金融是区块链技术应用场景中探索最多的领域,在供应链金融、贸易融资、支付清算、资金管理等细分领域都有具体的项目落地。截至 2020 年 11 月国内已备案的区块链信息服务中,金融(含供应链金融)领域项目数量排名第一,占比高达 36%。
▲金融企业区块链落地领域示例
随着区块链应用落地加快推进,“区块链+”业务已经成为互联网骨干企业进军区块链行业的发展重点,在金融业务之外,积极部署互联网、溯源、供应链&物流、数字资产、政务及公共服务、知识产权、法律、医疗等多领域的应用。
▲互联网骨干企业区块链应用布局一览
二、区块链技术发展态势
现阶段,由核心技术、扩展技术和配套技术三者组成的区块链技术体系已逐步成形,未来将继续在数据流通、网络规模、技术运维、平台安全等方面创新演进。
1、区块链技术图谱
区块链作为一种综合性技术,其技术组成按重要程度可分为核心技术、扩展技术、配套技术三类。核心技术指一个完整的区块链系统必须要包含的技术,包括密码算法、对等式网络、共识机制、智能合约、数据存储;扩展技术指进一步扩展区块链服务能力的相关技术,包括可扩展性、互操作性、协同治理、安全隐私;配套技术指提升区块链系统安全性、优化使用体验等相关技术,包括系统安全、运维部署、基础设施。
▲区块链技术图谱示意图
核心技术现状:2014 年以太坊的诞生,奠定了区块链系统的五大核心技术,包括密码算法、对等式网络、共识机制、智能合约、数据存储。
(1)、密码算法。国密支持成为多数联盟链标准配置。2020 年 1 月 1 日起实施的《中华人民共和国密码法》,加速了国内联盟链对国密算法的支持进度,国密支持占比逐步提升,逐渐成为联盟链的标准配置。据 2020年可信区块链评测结果显示,受测厂商目前国密支持占比已达 82%,其中,SM2、SM3、SM4 支持率分别占比 79%、75%、68%。
▲2020 国密算法支持率
(2)、对等网络。兼顾通信效率与去中心程度的混合型网络成为主流。对等网络按网络结构可分为无结构网络、结构化网络、混合型网络。无结构网络鲁棒性好,去中心化程度高,但通信冗余严重,容易形成网络风暴,如经典 Gossip 网络;有结构网络牺牲了去中心化程度,按照一定策略维护网络拓扑结构,提升通信效率,如类 DHT((Distributed Hash Table,分布式哈希表)网络;混合型网络作为一种折中方案,兼顾了通信效率与去中心化程度。随着区块链网络规模的扩大,出于对高效通信策以及网络治理的需要,混合型网络逐渐成为行业主流方案。
(3)、共识机制。联盟链偏好高效、确定性的共识机制,多共识支持趋势凸显。相对于公链希望“全民公投”的共识,联盟链注重共识效率和共识确定性,如类 BFT 共识、Raft 共识等。此外,为适应不同应用场景,参与测试的联盟链产品超 6 成已提供可插拔多种共识机制的支持,多共识支持逐渐成为主流。
▲2020 共识机制支持率
(4)、智能合约。合约类型头部效应凸显,Go 和 Java 支持率位列前茅。依托Hyperledger Fabric 和以太坊的强大生态,Chaincode 合约和 EVM 合约备受欢迎,成为多数联盟链都支持的合约类型。此外,WASM 合约凭借移植性好、加载快、效率高、社区生态好的特点,成为区块链合约体系的新宠。在合约语言类型方面,超过 75%的链系统支持多种合约语言,Go 和 Java 依然是当前支持率最高的两种语言。
▲2020 合约语言支持率
(5)、数据存储。读写高效的 NoSQL 数据库成为主流,国内数据库崭露头角。区块链作为一种 IO 敏感的分布式数据库,底层存储通常首选效率较高的 NoSQL 数据库,如 LevelDB、CouchDB、RocksDB 等。同时,鉴于应用层多使用关系型数据库的现实,32%的链系统还提供了对MySQL、SQLServer 的支持,即提供灵活可插拔的多种数据库支持。
此外,得益于国内数据库的快速发展,11%的链系统增加了对国内数据库的支持。为了满足不同的应用场景,68%的链系统提供了多种数据库的支持。
▲2020 数据存储支持率