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国内外区块链关键技术的现状与差异

资料来源:cbdio.com 国内外区块链的发展几乎同时开始。从世界范围来看,全球区块链的发展正从被完全否定和充分尊重的…

国内外区块链关键技术现状及差异

资料来源:cbdio.com

国内外区块链的发展几乎同时开始。从世界范围来看,全球区块链的发展正从被完全否定和充分尊重的感性认识向理性认识转变。国外更注重发掘区块链的潜在应用价值和商业模式。然而,区块链技术在国内外的发展重点、部署策略和R&D过程是不同的。

区块链典型关键技术

区块链并不是作为一种全新的技术而存在的。相反,它是分布式系统、加密算法、数字签名、共识机制、智能合约等技术的集成。与比特币等加密货币不同,区块链本身的创新在于技术融合。目前,区块链技术仍处于高速发展阶段,技术创新不断实现。技术重点主要体现在以下几个方面:

1.分布式账本技术

区块链系统中的块就像电子票据,记录着所有节点的交易信息。每个区块的数据存储在每个用户的客户端节点,所有节点共同组成一个安全可靠的分布式账本。即使任何一个节点的数据被破坏,也不会影响整个系统的账本的正确性。整个系统具有高度的透明性和开放性。除了对每个交易方的私密信息进行加密,可共享的信息会对所有人公开,公开的数据可以通过开放接口查询。

2.点对点传输技术

点对点传输技术,也称为对等网络,是TCP/IP的一种通信架构。采用点对点传输技术后,所有连接的节点处于平等的地位,节点可以直接连接,自由进出。任何一个节点的权利义务都是平等的,系统中的数据块由整个系统中的节点共同维护。

3.密码学应用技术

区块链系统使用多种密码原理进行数据加密和隐私保护,尤其是非对称加密算法和哈希算法(电子签名的主要技术),有效实现了身份认证和数据防篡改。

4.共识机制技术

共识机制,也称为共识算法,是区块链系统中所有节点达成共识的策略和方法。所谓共识,就是分布式节点可以保留POW、POS、DPOS、PBFT、DAG等几十种常用算法。在信息传输过程中,可以根据不同的应用场景和系统条件灵活选择系统。

5.智能合同技术

智能合同是在区块链数据库上运行的应用程序,当满足预设条件时,可以自动执行。智能合同替代法律文本,以代码形式定义承诺条款,合同内容不可修改。参与合同的双方将事先把达成的协议安装到区块链系统中。双方同意的内容完成后,将执行本合同。它最大的优点是用程序算法代替人工仲裁和合同执行。

区块链关键技术发展现状

尽管世界各国都在争相布局区块链,开辟国际竞争新赛道,抢占新一轮产业创新的制高点,提高国际竞争力,但国内外都在区块链的发展中摸索前进。从区块链的底层、中间层和应用层来看:

1.底层关键技术

包括BFT共识算法、原子交叉链技术、子链技术等。其中BFT共识算法:国内没有自主可控的算法,大部分都是在开源代码上优化调整的。比如RBFT算法在趣链和井传中都有使用,只是策略略有不同;原子交叉链技术:国内外同步探索。国内一些企业的产品虽然运行稳定,但性能、效率、稳定性、适用性远不如国外同行。如Xunlei.com的接力接力技术、上海火鱼的合约跨链技术;子链技术:国内企业难以应对

包括散列锁定、分布式私钥控制、对私有数据的授权访问等。哈希锁定:国外研究较早,也有相对成熟的产品;虽然在国内机构已经实现,但是还没有大规模的应用测试。分布式私钥控制:国外技术相对完善,但国内安全性和可靠性略显不足;隐私数据授权访问:国内企业研究较早,但基于国家机密的隐私数据授权访问在区块链尚未广泛应用。

3.应用层关键技术

包括分布式应用程序、智能合同等。智能合约:Solidity,JavaScript,Wasm,Move等。是国外占主导地位的智能合同语言,国内没有独立的智能合同语言。分布式应用:国内DApp和DeFi技术相对成熟,类型远比国外丰富。他们关注了电子发票、电子存单、保险、司法等领域。如腾讯科技、东港股份的电子发票、蚂蚁金服的杭州互联网法院等。

区块链关键技术发展综述

总体而言,国内外对区块链的研究、探索和应用几乎同时起步,国外主要集中在BFT共识算法、原子交叉链、子链等底层关键技术上。国际巨头纷纷布局区块链作为核心战略,不断提供人力、财力、物力,聚集全球资源打造开源社区,输出原创技术和开源产品,影响和引领行业的发展方向和路径。中国侧重于中间层的关键技术,如哈希锁定、分布式私钥控制、私有数据的授权访问,以及应用层的关键技术,如分布式应用和智能合约。

然而,我国区块链创新缺乏动力和资金投入,高度依赖国外开源软件产品。虽然应用探索比国外同行多,但对行业影响力不足。区块链涉及的各种关键技术都严重依赖国外开源软件项目。国内虽有借鉴和创新,但并不能影响其技术路线,自主可控的算法和技术并未形成。而且性能效率、安全性、稳定性远不如国外同行,存在较大的安全隐患。

(作者:向李鹏,工业和信息化部电子研究所)

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作者: 玩大的

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