区块链技术发展态势分析

当前，区块链技术沿公有链和联盟链两大技术路线分别演进，公有链聚焦可扩展性和安全性强化技术创新，联盟链则面向自主化、多领域、规模化应用持续优化。

1.公有链技术聚焦可扩展性提升，可验证计算研发活跃

公有链扩容技术多样化发展，带动隐私计算技术融合发展。公有链去中心化部署、分散化运维的特点，决定了其难以通过频繁的版本更新进行全网节点升级，随着 NFT（Non-Fungible Token，非同质化通证）、Web3.0 等相关业务的兴起，链上交易规模和频率快速增长，公有链现有交易处理能力难以满足应用需求，性能问题日益突出。为了提升公有链系统性能，Layer2（二层网络）技术应运而生，通过链上链下协同交互的方式，扩展公有链交易处理能力。同时为兼顾安全性问题，Optimistic Rollup、Zero-Knowledge Rollup 等Layer2 技术方案，正在逐步取代侧链和状态通道，成为主流的公有链系统的扩容方案。这也带动了包括 ZKP（Zero-Knowledge Proof，零知识证明）、TEE（Trusted Execution Environment，可信执行环境）在内的可验证计算（Verifiable Computation）技术快速发展。此外，ZKRollup方案在执行效率和隐私保护强度方面具有突出优势，也受到了广泛关注，但是受限于零知识证明算法实现难度以及智能合约兼容性等问题，该技术尚未能够广泛使用。 可验证计算兼顾效率和安全，成为公有链技术创新重要方向。可验证计算需要将计算任务外包给第三方算力提供者，其发展关键在于零知识证明的研发和应用。零知识证明的重要性不仅在于能够解决数据隐私方面的问题，还在于允许参与方验证计算结果的正确性，从而进一步保障区块链技术体系的安全性。一方面，零知识证明已成为全面支撑公有链的基础性和关键性技术。从Polygon、Starkware、ZKSync、Scroll 为主的 Layer2 开始，零知识证明逐步向数字身份、跨链等方向延伸，目前已经渗透到公有链技术的各个领域。另一方面，密码加速硬件技术是可验证计算技术与应用的基石。以CPU为主的通用控制芯片并不是为密码学而设计，运算效率较低，专用密码芯片的出现推动密码算法效率提升，当前围绕可验证计算已形成约10 亿美元的密码加速市场，带动了相关技术产业发展。

2.联盟链技术面向应用深度优化，国产产品生态稳步壮大

联盟链技术持续优化，以满足更广泛的应用场景需求。我国区块链企业已成为联盟链底层关键技术研发主力，特别是Web3.0 等新应用、新业态快速发展，催生大规模节点、多用户协同、海量交易上链等应用需求，我国区块链企业对联盟链技术研发进一步加大投入。目前，联盟链技术在性能、节点规模、安全等方面能力提升体现较为明显。性能方面，厂商在共识算法等方面持续优化，逐步提升区块链交易处理能力，根据中国信通院“可信区块链”评测数据统计显示，在实验室环境下，蚂蚁链、ChainMaker（长安链）、华为链、晶格链、SinoChain（信诺链）、中兴区块链、Hyperchain（趣链）等区块链产品交易性能 CTPS（Confirmed Transaction per Second，即每秒钟确认上链的交易数量）均超过 5 万，已基本可以满足当前各行业中等规模用场景的性能需求。网络规模方面，部分通过“可信区块链”评测功能分级三级（先进级）能力评估的区块链产品，均已具备百级节点规模的管理运维能力，以及万级用户、TB 级数据量下的持续稳定运行能力。安全保障方面，“可信区块链安全攻防大赛”基于国内外主流区块链系统搭建攻防平台，通过沙盒部署、漏洞分析、现场复现的实战化比赛模式，挖掘出大量高价值的智能合约及区块链系统漏洞，形成了一系列安全解决方案，有效提升国内区块链产品的安全防护水平，为联盟链应用提供安全保障。联盟链技术在满足现有应用需求的基础上，面对共识算法、加密算法、数据库等基础技术短期内难以取得根本性突破的情况，可通过分片、二层网络（Layer2）等方案进行链上扩容，发展智能合约安全检测技术，以及通过一体机、加速卡等软硬件协同技术提升区块链性能，保障业务安全。

国产区块链产品占据主流市场，自主生态正稳步发展壮大。根据中国信通院“可信区块链”评测结果统计，2020 年以来，参测的国产区块链产品比例不断增长，分别为 36%、38%、78%、84%。受测产品中，长安链保持较为稳定的增长势头，逐步追平Hyperledger Fabric。同时，企业自研区块链产品占比呈上升趋势，从2020年的36%逐步增加到 2023 年的 38%。随着区块链产业的发展，单纯基于开源项目的产品改造已经远不能满足实际应用需求。根据2023年区块链产业调研显示，使用率占比最高的5 款国产区块链产品分别是ChainMaker（长安链）、FISCO BCOS、蚂蚁链、Hyperchain（趣链）、Xuperchain（百度超级链）。相关产品均已形成“1+N”生态体系，即一条底链加 N 个生态项目，可以为不同应用场景提供灵活的方案组合，为未来新的区块链场景探索提供坚强的技术后盾。总体来看，我国自主区块链产品已逐渐占据产业主流市场，进一步降低了区块链技术“卡脖子”风险，壮大我国产业生态。

3.开放联盟链成技术发展新方向，面向区域行业加速渗透

开放联盟链融合公有链和联盟链特点，产品服务形态持续迭代。Web3.0 应用场景需要对数字内容权属确认、交易流转等提供技术基础，结合公有链和联盟链技术优势的开放联盟链产品正逐渐被市场接受。在节点准入方面，采用联盟链的节点准入机制，通过许可审核保障每个参与者可对应相应主体；在建设运营方面，采用公有链多主体参与建设运营模式，节点和运营主体更具有开放性、广泛性。开放联盟链相较传统区块链服务模式具备三大优势。一是使用成本优势，相较于早期 BaaS（Blockchain as a Service，区块链即服务）产品每年高昂的维护费用，开放联盟链中的节点由联盟单位共同维护，开发者只需支付少量的数据上链费用。二是生态开放优势，开放联盟链将区块链网络服务向用户开放，使用体验和公有链类似，可以在链上直接开发和部署应用，进一步降低了用户使用门槛。三是公信力优势，多个权威组织共同参与一条开放联盟链的运营，用户可以随时查看区块链网络运行状态和链上应用活跃度，增加了链上信息透明度，有助于增强大众对区块链应用的信任程度。 开放联盟链正面向区域和行业加快部署，生态体系逐步成型。根据区块链产业调研显示，国内近 44%的厂商正在布局开放联盟链相关技术研发。目前开放联盟链主要包括两类，一是由地方政府或行业龙头负责建设和维护，形成面向特定用户群体使用的区域性、行业性区块链平台，如“星火·链网”“贵阳享链”等；二是由区块链服务提供商联合建设，向用户提供类似公有云体验的服务，如蚂蚁链开放联盟链、百度超级链开放网络、众享链网、BSN 等。截至2023年12月，蚂蚁链开放联盟链网络包括 26 个节点，链上交易数超过10亿笔，百度超级链开放网络包括 17 个节点，链上交易数超过8000 万笔，用户仅支付少量费用即可在开放联盟链上安装智能合约，并开发简单的应用。开放联盟链有效降低了应用开发成本，提供了高效、开放、可靠的区块链开发环境，方便业务用户快速搭建应用和拓展生态，为Web3.0 时代数据价值释放、数据协作共享提供基础服务。