 算 （ Secure Multi-Party Computation， 简 称 MPC）指 多 方 参 与 计 算 ， 在 不 解 密 的 前 提 下 协 同 执 行 一 个 计 算 逻 辑 ， 并 获 得明 文 计 算 结 果 。 它 具 有 输 入 隐 私 性 、 计 算 正 确 性 以 及 去 中 心 化 特 征 ，能 在 保 护 数 据 隐 私 的 前 提 下 分 析 隐 私 数 据 ， 目 前 已 有 多 个 区 块 链 项 目采 用 安 全 多 方 计 算 。 例 如 ， Engima 在 医 疗 领 域 的 应 用 案 例 ， 在 基 于区 块 链 的 底 层 网 络 中 融 合 安 全 多 方 计 算 对 医 疗 数 据 的 进 行 分 享 和 分 析 ； 数 秦 科 技 的 “ 氚 平 台 ” ， 针 对 不 可 集 中 的 大 量 分 布 式 数 据 源 ， 通过 安 全 多 方 计 算 技 术 ， 实 现 了 原 始 数 据 不 出 私 域 为 前 提 的 数 据 计 算 结果 跨 域 调 用 。安 全 多 方 计 算 在 区 块 链 智 能 合 约 、 密 钥 管 理 、 随 机 数 生 成 等 方 面 2020年 杭 州 区 块 链 产 业 白 皮 书 11 的 应 用 在 不 断 被 挖 掘 ， 但 其 效 率 及 链 上 链 下 的 配 合 问 题 仍 然 是 需 要 克服 的 难 点 。4） 同 态 加 密同 态 加 密 是 指 对 经 过 加 密 的 数 字 再 次 进 行 数 学 运 算 ， 且 拥 有 密 钥的 用 户 解 密 后 恰 好 是 处 理 过 后 的 加 密 值 ， 进 一 步 增 强 了 信 息 的 安 全性 。 华 为 区 块 链 在 交 易 解 决 方 案 中 提 到 基 于 同 态 加 密 库 对 用 户 数 据 、最 终 账 本 均 进 行 加 密 保 护 ， 即 使 节 点 被 攻 破 也 无 法 对 账 本 解 密 。 数 秦“ 氚 平 台 ” 将 同 态 加 密 技 术 与 芯 片 加 密 相 结 合 ， 通 过 区 块 链 的 节 点 分级 对 数 据 源 进 行 了 安 全 分 级 ， 高 安 全 等 级 数 据 源 通 过 TEE芯 片 于 固 化 本 地 保 障 数 据 运 算 安 全 ； 中 安 全 等 级 数 据 源 通 过 数 据 资 源 标 签 哈 希 、算 法 和 运 算 过 程 上 链 ， 实 现 数 据 完 整 性 的 事 后 可 审 计 。5） 零 知 识 证 明零 知 识 证 明 是 在 未 获 得 任 何 有 用 信 息 的 情 况 下 ， 证 明 者 仍 能 向 验证 者 证 明 某 个 论 断 的 正 确 性 。 目 前 已 有 很 多 零 知 识 证 明 协 议 ， 如Snark、 Stark、 Plonk、 Sonic、 Supersonic 等 。 ZCASH作 为 零 知 识 证明 的 典 型 应 用 案 例 ， 将 交 易 双 方 和 金 额 都 进 行 加 密 ， 矿 工 无 法 得 知 具体 信 息 ， 但 可 以 验 证 交 易 。 随 着 人 们 对 匿