回望2018年中国区块链的发展

文/节选自《中国区块链技术和应用发展研究报告（2018）》

当前，数字经济发展进入新时代，区块链对全球社会生产生活的影响逐渐扩大，我国区块链技术和应用在政策、产业和技术等方面面临良好的发展机遇。

当前，国内外形势正在发生深刻复杂变化，我国发展仍处于重要战略机遇期。与此同时，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用，与制造、数字经济等产业深度融合，加快促进实体经济高质量发展。

区块链技术作为一种目前主流的分布式记账技术，利用巧妙的技术设计和数据治理方式，可以在多个领域为多方协作提供信任基础，有助于解决业务发展痛点，促进业务模式创新，推动供给侧改革和经济结构优化。

近年来，联合国、国际货币基金组织加强对区块链技术的研究和探讨，ISO、IEEE-SA等国际标准组织通过标准化工作推动区块链技术的全球共识和规范化发展。全球主要国家加快布局区块链技术发展，产业界、学术界纷纷开展区块链技术创新和应用探索，取得了良好的发展成果。

本文节选《中国区块链技术和应用发展研究报告（2018）》的部分内容，提出了应用场景选择、应用治理、应用评价等方法，并提供多个国内典型应用案例。希望各界继续努力，积极把握区块链发展的历史性机遇，共同营造和维护良好的产业发展环境，持续推动我国区块链技术和产业发展。

面临的机遇和挑战

当前，数字经济发展进入新时代，区块链对全球社会生产生活的影响逐渐扩大，我国区块链技术和应用在政策、产业和技术等方面面临良好的发展机遇。

1.各类政策相继出台，营造良好发展环境。各级地方政府积极推动区块链应用和产业发展。据不完全统计，2017年全国有9个省市出台了扶持区块链产业发展的相关政策措施；2018年以来，全国又有30余个省市两级政府颁布了40余项政策措施，重点扶持区块链应用，以带动地方区块链相关产业发展。

2.数字经济发展加快推进，创造广阔市场空间。2016年9月，G20杭州峰会发布《G20数字经济发展与合作倡议》，明确提出数字经济对加速经济发展、提高劳动生产率、培育新市场和产业新增长点、实现包容性增长和可持续增长具有重要作用。据相关研究估计，2017年我国数字经济规模已超过27.2万亿元，对国民经济的贡献显著增强，成为拉动经济增长的新引擎。

3.相关技术创新加快，提供坚实发展基础。当前，各行业意识到区块链技术在创新业务模式、优化业务流程方面的巨大潜力，进一步加大区块链技术和应用研发。底层平台、共识算法、新型分布式存储机制、隐私保护机制、智能合约等技术和产品研究开发不断取得新突破，涌现出一批优秀的国内企业研发的底层平台及相关技术成果。

在不断取得重要进展的同时，区块链由于其自身发展阶段以及其他外部原因，技术和应用发展还面临以下五个方面的挑战。

1.对区块链的认识水平有待提升。首先，人们将区块链和比特币、以太币为代表的形形色色的虚拟代币划等号，随着各类虚拟代币和ICO受到合法性质疑，区块链行业遭到连累和怀疑。其次，存在过度炒作和盲目夸大区块链功能的现象。区块链作为一种新兴的底层技术，普遍被认为能够适用于多种业务场景，从而创造丰富的价值，然而盲目夸大区块链功能的现象造成了一定的社会资源浪费，也不利于行业找到更优的发展方向。为规范区块链行业的健康发展，业界一方面要在技术研发和应用场景拓展上加大力度，另一方面也要面向社会各界加强知识普及宣传及相关政策引导，帮助人们正确认识区块链。

图1 账本、分布式账本、区块链、分布式记账技术的关系

2.对区块链的应用存在误解和担心。当前，在全球范围内，区块链项目良莠不齐，虚假项目、夸大宣传和概念炒作等现象层出不穷，如何将区块链应用纳入有效监管已成为各国政府的共同关注点。基于区块链的ICO项目在近年来加速扩张，并以区块链具有的去中心化、防篡改、建立信任共识等特点作为项目卖点，大肆宣传吸引投资者，然而背后的技术风险以及监管缺失，常常使投资者承受难以弥补的损失。区块链作为新技术，在系统稳定性、应用安全性、业务模式等方面尚未成熟，现阶段其用途和效果被夸大，有泡沫化的倾向。另一方面，参与项目门槛低，使得市场投机氛围严重。部分投资人不关心区块链项目方身份的真伪，也不在乎项目的虚实或项目前景，只关注能否通过区块链概念炒作创造升值空间，造成行业乱象。如何在做好风险控制的同时保护技术与业务创新，从外部监管和内部审计来看都具有很大的挑战性。区块链的商业应用与监管机制的有效结合，是未来需要重点考虑的问题。

3.区块链技术成熟度有待进一步提升，理论研究力量有待加强。区块链作为一种全新的计算机和网络技术的融合应用模式，在性能、安全、隐私保护、治理、跨链互操作等方面的技术仍不成熟，现有的应用多数仍处于研究和发展阶段。未来一段时期内，技术优化仍然是重要的课题。只有以共识机制、智能合约、跨链技术等为代表的核心技术不断创新演进和优化，区块链的适用范围才能得到不断拓展。此外，区块链是起源于实际应用的技术，长期以来以产业界的投入为主，高校、研究机构的参与程度总体不高，基础理论研究工作如何跟上产业发展的步伐，将是未来一段时期内的发展重点之一。

4.现有应用场景有待丰富，认可度有待提高。区块链虽然被达沃斯世界经济论坛列入“第四次工业革命”的技术范围，并被誉为能产生颠覆性革命的技术之一，但事实上目前其应用场景还不够丰富。目前，区块链主要应用于对账、清结算和存证等场景，应用范围有待进一步拓宽。同时，存在应用区块链改造传统中心化的基础设施的现象，这种应用往往成本高于收益，必要性不强。针对这些问题，业界需要在不断提升当前技术性能的同时，挖掘区块链的其他潜在优势，以持续拓展其应用场景。

5.区块链行业迅速发展，对标准化的需求日益迫切。当前区块链和分布式记账技术处于技术膨胀期，各行业缺乏核心的理念和基本技术共识，使得行业发展碎片化严重。同时，区块链应用的开发和部署缺乏标准化引导，更缺少安全性、可靠性和互操作性等评估方法，不利于区块链产品和服务质量的提升。应对这些挑战，需要通过开展标准化工作来帮助各国家、各行业间达成共识，为产业共有的挑战提供解决方案，为区块链大规模应用奠定基础。

区块链技术发展情况

技术发展路径

20世纪80年代，随着会计信息化的推进，账本实现了计算机化，极大地提高了记账效率，账本本身演变为新型的事务记录方式，例如交易信息、财务往来、征信数据等，同时数据的一致性、防篡改面临新的挑战。2008年区块链出现以来，由于其分布式对等、防伪造、防篡改、可追溯等优势，引发了业界对传统记账技术的新思考，衍生出新型的记账方式即分布式记账，以及分布式记账技术的概念。通过对账本、分布式账本、区块链、分布式记账技术的研究，本报告提出了图1所示的关系图。

其中，分布式账本是指以分布式的方式进行分享和同步的账本，分布式记账技术是指赋能分布式账本运营和使用的技术。分布式记账技术所依赖的基础技术是文件系统和数据库系统，这与传统的集中式记账技术是相同的。但在账本的构建和应用方面更注重共识机制、智能合约、密码学等技术的应用，同时可按照去中心化或多中心化的技术架构实现账本的分享和同步。

分布式记账技术可以有多种不同的技术路径。结合ISO 23257《区块链和分布式记账技术参考架构》最新成果来看，区块链是一种分布式账本，其典型技术特征是通过块链式的数据结构实现分布式账本。具体而言，区块链技术将账本数据打包为区块，并采用密码学技术组织成链状数据结构、在全网进行确认和验证。通过这种手段，实现防伪造、防篡改和可追溯等特性。

近几年来，区块链技术正处于不断的发展演变中，各种共识机制、隐私保护、跨链等新技术层出不穷，成熟度逐步提升。同时，受区块链应用的启发，陆续出现新的分布式记账技术，现阶段我们将之统称为类区块链技术。类区块链技术与区块链技术的主要区别是：不依赖块链式数据结构，事务数据可以不打包为区块而直接记录在账本中，或采用新型的拓扑结构。类区块链技术在提升性能和吞吐量方面做了大量探索，但安全和应用成熟度等方面仍然面临较大挑战。

图2 区块链系统功能架构

区块链系统架构

区块链的技术实现分为以数字代币为典型特征的区块链1.0和以智能合约为典型特征的区块链2.0。两年多以来，区块链技术和应用不断演进变化，但目前尚未产生能被广泛认可的区块链3.0形态。

2017年5月，中国区块链技术和产业发展论坛发布《区块链参考架构》团体标准，对统一区块链系统架构的认识发挥了重要作用。2017年11月，ISO/TC 307正式启动了国际标准ISO 23257《区块链和分布式记账技术参考架构》项目，在《区块链参考架构》团体标准的核心内容基础上构建了国际标准的区块链系统架构，目前已初步达成共识。随着对区块链系统及技术理解的逐渐深入，国内和国际上逐渐达成了以功能组件为基础的分层框架形式的系统架构，如图2所示。

分层框架的五层分别是：基础层、平台层、API层、用户层和外部交互层。跨越各层的功能称为跨层功能，包括开发、运营、安全，以及监管和审计。该系统架构在原区块链基础技术的架构上补充了区块链系统与外部程序、用户和数据等的交互和接口管理，并注重区块链系统全生命周期开发和运营的管理，进而强调了区块链系统各实现层级的安全、监管和审计管理，从架构层面提供了对区块链系统的理解以及实现上的框架指导。基础层包含计算资源、存储资源和网络资源。该层提供了区块链系统所需要的运行环境，可以用云计算的形式提供，也可以用本地服务器设备等形式来提供。平台层支持的具体功能有：安全的代码执行环境与智能合约、账本记录、事务系统、成员管理服务、状态管理、共识机制、事件分发、加密服务、安全的点对点通信机制等，该层通过基于基础设施层提供的硬件或网络基础设施连接到API层实现相应功能。API层通过调用平台层的功能组件为应用程序、用户和外部系统提供可靠、高效访问区块链的能力，同时提供统一的访问和节点管理功能。用户层包含用户应用和管理应用，该层是面向用户的入口，通过该入口，使用服务的用户可以与区块链功能、区块链系统运营者进行交互。用户层也可与其他层通信，提供对跨层区块链系统的支持。

核心关键技术发展情况

2016年以来，产业界、学术界持续加大对区块链相关技术的研究力度，六类核心关键技术不断取得新的进展，尤其是数据存储结构、共识机制、智能合约，以及安全与隐私保护等技术发展活跃，同时跨链、分片等技术进展较快，已成为新的核心关键技术方向。

安全与隐私保护技术

安全技术在区块链中起着基础性作用，能保证区块链的数据一致性，并确保参与者身份的安全性。区块链涉及的安全技术主要包括数字摘要算法、数字签名和加密算法。数字摘要算法能将任意长度的二进制明文映射为较短的固定长度的二进制值，即生成摘要。数字摘要算法具有输入敏感、输出快速轻量、逆向困难的特性，在区块链中，可用于实现数据防篡改、链接区块、快速比对验证等功能。此外，数字摘要算法还应用在消息认证、数字签名及验签等场景中。目前主流的数字摘要算法包括SHA256、SM3等。数字签名算法主要包括数字签名和签名验签两个具体操作，数字签名操作指签名者用私钥对信息原文进行处理生成数字签名值；签名验签操作指验证者利用签名者公开的公钥针对数字签名值和信息原文验证签名。在区块链中，数字签名算法用以确认数据单元的完整性、不可伪造性和不可否认性。

根据加密密钥和解密密钥是否相同，加密算法可以分为对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法中两个密钥相同，并且加解密操作速度相对较快，一般用于普通数据的加密保护，主流的对称加密算法包括AES、SM4等。非对称加密算法的解密密钥是由解密者持有，而加密密钥是公开可见的，几乎无法从加密密钥推导出解密密钥，能够节约系统中密钥存储，一般用于对称密钥的封装保护和短数据加密，主流的非对称加密算法包括RSA、SM2等。在区块链中，非对称密钥算法可用于数字签名、地址生成、交易回溯和交易验证等。此外，在区块链网络系统中，密钥的有效保护和受限使用对整个系统的安全亦有重要影响。在公有链场景，用户密钥通常通过区块链客户端程序来进行保存、管理和操作等。在联盟链或专有链场景，通常会有更复杂多层级的用户管理和密钥托管的需求，包括身份鉴别和权限管理等。此外，还应充分重视量子计算的技术演进对现有的密码学安全机制的影响。根据Shor算法，经典非对称算法（基于大数分解、离散对数等算法，如RSA、ECDSA和SM2等）可以被稳定、可用的量子计算机攻破。虽然量子计算设备距离实际可用的通用计算机还有一定距离，但密码学术界和产业界对此广泛关注。

区块链的数据组织采用了更为公开的分布式存储方式，在具体应用场景中隐私保护显得尤为重要。区块链系统中隐私保护的目标包含“身份的隐私性”和“数据的机密性”两个方面，前者主要是对区块链参与者身份的保护，后者主要是对记录内容、合约逻辑等数据的保护。隐私保护涉及的技术有环签名、同态加密、零知识证明和安全多方计算等。环签名允许一个成员代表一个群组进行签名而不泄漏签名者信息，可以实现签名者完全匿名。环签名在匿名电子选举、电子政务、电子现金系统、密钥管理中的密钥分配、匿名身份认证以及多方安全计算等领域都有广泛的应用。利用环签名技术，可以在一定范围内隐藏区块链交易发起者的签名公钥，来实现身份的隐私性保护。同态加密除了具有一般的加密操作之外，还能够实现直接对密文的计算操作，对密文的计算操作后获得的密文结果，解密后与对明文的计算操作获得的明文结果一致。同态加密在云计算和外包计算等场景中具有重要意义。在区块链智能合约中，可以借助同态加密，对密文直接进行处理，无需泄露真实明文，从而保证数据的机密性。同态加密算法通常分为加法同态、乘法同态、全同态等类型，其中加法同态已在一些区块链项目中落地实践，乘法同态、全同态在区块链中的应用还在研究中。零知识证明是指一方（证明者）向另一方（验证者）证明某个事实的论断，同时不透露该事实的其他信息的方法。在区块链中，零知识证明用来保证交易发起者计算的密文等信息具有正确的数据结构，从而在提供密文中私密信息机密性保障的前提下，使验证者确定发起者确实拥有该私密信息。安全多方计算能够在保证输入数据隐私的前提下，为缺乏信任的参与方提供协同计算功能。在计算过程当中，操作逻辑是公开的，参与方无须泄露输入数据，通过正确执行操作逻辑即可得到最终结果。在计算正确性和去中心化方面，安全多方计算与区块链天然契合，安全多方计算具备的输入隐私性能为区块链中交易各方带来数据的机密性保护。

表 核心关键技术改进情况

跨链技术

跨链泛指两个或多个不同区块链上资产和状态通过特定的可信机制互相转移、传递和交换的技术。随着区块链底层平台的多样化发展，区块链项目数量的快速增长，多链并行、多链互通逐渐成为未来发展趋势。跨链通信和数据交互日益重要，尤其是区块链网络间的数据传递，以及智能合约的可移植性等方面技术亟待发展。如何提升可扩展性和执行效率，保证跨区块链网络间的数据一致性，以及数据不一致时的共识成为跨链技术的发展重点。跨链分为同构链的跨链和异构链的跨链。相比较而言，同构链的跨链交互在实现上相对容易，异构链的跨链技术实现难度较大，目前还较不成熟。目前主流的跨链技术有：公证人机制、侧链/中继、哈希锁定、分布式私钥控制等。总的来说，当前跨链技术成熟度还较低，现有的跨链技术主要致力于解决可用性问题，对于跨链易用性、可扩展性以及安全性的研究还有待发展。基于技术发展现状分析，未来跨链技术的重点发展方向包括：加快交易速度，减轻主链负担，发展多链并行处理计算，支持海量交易，提升安全性和加强隐私保护等。

分片技术

分片技术本身是一种传统数据库技术，此前主要用于将大型数据库分成更小、更快、更容易管理的数据碎片。在区块链中，可将区块链网络分成很多更小的部分，即进行“分片”处理，每一个小网络只需要运行一个更小范围的共识协议，对交易或事务进行单独处理和验证，这样冗余计算量可大大减少，效率得到提升。目前正在探索中的分片技术主要有网络分片、交易分片和状态分片三类。网络分片是利用随机函数随机抽取节点形成分片，从而支持更海量的共识节点。交易分片分为同账本分片和跨账本分片，主要思想是确保双花交易在相同的分片中或在跨分片通信后得到验证。状态分片的技术关键是将整个存储区分开，让不同的碎片存储不同的部分，每个节点只负责托管自身的分片数据，而不是存储完整的区块链状态。

其他核心关键技术改进情况

除了安全与隐私保护技术、跨链技术、分片技术，本报告还梳理了数据存储、共识机制、智能合约等其他核心关键技术的改进情况，如表1所示。

技术成熟度

从区块链核心关键技术现阶段的发展和应用情况来看，其重点方向是共识机制、智能合约等新兴技术，而P2P对等网络、密码学算法等基础组件技术已较为成熟。随着区块链应用的不断深入，未来对核心关键技术也将不断提出新的要求，包括抗量子、高性能共识算法等也将逐步走向成熟。针对区块链核心关键技术中的具体技术点，本报告采用专家评价法，从技术成熟度和技术适用度两个维度，以定量评价的方式，形成了针对具体技术点的具有数理统计特性的评价性结论，具体结果如图3所示。需要注意的是，相关技术仍然处于发展演化中，同时，技术成熟度对于不同的应用场景或应用实施主体也有所区别。本部分内容旨在提供一种描述区块链技术成熟度的方法，图3所示的具体分值仅供参考。

底层技术平台发展情况

国内外主要区块链平台

目前，国外市场上受关注和应用较多的区块链底层平台有：以太坊、Hy p er l ed ger Fabr i c等。其中，以太坊项目由以太坊基金会于2013年启动，支持图灵完备特性智能合约，已有多种DAPP在以太坊网络上运行。Hyperl edger（超级账本）由Li nux基金会发起，目前孵化了包括Fabric、Ir oha、Sawt oot h在内的多个开源项目。

国内具代表性的开源社区是由中国区块链技术和产业发展论坛于2017年12月发起的分布式应用账本（DApp Ledger）开源社区（如图4所示）。该社区以中国区块链技术和产业发展论坛成员自主开发的底层平台为基础，逐步建立多平台运营模式，在应用集成过程中探索最优架构，为国内区块链应用发展提供支持。其中重点孵化的开源项目有BCOS和Annchain等。其中，BCOS由微众银行、万向区块链、矩阵元联合开发建设，金融区块链合作联盟（简称：金链盟）开源工作组在此基础上，聚焦金融行业需求，进一步深度定制发展为FISCO BCOS，BCOS和FISCO BCOS皆已开源并互通有无。Annchain是众安科技自主研发的企业级区块链平台，该平台具有较强扩展性，同时采用交易即共识的方法，能有效提高效率并使交易可并发，可提供快速链部署、中间件、审计浏览、系统监控等支撑工具或产品。

开源社区发展情况

2016年以来，区块链开源社区参与者数量快速增长。公开数据显示，截至2018年8月，Hyperl edger开源社区成员由初创时的30多名增长到超过250名，共有27个组织、159名开发者参与了代码贡献。以太坊社区由全球开发者合作贡献代码，据资料介绍核心开发组织包含400多名开发者、密码学者等。随着企业级市场对区块链技术的需求提升，2017年以太坊企业联盟（EEA）成立，初创成员为30家，目前已有超过500家机构加入。与此同时，国内开源项目成长显著。BCOS/FISCO BCOS开源生态圈已逐渐成型，应用加速涌现。截至2018年第四季度，BCOS/FISCO BCOS社区开发者成员已达数千，已有数百家机构使用BCOS/FISCO BCOS开源平台，数百个场景应用落地，覆盖范围包括以支付、对账、交易清结算、供应链金融、数据存证、征信、场外市场等为代表的金融应用，以及司法仲裁、文化版权、娱乐游戏、社会管理、政务服务等其他行业应用。Annchai n已在数十家企业的商业场景中进行工程化应用，覆盖农业防伪溯源、共享广告、公益资金溯源、智能理财等众多领域。

在参与数量大幅增长的同时，参与者的角色也在丰富，除开发者外，各开源社区中出现了基于平台产品进行各种商业应用场景落地的参与者，包括投资人、集成商、应用开发者和第三方安全审计公司等，推动围绕DAPP的应用生态逐步繁荣。从各开源软件平台的版本发布特性分析，主要开源社区重点投入的方向包括易用性、隐私保护、可扩展性、安全防护以及整体架构优化等。

在易用性方面，随着开发者和社区用户的增加，对开源软件的部署、配置、应用开发和运营运维等方面都提出了更多要求，主流开源平台在开发工具、部署工具、数据查询和统计分析，以及系统运维工具等方面做了大量的工作，以降低使用者的门槛，加速开发效率。

在隐私保护方面，由于商业场景对商业数据、机构和人员等信息的隐私保护有很高的要求，主流开源平台普遍通过架构优化或密码学等方式实现不同力度的隐私保护。例如，Hyperl edger Fabr ic在1.0版本加入了私有数据特性，在1.3版本实现了使用零知识证明来保证客户身份匿名和不可追踪等。BCOS/FISCO BCOS提供了可监管的零知识证明、环签名、群签名和同态加密等算法，帮助实现用户隐私保护。

在可扩展性方面，主流开源平台分别根据自身架构，提出不同的可扩展性方案。Hyperl edger Fabric基于通道的设计，允许机构根据业务类型接入不同节点，使不同的业务分布在不同的通道上。BCOS/FISCO BCOS采用平行多链架构支持更多的业务量并发，实现了同构链之间的跨链通信。目前以太坊正在开发类DPo S的共识算法，以及推动侧链等可扩展方案。随着应用场景数量、链的使用者，以及使用频度的增加，各平台需要在可扩展性方面持续演进，包括跨链、侧链、分片等技术都在社区中逐渐引入和实现，以应对更大规模的网络，以及满足更加丰富的互联互通场景。在安全防护方面，许可链社区通常比较认可基于PKI体系的身份认证、权限控制等措施，持续丰富和细化证书的运用，以及在身份、网络、数据和交易规则等不同层面加入严密的保护。非许可链的安全问题主要体现在网络攻击、智能合约漏洞以及恶意分叉等，也促使以太坊社区持续对合约引擎、代码漏洞进行多方查验和修复，以及通过社区治理的方式，决定如何应对安全漏洞等问题导致的资产损失。

图3 区块链技术评价二维示意图

在整体的架构上，主流开源社区均推崇插件化的可扩展设计，通过插件化体系，使得平台产品可以灵活地支持不同的共识算法、密码算法、存储引擎，兼容多个版本的网络协议等，使得产品的演进具备更高的速度和更好的灵活性。例如，Hyperl edger Fabric支持Sol o（单节点共识）、kaf ka（分布式队列）和SBFT（简单拜占庭容错），BCOS/FISCO BCOS支持PBFT和Raf t共识算法；Hyperl edger Fabric状态数据库可采用Level DB、CouchDB或其他Key-Val ue数据库，BCOS/FISCO BCOS可支持Level DB以及分布式的关系型数据库；国内多个开源社区通过插件化支持国密算法，以更好地适应国内商业场景需求。

区块链应用发展情况

区块链核心应用价值

区块链是建立信任的工具，通过分布式IT架构带来数据的流动、维护和使用的改进和提升，并能进一步带来在业务和社会治理方面的价值。总结分布式IT架构、数据、业务和社会治理四个层次的区块链应用特点和价值，我们提出区块链应用价值框架，又称为TD模型1（如图5所示）。技术层面上，区块链的分布式IT架构具有去中心、透明开放、状态一致、强依赖密码学的特征；在这些特征基础上，数据层面上，区块链能实现在多方共识的基础上保持数据一致，防止数据被篡改，并可对基于数据的应用全过程进行溯源；业务层面上，区块链能实现自动化执行的智能合约，并能在多个行业领域带来业务流程优化、模式创新和新业态培育等价值；在此基础上为社会治理的广泛参与、透明可信、开放共享和辅助监管等提供新方法。

区块链应用进展情况

2016年以来，这些应用领域已有不同程度的进展，推动了区块链行业应用发展水平的提升，特别是金融服务、供应链管理等领域的应用发展尤为活跃。同时，区块链的应用领域仍在不断扩展，在智慧城市和公共服务等领域也逐步出现了新的应用。为此，我们选取了金融服务和供应链管理两个领域总结主要进展情况，并以智慧城市和公共服务两个新兴领域为例分析新的应用场景。

金融服务应用进展

金融服务是区块链最早的应用领域之一，也是区块链应用数量最多、普及程度最高的领域之一。区块链已成为众多金融机构竞相布局金融新科技的重要技术之一。国内主要银行包括中国工商银行、中国银行、交通银行、邮储银行、招商银行、中信银行、微众银行、平安银行、民生银行、兴业银行等纷纷开展区块链技术和应用的探索，在防金融欺诈、资产托管交易、金融审计、跨境支付、对账与清结算、供应链金融，以及保险理赔等方面已取得实质性应用成果，一定程度上推动解决了此前金融服务中存在的信用校验复杂、成本高、流程长、数据传输误差等难题。目前，金融服务领域已有一些典型案例，例如，基于区块链的机构间对账平台、差异账检查系统，以及通过区块链技术改造的跨境直联清算业务系统等。

在发展特点上，一方面由于金融服务行业注重多方对等合作，并具有强监管和高级别的安全要求，需要对节点准入、权限管理等作出要求，因此更倾向于选择联盟链的技术方向；另一方面该领域的应用更加强调可监管性，从金融监管机构的角度看，区块链为监管机构提供了一致且易于审计的数据，使得金融业务的监管审计更快、更精确。例如，在反洗钱场景中，区块链可以实现每个账号的余额和交易记录都是可追踪的，任意一笔交易的任何一个环节都不会脱离监管的视线，将大大增强反洗钱的力度。

供应链管理应用进展

2016年以来，区块链的数据处理效率不断提高，可以更大程度上满足数据量和请求数量巨大的供应链基础设施的需求，供应链核心企业、商业银行、电商平台等相关力量不断加强区块链在供应链管理领域的应用探索，相关应用成果大量涌现。例如，在防伪溯源方面，国内的京东、蚂蚁金服、众安科技等科技企业纷纷投入基于区块链的食品、药品的防伪溯源应用，区块链正在成为食品、药品安全的有效保障手段；在供应链金融方面，央行数字货币研究所、央行深圳市中心支行推动“粤港澳大湾区贸易金融区块链平台”，万向区块链、平安壹账通、京东、腾讯等众多企业开展了覆盖多个行业的供应链金融区块链应用实践。

在发展特点上，一方面，供应链管理领域具有参与方种类多样、业务模式复杂的特点，因此协同多方参与是应用实施效果的重要保障；另一方面，在防伪溯源和物流等领域，与实体产品的深度耦合是实现区块链价值的保障，因此更注重与物联网、人工智能等技术的融合发展。

区块链与智慧城市

随着社会经济发展、技术进步和城市化进程加快，我国自2012年启动了智慧城市建设，在政策支持和技术发展的驱动下，近年来智慧城市建设蓬勃发展。2017年，十九大报告明确提出建设“智慧社会”，进一步加快了新型智慧城市的建设进程。区块链在建设智慧城市中的应用涵盖智慧园区、智慧物联网、智慧资产、智慧交通、能源电力、电子政务、法律应用等广阔领域。

为提高城市的智能化感知，提升城市管理的效率，智慧城市建设需要使用大量物联网设备。传统方式是将设备接入互联网，通过云服务器等中心化基础设施验证连接。随着物联网生态体系发展和数据规模的不断增长，中心化基础设施的运算能力、存储能力、信息安全、稳定性都面临很大挑战。同时，智慧城市建设需要在政府及相关机构之间开展数据资源共享及协作，但往往由于数据孤岛现象，跨部门协同、精准快速服务难以实现。此外，医疗健康、公共服务等民生领域数据存量大，若能有效利用，对提升个人健康管理、公共安全等大有裨益，但目前这些数据的权属关系尚未明确。

引入区块链技术，采用分布式点对点的网络结构，可以使设备之间保持共识，实现点对点传输数据，可以减少甚至无需与中心服务器的数据库进行验证，避免对中心化设施的依赖，解决单点故障、批量信息泄露等数据安全问题。利用区块链数据防篡改、可追溯的特性，可以帮助打通政府各部门数据孤岛，为公众提供更加可信和有价值的服务。此外，可以利用区块链技术解决医疗等公众数据安全存储等难题，结合非对称加密技术实现个人数据权属与授权共享，有助于公众数据的安全有效利用。

应用场景1：智慧物联。智能设备已广泛用于追踪桥梁、道路、电网、交通灯等设施设备状况，利用区块链分布式点对点的网络结构，能将各类设施、设备更高效地连结连通，增强物联网络的健壮性和通信的有效性。例如，可以通过区块链技术追踪联网汽车设备的各项参数，通过智能合约实现车辆保险条款自动追踪、车辆年检以及车辆自动理赔等，从而在汽车保险、车辆管理等领域实现模式创新。

应用场景2：智慧民生。应用区块链技术创建分布式公民登记平台，搭建开放共享、透明可信的公民数据账本，确保公民记录防篡改、可追溯，实现政府跨部门、跨区域共同维护和利用公民数据。在房屋租赁与二手房交易方面，将房源、房东、房客、房屋租赁合同等信息上链，通过多方验证防篡改，有望解决房源真实性问题，打造透明可信的房屋租赁生态。在电力供应生态中，利用家庭太阳能设备发电补充传统电力供应，可将每个用户的发电记录保存在区块链中，实现新型资产的智能登记，并可支持基于智能合约的相互兑换和交易剩余电力，促进全民共建节能环保城市。

应用场景3：智慧医疗。在医疗方面，利用区块链技术创建药物、血液、器官、器材等医疗用品的溯源记录，有助于医疗健康监管，使公共健康生态更加透明可信。通过区块链存储医疗健康数据，创建安全、灵活、可追溯、防篡改的电子健康记录，可以对用户身份确认和健康信息进行确权，并将权属信息等存证在区块链上，确保个人健康信息使用的安全合法。此外，利用智能合约自动识别交易参与方，结合用户对健康信息的使用授权，不仅可以优化医疗保险的快速赔付，还可以方便第三方健康管理机构基于全面的医疗数据提供精准的个人健康管理服务。

区块链与公共服务

随着经济社会的发展，公共服务的规模和范围不断扩张，影响力日益壮大，社会舆论对公共服务的信息共享、权限控制和隐私保护等提出更高的要求。以公众需求为导向的高质量的政务服务，将是未来公共服务发展的重要方向。目前，部分地方政府大力推进“区块链+政务”服务，已取得积极成效。

从本质上讲，区块链是利用加密算法、共识机制等技术构造的信任机制，其存储的数据安全可靠且防篡改，可以提供公开透明的管理机制，提升公共服务的公信力。

在鉴证确权方面，利用区块链技术能将公民财产、数字版权相关的所有权证明存储在区块链账本中，可以大大优化权益登记和转让流程，减少产权交易过程中的欺诈行为。在身份验证方面，可以将身份证、护照、驾照、出生证明等存储在区块链账本中，实现不需要任何物理签名即可在线处理繁琐的流程，并能实时控制文件的使用权限。在信息共享方面，区块链技术用于机构内部以及机构之间的信息共享和实时同步，能有效解决各行政部门间协同工作中流程繁琐、信息孤立等问题。

应用场景1：政务数据开放共享。信息系统整合、数据格式统一、数据实时共享是解决政务部门信息孤岛问题的关键。利用区块链技术可以实现各级政府之间、各部门之间的数据共享，有利于提升工作效率、降低行政成本，为公众带来更好的政务服务体验。目前，一些地方政府正在探索建设基于区块链的居民身份共识数据库，采集居民的身份、缴税、工作经历等相关信息作为身份与权利验证凭证，实现居民在办理不同事项时无需重复提交身份材料，从而有效提升政务服务质量。

应用场景2：知识产权保护。当前，信息经济、知识经济时代产生海量数字作品，数字作品复制盗版极为容易，而证明版权权属的成本相对较高，海量数字作品的版权保护面临巨大挑战。将区块链技术嵌入创作平台和工具中，利用其防伪造、防篡改特性，客观记录作品的创作信息，低成本和高效率地为海量作品提供版权存证，在此基础上，还可支持版权资产化与快速交易，以帮助解决数量巨大、流转频率高的数字作品的确权、授权和维权等难题。

区块链应用场景选择方法论

当前，理性识别区块链的真正应用需求，或摒弃不合理的应用需求对于区块链应用发展是十分关键的问题。区块链应用场景选择需要在区块链技术特征和发展阶段的准确把握基础上，结合市场需求和用户信息化水平等因素，着重分析应用区块链能够解决的业务痛点，以判断是否采用区块链以及选择哪些应用场景。

基于区块链核心应用价值研究和应用案例综合分析，本报告提供一个应用场景选择的方法—ASMI四步法，其中以业务痛点为出发点，分四步逐步判断应用区块链解决具体业务需求的可行性和必要性，具体包括：分析识别、综合归类、匹配映射，以及归纳总结（如图6所示）。

第一步：分析识别棗业务痛点识别和原因分析。应用场景分析需要对应用的诉求（例如解决业务痛点或应用创新需要）有清晰的认识，在此基础上清楚地分析和判断区块链技术可以带来哪些价值，以及这些价值是如何实现的。具体可逐个梳理和分析该应用场景下的业务痛点及相应原因，并将业务痛点与原因对应。

第二步：综合归类棗痛点原因的综合归类。实际业务中，不同的业务痛点可能会由共同的原因导致，因此第二步需要对第一步输出的业务痛点原因进行归类汇总，得到若干痛点原因类别。

第三步：匹配映射棗痛点原因类别与区块链价值的匹配分析。匹配映射是将业务痛点原因类别与区块链应用价值对应，以分析该场景与区块链技术的匹配程度。可重点考察业务痛点原因类别与区块链IT架构、数据两个层次的应用价值的匹配程度，将区块链技术可以解决或部分解决的业务痛点原因类别与IT架构和数据层次的应用特征映射，最终体现业务和社会治理层面的应用价值。

第四步：归纳总结棗区块链适用度归纳。总结在第三步区块链应用价值与业务痛点原因类别符合程度的基础上，对应用区块链的适用度进行归纳总结，最终得出是否采用区块链技术的结论。

图4 DAppLedger的结构

区块链应用治理

区块链应用治理概述

区块链应用治理是指管理和控制区块链系统在当前和未来运行的一系列流程和规则。区块链应用治理原则通常是“链上设定规则，链下管理实施”，既包括设计具体的规则并写到区块链协议中，如：共识机制；也包括链下系统生态的管理和协调，如：通过用户投票决定区块链是否升级、通过对区块链的监控和分析配合监管和审计的需求等。

根据非许可链和许可链的不同性质和目的，区块链应用治理呈现出不同的侧重点：对于非许可链来说，治理的关键是采用多种机制来激励和协调，以支撑相关生态系统的运转和发展。对于许可链来说，治理内容包括平台搭建、权限管理、节点管理、监管审计和监控等。

非许可链治理模式

对于非许可链来说，虽然链上的共识机制会有所区别，但链下目前大多采用社区成员投票的方式来决定影响项目发展的重大决策。以下以具有代表性的案例为例，说明当前主流的几种非许可链治理模式。

比特币：主要依靠比特币核心开发团队对代码开发迭代，而代码更新是否被接受则需要得到大多数矿工（哈希算力）的支持。因此，比特币的治理体系可以抽象为核心开发者提供代码改进建议，全网算力决定是否采纳。

以太坊：虽然以太坊的代码更新规则与比特币相似，但目前其实际治理过程更多受到社区领袖意见的影响，治理模式更接近于领袖型治理模式。

EOS：EOS采用DPoS的共识机制，EOS用户通过投票选出21个超级节点，并由超级节点负责EOS的共识过程和系统升级提案决策等。如果用户对某个超级节点不满意，可以选择投票给其他节点候选人来替换之前的超级节点。因此，EOS的治理模式偏向于民主代理型治理模式。

许可链治理模式

许可链的治理过程与非许可链全网决策的形式完全不同，其治理内容有联盟构建、参与成员管理、权限管理、共识节点管理、监管和审计等。

联盟构建。联盟的构建形式直接决定了许可链的治理和运行模式，较为常见的联盟构建形式有：第一，联合治理形式：由联盟成员推举专人组建联合治理委员会，联合治理委员会负责管理许可链。第二，领导型成员治理形式：由联盟中占领导地位的一个或几个成员对许可链进行管理，其他联盟成员作为参与方加入到该许可链中。第三，法定机构治理形式：由法定机构或其他监管机构创建组织来管理和维护许可链的运行。

参与成员管理。与非许可链的自由加入不同，许可链成员的加入具有审核和准入机制，需要经过一定流程审核。加入许可的流程通常包括：第一，身份核查。根据所在行业的监管要求及行业特性，对新加入成员的真实身份进行一定程度的核查。第二，成员协议。新成员加入许可链之前，需要签署正式的、具有法律效力的成员协议。许可链的退出通常有成员自愿退出和联盟成员投票剔除两种机制。

监管与审计。许可链需要在治理层面实现可监管和可审计，以达到合规的目的。根据许可链所处行业的监管环境和审计要求，可以通过设置独立观察节点、调用API数据接口、部署特定智能合约等方式，对链上活动进行即时监督，对异常活动进行干预，并保存完整的数据和日志等资料。

区块链应用评价

区块链应用评价是采购、开发和使用区块链系统和服务的重要依据，同时也是评价、考察行业发展水平的方式之一。对区块链应用的评价可以以质量评价为核心，同时考虑其业务改进能力和社会经济效益等。因此，本报告建议从业务、技术、社会效益等三个维度综合进行评价，并提供三个维度下的14个具体评价指标。需要注意的是，在实际操作中，需要根据不同的应用场景或应用案例，选择全部或部分的评价指标，并且根据不同指标的重要程度选取合适的权重，最终达到综合评价区块链应用的目标。

业务评价维度

业务评价维度的评价指标包括业务适当性、可治理性和经济可行性等。

1.业务适当性。区块链应用需要符合业务需求，应评估目标业务场景中是否存在区块链可解决的需求点，评估中心化系统在该业务场景中的痛点和不足，以及使用区块链技术后可为该业务带来的价值，例如，能否提升业务运行效率或促进业务的转型升级。

2.可治理性。鉴于区块链的业务系统与传统中心化系统在运营和管理上的差异，需要对业务的持续治理进行规划与调整，采用可行性、可持续性的治理结构，确保业务可控。

3.经济可行性。区块链的应用通常面临成本与收益的权衡取舍，优秀的区块链应用应能有效解决当前行业发展和业务流程中的痛点，带来经济价值的最大化和效率的提升。

技术评价维度

技术评价维度中的评价指标可结合《区块链参考架构》团体标准和GB/T 25000.10《系统与软件工程系统与软件质量要求和评价（SQuaRE）第10部分：系统与软件质量模型》规定的产品质量模型，针对具体的应用需求，从技术可行性、功能、性能、可靠性、安全性、可维护性、可移植性、互操作性、易开发性等方面综合评估。

1.技术可行性。区块链作为一种新兴技术，目前应用门槛还较高，应用时应选择较为成熟的细分技术组合，同时综合考虑自身的技术和人才储备情况。

2.功能。包括完备性、正确性、适应性和恰当性等评估指标，具体可包括：系统覆盖区块链主要核心功能，提供准确数据或相符结果的能力，满足使用目标和特定业务目标的功能要求，以及提供稳定和适用的功能。

3.性能。包括资源利用性、时间特性、容量等评估指标，可结合具体业务量、潜在业务增长规模、并发业务量等进行评估，具体包括：区块链应用运行时消耗资源的类型和数量，处理时间、响应时间、共识时间以及出块时间等时间特性，以及数据存量、存储的容量、区块的大小以及缓冲池的极限负荷等容量参数。

4.可靠性。包括成熟性、可用性、容错性以及易恢复性等指标，具体包括：运行规定的业务时区块链系统的可靠程度和运行、可访问程度；在出现故障、违反规定接口、节点失效或作恶情况下维持规定性能或正常执行业务的能力；系统在某些功能点发生中断或失效的情况下，恢复受损数据并重建正常状态的能力。

5.安全性。可结合具体业务场景，从数据敏感性、数据安全性、数据可靠性等角度进行评估，同时考虑保密性、完整性、抗抵赖性、可追溯性和真实性，具体包括：确保数据只能被授权用户访问及防止私钥泄露；具有防止篡改程序或数据的能力；活动或事件发生后可以被证实且不可被否认；每个活动可被追溯的能力；对目标或资源的身份标识切实能够证实该目标或资源的能力；在遭受攻击时确保数据及服务正确且可用的能力。

6.可维护性。包括平台搭建、配置管理、部署架构、权限控制、审计管理、监控体系、数据检索等评价内容。具体包括：系统搭建过程中各功能模块搭建的易用程度，系统中的各个模块配置的灵活程度，系统对不同机房、网络和云架构的支持程度，系统对访问权限的控制粒度，对审计的透明度，系统监控指标的完整程度，以及链上数据的可视化程度等。

图5 区块链的特征与核心应用价值

7.可移植性。包括适应性、易安装性和易替换性等指标。其中，适应性指在不同约束条件下区块链系统能够稳定运行的程度；易安装性是指区块链系统软件安装包在特定环境中能够有效地进行安装部署调试以达到快速可用的程度；易替换性是指区块链系统各个组件模块在架构设计、组件升级、业务迁移等过程中对该组件模块进行替换的容易程度。

8.互操作性。包括数据一致性和可协同性等评价指标。其中，数据一致性指区块链系统实现降低数据同步延迟、保证数据的一致性、避免数据混乱和失准的能力；可协同性指区块链系统实现与其他区块链系统间互操作的能力。

9.易开发性。该评价指标是系统针对DAPP开发人员的友好程度。区块链底层系统需要能够提供足够便捷的环境、接口与文档，使得技术社区能够便捷地基于底层平台开发应用，可着重考察区块链接口与SDK完善程度、智能合约体系易用性等维度。区块链的接口应封装完善，区块链的SDK应支持多种语言（如Java、Pyt hon、Go等）并有完善的开发文档，智能合约体系易用性要求其开发环境稳定、开发语言完整并且图灵完备等。

社会效益评价维度

社会效益评价维度的评价指标包括政策合规性以及生态效益与产业融合等。

1.政策合规性。主要评估区块链应用的各个环节与流程是否遵循国家现有的监管要求、规章制度与法律框架。同时，基于区块链技术的不同行业的应用应符合各行业法律法规的要求，在全球范围内提供服务时还需要兼顾不同国家对区块链系统的监管要求。

2.生态效益与产业融合。主要评估区块链应用是否与现有商业生态有效结合，是否有效打通产业上下游，构建新的面向结构性特征的协同生态系统，形成新的价值共享应用生态，是否推动整个产业、经济体系实现技术变革、组织变革和效率变革，为构建现代化经济体系做出贡献。

区块链标准化发展情况

标准演进路径

2015年12月国务院发布的《国家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）》提出“深化标准化工作改革，把政府单一供给的现行标准体系，转变为由政府主导制定的标准和市场自主制定的标准共同构成的新型标准体系”，并提出“在技术发展快、市场创新活跃的领域培育和发展一批具有国际影响力的团体标准”。2016年3月原国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布的《关于培育和发展团体标准的指导意见》强调符合条件的团体标准向国家标准、行业标准或地方标准转化，提出“对于通过良好行为评价、实施效果良好，且符合国家标准、行业标准或地方标准制定范围的团体标准，鼓励转化为国家标准、行业标准或地方标准”。经过几年的发展，新型标准体系建设已实现快速推广，在新兴技术领域发挥市场自主作用，以培育团体标准为切入点，逐步带动国家标准或行业标准研制的整体路径已初显成效，并与政府主导型的标准化路径共同形成了新型的两级标准化体系（如图8所示）。

一是自顶向下的政府主导型标准化制定路线。该路线适合国际国内标准化工作基础较好、技术发展较为成熟的领域，标准制定工作大多由政府主导，标准制定后通过试点示范等方式进一步推广应用。例如，为推动智能制造领域的标准化工作，工业和信息化部、国家标准化管理委员会发布《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》，国家标准化管理委员会设立智能制造国家标准制修订专项计划，目前已批准发布70余项智能制造国家标准。

二是自底向上的以市场为导向分散自治式的标准化制定路线。该路线强调以企业为主体，以协会、联盟等为核心，采用高度开放、自愿的模式开展团体标准制定，经验证实施成熟的团体标准可向行业标准、国家标准转化，通过这种方式逐步建立起本领域的标准体系。该路线充分发挥市场和企业的作用，有助于保证标准符合产业发展实际、及时准确地反映并满足新技术实施需求，充分发挥标准在市场资源配置中的作用，特别适合区块链等技术发展快、市场创新活跃的新兴技术领域。

国内标准化

国内的区块链标准化工作早在2016年就开始布局，将区块链标准分为基础、业务和应用、过程和方法、可信和互操作、信息安全5类，并初步明确了21个标准化重点方向。2017年，该标准体系框架写入了《软件和信息技术服务业“十三五”技术标准体系建设方案》，有效指导了国内区块链标准化工作。2016年以来，国内相关机构、标准化组织加快开展区块链领域的重点标准研制，按照“急用先行、成熟先上”的原则，采用团体标准先行，带动国家标准、行业标准研制的总体思路，目前已在参考架构、数据、安全与隐私保护等方面取得了一系列进展。

团体标准

在工业和信息化部信息化和软件服务业司指导下，中国区块链技术和产业发展论坛积极开展区块链领域的标准化工作，先后发布了《区块链参考架构》《区块链数据格式规范》2项团体标准，其中《区块链参考架构》团体标准经验证实施成熟已转化为国家标准。此外，中国区块链技术和产业发展论坛还启动了智能合约、隐私保护、存证、信息服务等方面团体标准的研制。

《区块链参考架构》作为区块链领域的重要基础标准，给出了区块链和分布式记账技术相关的术语和定义，规定了区块链系统的参考架构，以及典型特征和部署模式，系统描述了区块链生态系统中涉及的角色、子角色、活动，以及主要功能组件。用户视图从用户视角考察区块链系统的组成，结合区块链的服务特点，提出了区块链服务客户、区块链服务提供方、区块链服务合作方3类角色及相应的15类子角色，以及每个子角色的活动。功能视图主要从区块链功能角度考察区块链系统的组成，提出了基础层、核心层、服务层、用户层组成的分层架构，每层由不同的功能组件组成，同时包含开发、运营、安全以及监管和审计等跨层功能。此外，在《区块链参考架构》中还加入了对用户视图与功能视图关系的描述，以帮助理解区块链系统的运营复杂性以及不同功能模块与角色的映射关系。《区块链参考架构》标准的目的是为计划使用区块链和分布式记账技术的组织选择和使用区块链服务或建设区块链系统提供支撑，指导区块链服务提供组织提供区块链服务，有利于统一业界对区块链的认识，对各行业开展区块链技术和应用活动具有重要的指导意义。

图6 ASMI四步法示意图

《区块链数据格式规范》团体标准从数据对象的类别出发，将区块链系统的数据分为账户数据、区块数据、事务数据、实体数据、合约数据和配置数据，并规定了各类数据的格式规范。标准内容包括：区块链系统相关的数据结构、区块链系统相关的数据分类及其相互关系、区块链系统相关的数据元的格式要求。《区块链数据格式规范》标准的目的是为计划使用区块链的组织建设区块链系统提供数据格式参考，指导区块链服务提供组织建立区块链系统数据结构，以及为区块链系统建设过程的中间件服务组织提供数据格式参考。

《区块链隐私保护规范》团体标准规定了区块链隐私保护的原则、关注点、管理要求、监管和审计要求等。标准提出区块链隐私保护应遵循最小授权原则和明示同意原则，规定了隐私相关的数据收集、数据存储、数据迁移、数据备份与恢复、数据应用、数据披露和数据处置等步骤应关注的保护要点，给出了隐私保护的日常管理和应急管理规范，并从结构设置、监管内容、审计过程三个方面提出要求。最后，标准还给出了参考性的隐私保护策略和技术，其中包括数据存储、传输过程中的技术和身份保护技术等。《区块链隐私保护规范》标准的目的是为区块链应用的信息安全与隐私安全提供依据，为计划使用区块链系统的组织和机构选择和使用区块链服务提供隐私保护的参考，以及指导区块链系统提供方在区块链系统中建立区块链隐私保护机制，并为第三方评价区块链系统服务提供方的隐私保护能力提供一些可靠的参考。

《区块链智能合约实施规范》团体标准规定了区块链智能合约实施的原则和主要关注点。标准规范了区块链智能合约全生命周期中的合约构建、合约触发、合约运行和合约评估等关键环节及实施要点，提出了合约创建和合约升级的要求，明确了合约触发的三种方式和合约事件规约，规范了合约部署、合约实例化、合约执行和合约废止等方面的实施规则要点，最后给出了在合约安全审计和合约形式化验证等方面的最佳实践。《区块链智能合约实施规范》规定了图灵完备的智能合约实施规范，目的是为计划使用区块链的组织建设区块链系统提供智能合约实施参考，指导区块链服务提供组织区块链系统智能合约的实现，以及为区块链系统建设中智能合约运行环境的实现提供参考。

图7 区块链应用治理架构

《区块链存证应用指南》团体标准从存证应用的实际业务需求出发，规定了区块链存证有效性原则、区块链存证相关方以及区块链存证关键过程。标准给出了区块链有效性原则，在业务系统、电子数据存取的有效性、时间的有效性、存证证明机构的有效性以及存证核验的有效性等五个方面给出了要求；明确了区块链存证业务相关方与区块链存证系统支持相关方两类区块链存证相关方角色；最后，给出了区块链存证的七大关键步骤，包括定义区块链网络及共识机制、写入区块链数据预处理、电子数据签名、存证过程、存证公示和查询、提取存证和存证第三方验证等。

国家标准/行业标准

目前，区块链领域的国家标准/行业标准还处于较早发展阶段，仅有少量基础性的标准立项并处于研制阶段。

区块链标准化现状

国际标准化组织（ISO）

2016年9月，国际标准化组织（ISO）成立了区块链和分布式记账技术委员会（ISO/TC 307），主要工作范围是制定区块链和分布式记账技术领域的国际标准，以及与其他国际性组织合作研究该领域的标准化问题。

截至2018年12月，ISO/TC 307已成立了4个工作组（基础工作组，安全、隐私和身份工作组，智能合约及其应用工作组，治理工作组），2个研究组（用例研究组，互操作研究组），以及1个联合工作组（区块链和分布式记账技术与IT安全技术）。

2017年下半年以来，ISO/TC 307加快推动基础、智能合约、安全、隐私保护、身份和互操作等方向重点标准项目的研制工作。

截至2018年12月，术语、参考架构、分类和本体等11项国际标准项目已正式立项，进入制定阶段。11项国际标准项目的开展，将有助于打通不同国家、行业和系统之间的认知和技术屏障，防范应用风险，为全球区块链技术和应用发展提供重要的标准化依据。

在参与国际标准化工作过程中，中国将《区块链参考架构》等团体标准成果作为贡献物提交至ISO/TC 307，推动了参考架构等国际标准的立项。

目前，中国专家担任参考架构国际标准的联合编辑、分类和本体技术规范的编辑，并牵头区块链数据流动和数据分类相关课题的研究工作。

其他标准组织

电气电子工程师学会标准协会（I EEESA）。电气电子工程师学会标准协会（IEEE-SA）自2017年启动了在区块链领域的标准和项目探索。

目前，《区块链在物联网中的应用框架》《区块链系统的标准数据格式》《分布式记账技术在农业中的应用框架》《分布式记账技术在自动驾驶载具（CAVS）中的应用框架》《区块链在能源领域的应用》《分布式记账技术在医疗与生命及社会科学中的应用框架》六项标准已立项。其中，《区块链系统的标准数据格式》由中国专家牵头。此外，IEEE-SA还同步开展了区块链技术在数字惠普、数字身份、资产交易及互操作等方向的标准化研究。

万维网联盟（W3C）。W3C启动了3个区块链相关的社区组来开展区块链标准化活动，分别为：（1）区块链社区组，主要研究和评价与区块链相关的新技术以及用例（例如，跨银行通信），基于ISO 20022创建区块链的消息格式，并孵化Fl ex Ledger项目，重点关注区块链间的数据交互性；（2）区块链数字资产社区组，主要讨论在区块链上创建数字资产的Web规范；（3）账本间支付社区组，目标是连接世界范围的多个支付网络。

国际电信联盟标准化组织（ITU-T）。国际电信联盟标准化组织（ITU-T）于2017年初前后启动了区块链领域的标准化工作。SG16、SG17和SG20三个研究组分别启动了分布式账本的总体需求、安全，以及在物联网中的应用研究。此外，成立了三个区块链相关的焦点组（分别为：分布式账本焦点组、数据处理与管理焦点组和法定数字货币焦点组）。

未来发展展望

作为一种新兴技术产业，区块链已经历多年的蓬勃发展，形成一定的发展基础，拥有广阔的发展前景。同时也应看到，区块链尚处于概念验证和技术发展阶段，技术、市场和管理还有很多不确定性，尚需时间进行技术验证和经验积累。未来一段时期内，区块链将加速向更多领域延伸拓展，可能带来的产业变革值得密切跟踪，同时可能带来的风险和挑战也需要持续关注。

（一）全球主要国家政府对区块链的定位逐渐清晰，持续加快推动区块链发展。近年来，随着区块链技术在各行各业的创新探索和应用落地，全球主要国家越来越关注其发展潜力，通过政策、资金和应用试点等方式加以支持，抢占区块链技术和产业发展先机。与此同时，各国政府逐渐将对比特币等数字代币的审慎监管与对区块链技术发展的鼓励加以区分，在引导区块链技术健康发展的同时逐步拓展区块链的发展空间。另一方面，从整体上看，目前全球各国政府对区块链产业的支持还以点状的项目鼓励为主，未来随着产业的持续发展，各国政策有望进一步加强布局，全面推进区块 链与实体经济的大范围结合，加快推动区块链产业规模发展壮大。

图8 两级标准化体系

（二）区块链相关概念不断发展演进，技术发展逐渐走向体系化和多元化。区块链是从比特币的技术设计中抽离出来的一套技术体系，主要解决构建多方共享和同步的记录账本的问题，这种账本也可以通过不同于区块链的技术来实现，为此出现了分布式账本和分布式记账技术等概念。同时，区块链的核心关键技术逐步发展，在原有的共识机制、数据存储、隐私保护和智能合约等技术不断改进的同时，分片、跨链等技术也加快发展。2015年以来，全球区块链专利数量快速增加，特别是国内专利申请数量已位居全球首位。2017年以来，区块链领域的学术论文大幅增多，反映出对区块链的基础技术的理论研究进一步加快。总体上看，区块链在安全、数据隐私保护、治理、跨链互操作等方面的技术还不成熟，未来一段时期内，技术的优化和发展仍是重要的课题。此外，由于适应场景类型、治理和运营模式的差异，许可链和非许可链正逐渐走向不同的技术发展路线。

（三）区块链应用积极性不断提高，未来有望成为数字经济基础设施之一。近年来，区块链在各行业的应用探索加快，应用领域逐渐拓展，应用项目数量和质量不断提升，并渐渐加强与实体经济的结合。基于区块链的信任机制有助于促进社会分工协作，降低社会分工和交易成本。区块链的应用有助于提升多个行业的数字化水平，促进新模式、新业态培育，甚至实现行业革新。由于在社会经济发展以及社会治理水平提升等方面的作用日益突出，区块链正逐渐成为数字经济发展的关键支撑，尤其是未来随着区块链3.0时代的到来，区块链将广泛应用于人类活动的规模协调，有望逐步发展成为数字经济基础设施之一。不过，当前区块链应用整体还处于早期阶段，缺乏大规模成功案例，各领域发展程度不均衡，在一些国民经济发展的关键领域，例如工业区块链，由于场景复杂、置换成本高等原因，目前区块链应用案例还较少。从全球来看，未来区块链产业竞争的关键将是尽快实现规模化应用或实现国民经济关键性领域的成功应用。

（四）国内外区块链创新创业活跃，产业发展生态持续完善。当前，国内外主流金融机构、IT企业、初创科技企业等纷纷探索和推动区块链技术和应用发展，通过开发区块链基础平台、探索各领域的应用、开展技术创新活动、投资区块链项目等方式积极布局，带动新一轮的区块链创新创业浪潮。区块链产业生态经过发展演化，较之两年前进一步打开。具体表现在：一是政府普遍强化了对区块链的监管和引导；二是更多区块链技术和服务提供商进入行业，提供区块链底层平台、Baa S平台、区块链解决方案等多种形式的产品和服务，其中包括IT企业、咨询公司等类型，例如IBM、微软、甲骨文、英特尔、微众银行、华为、德勤等；三是越来越多的用户关注、探索和推动将区块链应用在金融服务、智能制造、供应链管理、文化娱乐等多个行业，例如沃尔玛、京东推动区块链在商品防伪溯源方面的应用，马士基推动区块链在航运方面的应用；四是高校、研究院所等技术力量进一步加大投入，技术生态逐渐构建。未来产业发展生态的不断完善将有助于持续推动协同创新水平，降低技术和市场风险，加强产业布局的合理性，促进区块链应用的良性发展。

（五）国内国际标准化组织大力推动区块链标准化，产业服务水平不断提升。随着区块链技术和应用的持续发展，在基础术语和架构、安全与隐私保护、互操作以及治理等方面的规范化、标准化发展的需求日益突出。自2016年以来，国内和国际标准化组织大力推动区块链标准化工作，取得了一些初步的成果，已有一批基础性和关键性的标准项目立项。此外，在政府的引导下，相关机构陆续推出区块链测试、人才培训等产业服务，加快建设相关产业服务平台，为区块链从业机构提供必要的产业资源和条件保障。与此同时，还需认识到目前区块链标准体系仍不完善，区块链产业服务体系还处于发展的初期阶段。未来一段时期内，通过标准化和产业服务体系建设提供强有力的发展支撑，不断提升整体竞争力，将是推动区块链产业发展的重要路径。