区块链基础设施概念、发展路径及趋势分析

区块链基础设施步入规模建设阶段。

1.区块链基础设施概念再认识

基础设施组成要素达成共识，分布自治、跨链成网形态长期存在。 由具有广泛接入能力、公共服务能力、可灵活部署的公共链网（包括 公有链或面向非特定应用场景的联盟链），及连接这些区块链的跨链 系统组成的分布式互联网络成为共识。一是公有链侧重开放性和广泛 性，通过构建一致的标准和通用的基础架构，提高基础设施通用性， 从而推动广泛应用程序开发和全球用户参与。二是联盟链更侧重特定业务和隐私安全，提高了服务质量和效率，为基础设施应用提供更深 入的支持。三是跨链设施的引入提高基础设施互操作性，促进不同区 块链系统之间的通信和价值小环，消除公有链和联盟链之间的隔阂， 促进信息和价值的流动。三者相互配合，共同推动了分布式可编程网 络发展，为技术创新和应用拓展打下坚实基础。

许可监管与开放互联同步演进，大规模可信节点网络逐步建成。 基础设施既要保障用户合法权益，又要具备开放互联的属性，实现监 管与开放互联之间动态平衡。一方面公有链向许可监管合规发展方向 演进，通过事前备案，事中审查，及事后追责机制，可以有效降低金 融风险。数字货币牌照已经成为引导交易所合规经营重要手段，日本、 美国、瑞士、泰国、爱沙尼亚、澳洲、加拿大、菲律宾等国都颁布数 字货币金融牌照，其中美国 MSB 牌照，加拿大 MSB 牌照，澳大利亚AUSTRAC 牌照是市面上申请最多和含金量最高的三款牌照。日本是 首个将数字货币交易纳入法律体系的国家，所有在日本境内运营的交 易所必须获得财政部与日本金融厅的牌照授权。另一方面联盟链向开 放互联方向演进，通过开放网络接入机制、增加链上透明度、提高节 点公信力等方式，增强联盟链公共服务属性。以科技企业主导的蚂蚁 开放联盟链、文昌链、百度超级链等都构建了开放普惠的区块链服务 网络，提供应用快速部署、信息公开查验的低门槛链上服务。

公共服务多样化发展，数字钱包和交易平台成为用户上链入口。 数字钱包、交易平台、节点托管平台被纳入基础设施公共服务范畴， 旨在提高区块链基础设施通用服务能力。一是数字钱包、浏览器、交 易所是用户访问区块链应用的关键入口，其中数字钱包成为政府和科 技企业布局重点方向。2022 年 Linux 启动 OpenWallet 基金会支持开 源数字钱包，2023 年 3 月欧盟议会通过关于数字身份钱包的立法。 二是节点托管平台为区块链开发者或智能合约开发者提供远程访问 服务，免除企业自建节点的负担，成为云服务商和创新企业布局重点。 传统云服务商包括美国的 Amazon、Google、Digital Ocean，德国的 Hetzner、法国 OVH 等，以及新兴的区块链科技产品 Infura、Achemy、 QuickNode 等。其中比特币 60%的流量通过托管服务提供商 Hetzner、 OVH、OVH 提供服务。

计算、存储、通信资源灵活调度，驱动去中心物理基础设施部署。 传统网络基础资源以中心化部署为主，行业进入门槛高，限制了充分 竞争，导致定价被巨头垄断。Apple、Microsoft、Google、Amazon、NVIDIA、Meta 六家单位占据网络基础资源半壁江山。此外，中心化 基础设施资源利用率低，有三分之一的资源被闲置，从而造成了巨大 的财务损失。根据 Flexera 显示，公司云预算的 32％被浪费。相比于 中心化传统基础设施，去中心物理基础设施通过激励机制激励用户共 享资源，吸引小规模计算、存储、通信资源参与全球网络建设和提供 资源，使得资源能够高效地流向需求方手中。根据 CoinGecko 显示， 去中心物理基础网络领域的市值已经达到 52 亿美元，大部分都属于 存储、计算和通信领域，包括 Arweave、Filecoin 存储项目，Render、 Holo 计算项目以及 Helium、Theta 通信项目。

2.四条发展路径互为补充演进

路径一开源社区驱动的生态化路径：以太坊领导者地位难撼动， 二层网络进入白热化竞争阶段。开源社区驱动的区块链基础设施逐渐 形成一超多强，多链共存的形态，即以太坊为主，链下计算为辅，多 链共存的发展格局。以太坊已经成为全球最具影响力的节点网络，占 据全球 70%的总锁仓价值、26%跨链桥，节点覆盖 50%以上国家。由 以太坊创始人领导的以太坊核心开发团队推动共识算法由 POW 向 POS 转变，并同步开展分片算法研发，升级后以太坊共识性能达 10 万笔/秒（TPS）。此外，公链开源开放的特性，有助于规模化推动节 点建设，但也带来了性能瓶颈，围绕以太坊，主打具备可扩展、安全、 兼容、隐私、去中心化优势的二层新公链不断推出，将交易数据从以 太坊迁移至第二层协议中进行处理,从而实现更高的交易速度和吞吐 量。新公链赛道获得加密社区和顶级投行关注和支持，2023 年全球知名公链数量约 176 条，较 2021 年初仅有 11 条公链增长超过 10 倍。 以太坊二层网络总锁仓量维持在 100 亿美元以上，项目达 77 个，包 括 zkRollup、Optimistic Rollup、应用链等。

路径二分域节点建设的网络化路径：分域节点服务开放化、平台 化，配套功能组件逐渐完备。以分域节点建设的区块链基础设施经过 两年发展初具规模，节点网络规模不断扩大，逐渐得到产业界认可， 并开始启动公共服务平台建设，对外提供应用服务。欧盟委员会和 29 个国家共同推动建设的欧盟区块链基础设施 EBSI，自 2018 年启动以 来，在 29 个国家均已成立节点建设申请工作组，并建设了 40 个节 点、13 个公共服务调用接口、开展数字身份钱包测试以及监管沙盒试 验验证。在中国工业和信息化部指导与支持下建设的“星火·链网”，自 2020 年启动以来，节点不仅覆盖京津冀、长三角等经济发展较快、信 息化水平较高的区域，同时向境外蔓延，在东南亚多国推动节点落地。 此外，重点打造了数字原生资产服务网络、智能安全金融服务网络、 可信存证网络和数字化追溯网络等公共服务网络，面向应用提供平台 化服务。

路径三行业应用引领的业务化路径：行业应用与底层链逐层解耦， 形成可插拔的业务迁移能力。受制于业务局限性，行业链发展到一定 阶段遇到发展瓶颈，底层链与业务深度捆绑导致业务迁移困难、成本 高。尤其是未找到盈利模式的行业应用链逐渐关停，严重违背了区块 链难篡改、永久存储的核心价值理念，尤其是去年火爆一时的数字藏 品平台，出现了价值下跌和关停现象，例如腾讯幻盒在 2022 年宣布关停。当前，底层链与业务逐渐解绑，并形成两种转变路径。一是行 业应用向路径一和路径二上迁移，对外以平台的形式提供业务 4 应用 服务，提供用户友好的一站式解决方案。二是将应用链发展为通用服 务平台，承载不同的应用服务，但是受到原有业务范畴限制，难以打 破固有形象，业务拓展难。 路径四公共服务引导的平台化路径：金融和数字藏品互操作需求 明显，提高跨链技术使用率。跨链技术部署实施需求导向明显，随着 去中心化金融和数字藏品流通性和互操作需求增长，带动跨链桥数量 增长，截止 2023 年跨链桥达 200 多个。以太坊、BNB Chain、Polygon 上的跨链桥数量分别达到 100 个、68 个、48 个，其中以太坊由于发 展早、规模大的优势，具有巨大的市场份额和用户基础，因此太坊在 跨链桥数量上的占比较大。此外，主打互操作的区块链服务商波卡和 COSMOS 生态规模和接入链个数逐渐扩大，波卡平行链总数达到 50 条，共有 1.35 亿 DOT 被绑定，COSMOS HUB 接入链达 73 条，总 市值 332 亿美元。

3.新技术融合化部署趋势明显

区块链基础设施是构建下一代互联网的重要支柱，确保了网络资 源低成本可得、安全获取以及大规模可应用性。当前，随着人工智能、 云计算、6G 网络等新技术的涌现和广泛部署，区块链基础设施正逐 步摆脱“带外”业务发展模式，而是与新技术紧耦合部署，驱动全球智 能、灵活、可信的下一代互联网建设，进一步提升基础设施可复用性、 避免重复投资，进而提高资源利用效率。一是基于区块链基础设施分布式特点，为人工智能、云计算、6G 等资源提供注册、解析和发现 服务，提高基础资源协同效率，实现资源灵活调度；二是基于区块链 基础设施难篡改特性，通过提高人工智能、云计算、6G 等资源透明 度和溯源能力，增加资源安全可信性，进而构造内生网络安全体系。 三是激励机制刺激用户共享闲置资源，促进网络基础资源共建共享。 区块链基础设施与人工智能基础设施融合部署重构社会生产力 和生产关系。人工智能作为全球产业发展的新动能，正迅速推动人类 社会智力创新、经济高质量发展以及生产生活方式效率的提升。人工 智能需要利用大量数据和计算资源来训练和优化算法，如何实现全球 分布式数据、计算、模型的灵活调度是当前制约人工智能发展的新挑 战。区块链基础设施提供了一个安全可信执行环境，通过智能化分配 计算资源、管理训练任务和确保任务的公平性，可以实现资源可信交 换，促进不同实体之间协作，提高调度的效率和准确性。此外，将模 型参数和训练数据上链，确保数据完整性和可追溯性，防止数据篡改 或损坏，有助于推动更高效、安全和可信的大模型训练和数据处理。

区块链基础设施与云计算基础设施融合部署提高数据处理、存储 和使用灵活度。云计算的灵活性和可扩展性为用户提供了按需获取资 源的便利，然而，云计算的发展仍然面临着“可信、可靠、可控制”的 挑战。区块链基础设施的去中心化、匿名性以及数据难篡改等特征， 为云计算提供了更安全、透明的数据存储和管理机制，确保了数据的 完整性和可追溯性，防止数据被篡改和伪造，从而提升数据安全性。 区块链基础设施和云计算基础设施融合部署，不仅解决传统基建项目数据质量低、业务管理流程透明化不足等难点，还将有助于解决不同 基础设施建设碎片化，复用价值不高等问题。 区块链基础设施与 6G 网络基础设施融合部署促进多方共建共享 内生信任网络体系构建。6G 网络是一个地面无线与低轨卫星通信集 成的天地融合化网络，通过将卫星通信整合到 6G 移动网络，实现全 球无缝覆盖、世界互联、万物智联。6G 网络新型的业务场景和开放 的网络生态，对信任体系提出了新的需求。6G 将存在多种异构网络 的融合、多方共建共享问题，尤其是空天地立体组网需要分布式的多 方协同机制。依托全新的 6G 组网架构，区块链基础设施不仅为其提 供多方互信、公平对等的共识信任模式，还将成为 6G 网络的关键网 元之一，使区块链不再是独立于通信网的“带外”形式，在 6G 中充分 发挥对网络资源调度、网络参数配置、网络共享协调作用。