國內外區塊鏈關鍵技術現狀及差異

2020-08-16 12:01:38 信息技術

國內外區塊鏈發展幾乎同時起步,從全球來看,全球區塊鏈發展正從全面否定與全面推崇的感性認識趨于理性認識,國外內都更加專注于探索區塊鏈潛在的應用價值和商業模式。然而,國內外針對區塊鏈技術的發展重點、部署策略和研發過程都有所不同。

區塊鏈典型關鍵技術

區塊鏈并不是作為一項全新的技術而存在,相反,它是分布式系統、加密算法、數字簽名、共識機制、智能合約等多種技術的集成體。與比特幣等加密貨幣不同,區塊鏈本身的創新之處在于技術融合。當前,區塊鏈技術仍然處于高速發展階段,技術創新不斷實現,技術側重點主要體現在以下幾個方面:

1.分布式賬本技術

區塊鏈系統中的區塊就像一個個電子賬單,記錄著所有節點的交易信息。每個區塊的數據都存儲在各用戶的客戶節點中,所有節點共同構成了一個安全可靠的分布式賬本。即使其中任意節點的數據被銷毀,整個系統的賬本正確性都不會受到影響。整個系統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據。

2.點對點傳輸技術

點對點傳輸技術也稱為對等網絡,是TCP/IP的一種通信體系結構。采用點對點傳輸技術后,相互連接的節點都處于平等地位,節點可直接連接且自由進出,任意節點的權利和義務都是均等的,系統中的數據塊由整個系統中的節點來共同維護。

3.密碼學應用技術

區塊鏈系統采用多種密碼學原理進行數據加密及隱私保護,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),有效實現身份認證與數據防篡改。

4.共識機制技術

共識機制又稱為共識算法,是區塊鏈系統中各個節點達成一致的策略和方法,所謂共識指,就是指分布式節點在信息傳輸過程中可以保持常見的有POW、POS、DPOS、PBFT、DAG等數十種算法,系統可根據不同的應用場景、系統情況來靈活選擇。

5.智能合約技術

智能合約是運行在區塊鏈數據庫上的應用程序,在滿足預設條件時可以自動執行。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,合約內容不能修改。合約的參與雙方將達成的協議提前安裝到區塊鏈系統中。在雙方約定的內容完成后,開始執行合約。其最大的優勢是利用程序算法替代人為仲裁和合同執行。

   區塊鏈關鍵技術發展現狀 

雖然,世界各國都在爭相布局區塊鏈,開辟國際競爭的新賽道,搶占新一輪產業創新的制高點以提高自身國際競爭力,但無論是國內還是國外,在區塊鏈發展道路上都是在摸索前行,從區塊鏈底層、中間層、應用層來看:

1.底層關鍵技術

包括BFT共識算法、原子跨鏈技術、子鏈技術等。其中,BFT共識算法:國內未形成自主可控算法,多在開源代碼上優化調整。如趣鏈、井通都采用RBFT算法,但策略略有不同;原子跨鏈技術:國內外同步探索,雖國內部分企業產品已穩定運行,但性能效率,穩定性、應用性遠差于國外同行。如迅雷網欣的Relay中繼技術、上?;痍诺暮霞s跨鏈技術;子鏈技術:國內企業除杭州秘猿、上海鏈景外,幾乎無探索子鏈技術,國外多采用分層設計思路實,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.中間層關鍵技術

包括哈希鎖定、分布式私鑰控制、隱私數據授權訪問等。哈希鎖定:國外研究較早,也有相對成熟的產品出現;國內機構雖也有實現,但沒有大規模的應用檢驗。分布式私鑰控制:國外技術相對完善,國內安全性、可靠性稍顯不足;隱私數據授權訪問:國內企業研究較早,但基于國密的隱私數據授權訪問還未在區塊鏈上大規模推廣應用。

3.應用層關鍵技術

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,國內未形成自主智能合約語言。分布式應用:國內DApp、DeFi技術相對成熟,類型遠比國外豐富,已關注到電子發票、電子存證、保險、司法等領域。如騰訊科技、東港股份的電子發票、螞蟻金服的杭州互聯網法院等。

   區塊鏈關鍵技術發展總結  

綜合來說,國內外對區塊鏈的研究、探索和應用幾乎同時起步,國外側重于BFT共識算法、原子跨鏈、子鏈等底層關鍵技術。國際巨頭將區塊鏈作為核心戰略進行布局,不斷提供人財物力,集聚全球資源打造開源社區,輸出原創技術和開源產品,影響和主導行業發展方向和路徑。國內側重于哈希鎖定、分布式私鑰控制、隱私數據授權訪問等中間層關鍵技術,以及分布式應用、智能合約等應用層關鍵技術。

然而,國內在區塊鏈創新上缺少動力,又欠缺資金投入,且高度依賴國外開源軟件產品,雖應用探索多于國外同行,但對于行業影響力不足。區塊鏈涉及的各類關鍵技術,嚴重依賴國外開源軟件項目,國內雖借鑒并有所創新,但無法影響其技術路線,未形成自主可控算法和技術,且性能效率,安全性、穩定性遠差于國外同行,存在較大的安全隱患。

(來源:數據觀)