現(xiàn)階段，由核心技術(shù)、擴展技術(shù)和配套技術(shù)三者組成的區(qū)塊鏈技術(shù)體系已逐步成形，未來將繼續(xù)在數(shù)據(jù)流通、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、技術(shù)運維、平臺安全等方面創(chuàng)新演進。（一）區(qū)塊鏈技術(shù)圖譜區(qū)塊鏈作為一種綜合性技術(shù)，其技術(shù)組成按重要程度可分為核心技術(shù)、擴展技術(shù)、配套技術(shù)三類。核心技術(shù)指一個完整的區(qū)塊鏈系統(tǒng)必須要包含的技術(shù)，包括密碼算法、對等式網(wǎng)絡(luò)、共識機制、智能合約、數(shù)據(jù)存儲；擴展技術(shù)指進一步擴展區(qū)塊鏈服務(wù)能力的相關(guān)技術(shù)，包括可擴展性、互操作性、協(xié)同治理、安全隱私；配套技術(shù)指提升區(qū)塊鏈系統(tǒng)安全性、優(yōu)化使用體驗等相關(guān)技術(shù)，包括系統(tǒng)安全、運維部署、基礎(chǔ)設(shè)施。核心技術(shù)現(xiàn)狀2014年以太坊的誕生，奠定了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的五大核心技術(shù)，包括密碼算法、對等式網(wǎng)絡(luò)、共識機制、智能合約、數(shù)據(jù)存儲。（1）密碼算法國密支持成為多數(shù)聯(lián)盟鏈標(biāo)準(zhǔn)配置。2020年1月1日起實施的《中華人民共和國密碼法》，加速了國內(nèi)聯(lián)盟鏈對國密算法的支持進度，國密支持占比逐步提升，逐漸成為聯(lián)盟鏈的標(biāo)準(zhǔn)配置。據(jù)2020年可信區(qū)塊鏈評測結(jié)果顯示，受測廠商目前國密支持占比已達82%，其中，SM2、SM3、SM4支持率分別占比79%、75%、68%。（2）對等網(wǎng)絡(luò)兼顧通信效率與去中心程度的混合型網(wǎng)絡(luò)成為主流。對等網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為無結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)、混合型網(wǎng)絡(luò)。無結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)魯棒性好，去中心化程度高，但通信冗余嚴(yán)重，容易形成網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，如經(jīng)典Gossip網(wǎng)絡(luò)；有結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)犧牲了去中心化程度，按照一定策略維護網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提升通信效率，如類DHT（（DistributedHash區(qū)塊鏈白皮書（2020年）23Table，分布式哈希表）網(wǎng)絡(luò)；混合型網(wǎng)絡(luò)作為一種折中方案，兼顧了通信效率與去中心化程度。隨著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，出于對高效通信策以及網(wǎng)絡(luò)治理的需要，混合型網(wǎng)絡(luò)逐漸成為行業(yè)主流方案。（3）共識機制聯(lián)盟鏈偏好高效、確定性的共識機制，多共識支持趨勢凸顯。相對于公鏈希望“全民公投”的共識，聯(lián)盟鏈注重共識效率和共識確定性，如類BFT共識、Raft共識等。此外，為適應(yīng)不同應(yīng)用場景，參與測試的聯(lián)盟鏈產(chǎn)品超6成已提供可插拔多種共識機制的支持，多共識支持逐漸成為主流。（4）智能合約合約類型頭部效應(yīng)凸顯，Go和Java支持率位列前茅。依托HyperledgerFabric和以太坊的強大生態(tài)，Chaincode合約和EVM合約備受歡迎，成為多數(shù)聯(lián)盟鏈都支持的合約類型。此外，WASM合約憑借移植性好、加載快、效率高、社區(qū)生態(tài)好的特點，成為區(qū)塊鏈合約體系的新寵。在合約語言類型方面，超過75%的鏈系統(tǒng)支持多種合約語言，Go和Java依然是當(dāng)前支持率最高的兩種語言。（5）數(shù)據(jù)存儲讀寫高效的NoSQL數(shù)據(jù)庫成為主流，國內(nèi)數(shù)據(jù)庫嶄露頭角。區(qū)塊鏈作為一種IO敏感的分布式數(shù)據(jù)庫，底層存儲通常首選效率較高的NoSQL數(shù)據(jù)庫，如LevelDB、CouchDB、RocksDB等。同時，鑒于應(yīng)用層多使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)實，32%的鏈系統(tǒng)還提供了對MySQL、SQLServer的支持，即提供靈活可插拔的多種數(shù)據(jù)庫支持。此外，得益于國內(nèi)數(shù)據(jù)庫的快速發(fā)展，11%的鏈系統(tǒng)增加了對國內(nèi)數(shù)據(jù)庫的支持。為了滿足不同的應(yīng)用場景，68%的鏈系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)庫的支持。擴展技術(shù)現(xiàn)狀隨著區(qū)塊鏈應(yīng)用廣度和深度的不斷拓展，行業(yè)對區(qū)塊鏈的要求逐漸攀升。行業(yè)需求的變化催生了一系列擴展技術(shù)來對鏈系統(tǒng)進行優(yōu)化，具體包括可擴展性、互操作性、協(xié)同治理、安全隱私四個方面。（1）可擴展性可擴展性成為提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)。廣義的可擴展性包括性能可擴展和功能可擴展兩個方面，性能可擴展專注于通過橫向擴展提升交易吞吐量，功能可擴展專注于通過橫向擴展增強區(qū)塊鏈服務(wù)能力（又稱互操作性）。以支付為例，當(dāng)前支付平臺Visa平均2000筆/秒，峰值56000筆/秒的交易速度2對區(qū)塊鏈性能提出了更高的要求。而區(qū)塊鏈系統(tǒng)受限于共識機制、對等網(wǎng)絡(luò)、密碼算法等約束，單機性能存在上限，因此可擴展性就成為進一步提升區(qū)塊鏈處理能力的關(guān)鍵技術(shù)。目前，常見的可擴展性技術(shù)包括分片機制、閃電網(wǎng)絡(luò)、狀態(tài)通道、以及DAG（DirectedAcyclicGraph,有向無環(huán)圖）共識。（2）互操作性互操作快速發(fā)展，整體任重道遠(yuǎn)?；ゲ僮餍灾竻^(qū)塊鏈系統(tǒng)實例與其他系統(tǒng)實例或組成部分之間交換信息，并對所交換信息加以使用的能力3。具體包括用于解決上層應(yīng)用與底層鏈緊耦合問題的應(yīng)用層互操作，用于解決“鏈級孤島”的鏈間互操作，以及用于解決鏈上鏈下安全可信交互的鏈下數(shù)據(jù)互操作三個方面。應(yīng)用層互操作方面，部分BaaS廠商通過Restful、RPC等方式初步實現(xiàn)了上層應(yīng)用與不同底層鏈的解耦問題；鏈間互操作方面，據(jù)2020可信區(qū)塊鏈測試情況觀察，已有46%鏈系統(tǒng)提供了跨鏈方案，中繼鏈技術(shù)路線占比最高，代表性項目包括WeCross、BitXHub、ODATS、HyperledgerCactus等，以上跨鏈項目均已實現(xiàn)對Fabric的跨鏈互通；鏈下數(shù)據(jù)互操作方面，TEE（TrustExecutionEnvironment，可信執(zhí)行環(huán)境）、Oracle（預(yù)言機）、SMPC（SecureMulti-PartyComputation，安全多方計算）等數(shù)據(jù)安全交互技術(shù)得到初步應(yīng)用?；ゲ僮麟y本質(zhì)是技術(shù)先行、標(biāo)準(zhǔn)滯后的一種表現(xiàn)，因此，解決互操作難題的關(guān)鍵在于，需要行業(yè)不同參與方凝聚共識，加強標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，以標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)技術(shù)，技術(shù)反哺標(biāo)準(zhǔn)的思路穩(wěn)步推進互操作發(fā)展進程。（3）協(xié)同治理協(xié)同治理發(fā)展緩慢，依然存在難點。區(qū)塊鏈作為一種去中心化的賬本系統(tǒng)，強調(diào)各參與方之間是平等合作的模式。相對于傳統(tǒng)的中心化服務(wù)，多參與方間地位平等的合作模式增加了協(xié)同治理的難度。區(qū)塊鏈治理是指創(chuàng)建、修改、更新系統(tǒng)規(guī)則的決策過程，可分為鏈下治理和鏈上治理兩種類型。鏈下治理常見形式為核心參與方組建的治理委員會，治理規(guī)則通常由治理委員會投票決策；鏈上治理指治理規(guī)則通常被編碼在治理協(xié)議中，由各參與方對決策進行線上投票裁決。（4）安全隱私合約安全和隱私保護成為焦點。區(qū)塊鏈作為去中心化的賬本系統(tǒng)，不同節(jié)點安全防護能力參差不齊，導(dǎo)致系統(tǒng)存在被攻擊的風(fēng)險;合約編寫者能力參差不齊，加之缺乏便捷、有效的合約自動審計方案，導(dǎo)致合約安全事故頻發(fā)，已成為區(qū)塊鏈安全的重災(zāi)區(qū)；區(qū)塊鏈去中心化、準(zhǔn)匿名的特性，加之缺乏有效的監(jiān)管手段，導(dǎo)致鏈系統(tǒng)存在被濫用的風(fēng)險。隨著鏈上數(shù)據(jù)的不斷豐富，應(yīng)用場景的不斷拓展，數(shù)據(jù)流通過程中的隱私問題日益凸顯。如用戶身份信息、資產(chǎn)信息、交易流水等信息通常需要采用一定的技術(shù)手段提升數(shù)據(jù)流通過程中的隱私保護能力，常見方法除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密、權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加工外，還引入零知識證明、同態(tài)加密等密碼算法，以及TEE、MPC、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等提升多方協(xié)同場景中的隱私保護能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“可用而不可見”。配套技術(shù)現(xiàn)狀區(qū)塊鏈作為一種軟件系統(tǒng)，其實際應(yīng)用過程中還需要配套技術(shù)提升系統(tǒng)安全性，優(yōu)化使用體驗，加速區(qū)塊鏈發(fā)展進程，具體包括系統(tǒng)管理、操作運維、基礎(chǔ)設(shè)施三個方面。（1）系統(tǒng)管理多技術(shù)融合加固系統(tǒng)穩(wěn)定，合規(guī)監(jiān)管任重道遠(yuǎn)。系統(tǒng)管理層負(fù)責(zé)對區(qū)塊鏈體系結(jié)構(gòu)中其他部分進行管理，主要包含權(quán)限管理和節(jié)點管理兩類功能。對于許可鏈而言，權(quán)限管理是區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)鍵部分，尤其對于對數(shù)據(jù)訪問有更多要求。區(qū)塊鏈作為一種綜合多種技術(shù)的去中心化復(fù)雜系統(tǒng)，實際使用過程中，面臨系統(tǒng)安全、合規(guī)安全問題。同傳統(tǒng)中心化服務(wù)一樣，鏈系統(tǒng)安全當(dāng)前主要涉及DDoS攻擊、女巫攻擊、日蝕攻擊等網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，常用防御手段包括設(shè)立代理節(jié)點、強化網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證體系、網(wǎng)絡(luò)限流等。為了促進區(qū)塊鏈系統(tǒng)穩(wěn)定合規(guī)發(fā)展，需要從政策法規(guī)和技術(shù)工具兩方面強化監(jiān)管機制的落地實施。（2）操作運維云鏈融合簡化運維操作，提升運維效率。區(qū)塊鏈作為一種融合了密碼算法、對等網(wǎng)絡(luò)、共識機制、智能合約等多種技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)部署運維難度大，提升了區(qū)塊鏈的使用門檻。據(jù)2020可信區(qū)塊鏈評測統(tǒng)計，為降低運維難度，89%的廠商利用成熟的Docker、Kubernetes等技術(shù)，已實現(xiàn)對鏈系統(tǒng)的自動化部署，以及便捷運維。在此基礎(chǔ)上，提供了BaaS（BlockchainasaService，區(qū)塊鏈即服務(wù)）服務(wù)、支持多鏈多云部署的BAF（BlockchainAutomationFramework，區(qū)塊鏈自動化框架）、以及開箱即用的區(qū)塊鏈軟硬件一體機，大大降低了鏈系統(tǒng)運維部署的難度與工作量。（3）基礎(chǔ)設(shè)施通用基礎(chǔ)設(shè)施已完善成熟，專用基礎(chǔ)設(shè)施亟待加強。區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施分為通用基礎(chǔ)設(shè)施和專用基礎(chǔ)設(shè)施兩類。通用基礎(chǔ)設(shè)施指鏈系統(tǒng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)使用過程中都需要的軟硬件資源，具有通用性，如通信網(wǎng)絡(luò)、云平臺等；專用基礎(chǔ)設(shè)施指鏈系統(tǒng)使用過程中所特需的軟硬件資源，如統(tǒng)一的鏈資源管理系統(tǒng)、以及數(shù)字身份管理系統(tǒng)。通用基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)過多年發(fā)展，已相對成熟，微軟、谷歌、亞馬遜、阿里、騰訊、華為、百度等云廠商已將區(qū)塊鏈服務(wù)集成到各自的云產(chǎn)品中，提供開箱即用的區(qū)塊鏈服務(wù)。專用基礎(chǔ)設(shè)施涉及區(qū)塊鏈治理以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定，尚處于行業(yè)早期，隨著不同鏈互聯(lián)互通需求的噴發(fā)將會促進區(qū)塊鏈專用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進程。（二）區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢當(dāng)前聯(lián)盟鏈的技術(shù)逐漸步入成熟穩(wěn)定期，同時為了適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)場景需求，技術(shù)發(fā)展不斷朝著數(shù)據(jù)管理更高效、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛、技術(shù)運維更精細(xì)、平臺安全更可控方向探索突破。數(shù)據(jù)流通更高效聯(lián)盟數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，包含聯(lián)盟鏈治理模式的升級演進以及區(qū)塊鏈配合鏈外多方數(shù)據(jù)，實現(xiàn)共享流通。2020年主流聯(lián)盟鏈平臺越來越重視鏈的治理功能，聯(lián)盟鏈一般由多方參與，有關(guān)平臺的建設(shè)、使用、管理應(yīng)由聯(lián)盟多方共建，治理模式逐漸在一方牽頭，超級管理員主導(dǎo)的模式上，提供更加精細(xì)公平的方式。比如成立聯(lián)盟運營委員會，以多中心化的方式代替獨家管理。運營委員會共同對聯(lián)盟鏈的各種事務(wù)進行討論和決策，包括聯(lián)盟鏈的準(zhǔn)入審批、規(guī)則制定和執(zhí)行、日常運營等，以保障鏈上交易規(guī)則的有效性和合理性。在鏈外數(shù)據(jù)協(xié)同方面，隨著數(shù)據(jù)交換、共享力度的加大，其權(quán)屬、合規(guī)性、安全性等諸多風(fēng)險開始顯現(xiàn)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享難以及隱私無法得到保障等問題，區(qū)塊鏈技術(shù)可使得數(shù)據(jù)權(quán)屬更易確認(rèn)，可為跨組織的數(shù)據(jù)協(xié)作提供共享安全性，同時是鏈外流通元信息的可信存儲媒介，作為新型解決方案得到了業(yè)界的關(guān)注。2020年也看到了越來越多區(qū)塊鏈結(jié)合安全多方計算技術(shù)、可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù)等等，在鏈外數(shù)據(jù)流通方面提供解決思路，并最終在鏈上實現(xiàn)數(shù)據(jù)確權(quán)，信息存儲錨定，實現(xiàn)更廣泛的數(shù)據(jù)協(xié)同。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛，包含單一區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴展以及鏈間的互操作。首先對于單一聯(lián)盟鏈網(wǎng)絡(luò)來說，一般采用拜占庭容錯共識算法，但隨著共識節(jié)點數(shù)量增多，網(wǎng)絡(luò)需要交換的信息增多，系統(tǒng)負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)通信量增大，造成性能下降，單一網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到局限。2020年我們可以看到聯(lián)盟鏈共識算法正結(jié)合更多的技術(shù)進行優(yōu)化，比如將共識算法網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度與共識節(jié)點規(guī)模解耦，節(jié)點類型分為共識節(jié)點、非共識節(jié)點等，通過引入VRF（可驗證隨機函數(shù)）保證共識節(jié)點選取隨機性和公平性；采用DAG（有向無環(huán)圖）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提升系統(tǒng)吞吐量、結(jié)合密碼學(xué)算法優(yōu)化共識效率等等，整體上單一網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷提升。鏈間互操作是指不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)實例之間交換信息，并對所交換信息加以使用的能力，又可稱之為跨鏈。具體指不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)實例之間通過協(xié)商好的接口、通信協(xié)議、共識協(xié)議實現(xiàn)信息的安全可信交互。主要用于解決區(qū)塊鏈?zhǔn)澜纭版溂壒聧u”問題，實現(xiàn)不同區(qū)塊鏈系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互通、價值流動。為了應(yīng)對鏈間互操作的挑戰(zhàn)，旨在搭建鏈與鏈之間可信交互渠道的跨鏈技術(shù)逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點，高效通用的跨鏈技術(shù)是實現(xiàn)萬鏈互聯(lián)的關(guān)鍵?？珂溂夹g(shù)能夠連通分散的區(qū)塊鏈生態(tài)孤島，成為區(qū)塊鏈整體向外拓展的橋梁紐帶。2020年，業(yè)界在跨鏈領(lǐng)域已有大量的探索和積累，正成為業(yè)界技術(shù)發(fā)展的熱點方向。技術(shù)運維更精細(xì)2020年聯(lián)盟鏈的核心技術(shù)逐漸過渡到相對成熟穩(wěn)定的階段，行業(yè)著力對不同的技術(shù)點進行完善優(yōu)化，不斷簡化降低部署運維成本，為滿足不同的應(yīng)用場景快速建鏈提供了更加精細(xì)的功能與服務(wù)。在技術(shù)實現(xiàn)方面，核心技術(shù)點包括共識機制、加密算法、智能合約、對等網(wǎng)絡(luò)不斷夯實優(yōu)化外。行業(yè)在應(yīng)對大量數(shù)據(jù)突發(fā)請求場景下未雨綢繆，包括提供網(wǎng)絡(luò)流量控制，靈活根據(jù)系統(tǒng)處理能力過濾暴漲的業(yè)務(wù)請求，保障服務(wù)持續(xù)可用；提供賬本數(shù)據(jù)量控制，以應(yīng)對賬本無限增長情況下，賬本占用過多資源，影響節(jié)點運行等。目的是在特殊場景下仍可保證區(qū)塊鏈系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，服務(wù)可用。并且行業(yè)也在逐步完善聯(lián)盟鏈的賬戶角色體系，以配合更加完備的權(quán)限控制管理功能，不同的權(quán)限統(tǒng)歸到不同角色，用戶根據(jù)所屬角色即可判斷其所擁有的權(quán)限，以此使得多方可以更好的共建合作。在部署運維方面，越來越多的區(qū)塊鏈底層配備有相應(yīng)的上層服務(wù)管理應(yīng)用，可屏蔽底層技術(shù)細(xì)節(jié)，提升易用性，簡化運維；同時區(qū)塊鏈即服務(wù)（BaaS）平臺，不斷簡化節(jié)點部署，支持私有化部署、跨機房地域部署、混合部署等模式，可滿足聯(lián)盟鏈不同參與方的不同訴求，降低接入門檻。平臺安全更可控平臺安全以及技術(shù)可控始終是行業(yè)關(guān)注的重點問題，2020年行業(yè)內(nèi)也不斷出現(xiàn)自研軟硬件一體機的解決方案，結(jié)合國內(nèi)品牌服務(wù)器，操作系統(tǒng)，集合軟硬件一體。并根據(jù)政府、企業(yè)用戶提供強隱私、高安全的區(qū)塊鏈整套應(yīng)用部署方案。在當(dāng)前特殊的背景下，正成為行業(yè)技