区块链是一种集成了分布式系统、加密算法、数字签名、共识机制、智能合约等技术的分布式账本系统。与比特币等加密货币不同,区块链本身的创新在于技术集成。目前,区块链技术仍处于快速发展阶段,不断进行技术创新,主要技术重点包括以下方面:
1. 分布式账本技术:区块链系统中的块就像记录所有节点交易信息的电子账单。每个块的数据都存储在每个用户的客户节点中,所有节点共同构成一个安全可靠的分布式分类账。即使任何节点的数据被销毁,整个系统的分类账的正确性也不会受到影响。整个系统具有高度的透明度和开放性。
2. 点对点传输技术:点对点传输技术是指相互连接的节点处于平等状态,节点可以直接连接,自由进出。系统中的数据块由整个系统中的节点共同维护。
3. 密码学应用技术:区块链系统采用多种密码原理进行数据加密和隐私保护,特别是非对称加密算法和哈希散列算法(主要技术与电子签名),有效实现身份认证和数据防篡改。
4. 共识机制技术:共识机制是指区块链系统中各节点达成一致的策略和方法。根据不同的应用场景和系统情况,区块链系统可以灵活选择共识机制,如POW、POS、DPOS、PBFT、DAG等数十种算法。
5. 智能合约技术:智能合约是一个在区块链数据库上运行的应用程序,满足预设条件时可以自动执行。智能合约通过代码定义了承诺条款的合同,合同内容不能修改。合同在双方约定的内容完成后开始执行。
尽管世界各国都在积极布局区块链,但从区块链底层、中间层和应用层的角度来看,国内外都在探索区块链发展的道路。
1. 底层关键技术包括BFT共识算法、原子跨链技术、子链技术等。BFT共识算法方面,国内尚未形成自主可控算法,主要在开源代码上进行优化调整。原子跨链技术方面,虽然国内部分企业产品运行稳定,但性能效率、稳定性和应用性远低于国外。子链技术方面,除少数企业外,国内几乎没有探索。
2. 中间层关键技术包括哈希锁定、分布式私钥控制、隐私数据授权访问等。哈希锁定方面,国外研究较早,产品相对成熟;国内机构虽然也实现了,但没有进行大规模的应用测试。分布式私钥控制方面,国外技术较为完善,国内稍有不足。隐私数据授权访问方面,国内企业研究较早,但基于国密的隐私数据授权访问尚未在区块链上广泛推广。
3. 应用层关键技术包括分布式应用程序、智能合约等。智能合约方面,国外主导着Solidity、JavaScript、Wasm、Move等智能合约语言。分布式应用方面,国内DApp、DeFi技术相对成熟,类型比国外更丰富,已在电子发票、电子存款、保险、司法等领域有所应用。
总的来说,国内外区块链的研究、探索和应用几乎同时开始。国外更注重底层关键技术的研发和探索,国际巨头通过布局区块链、建立开源社区、输出原创技术和产品来影响和主导行业发展。而国内更关注中间层和应用层关键技术的发展,但在区块链创新方面缺乏动力和资本投资,并高度依赖国外开源软件产品。国内的应用程序探索较多,但对行业影响不足。不同的关键技术方面,国内严重依赖国外的开源软件项目,性能效率、安全性和稳定性远低于国外,存在较大的安全风险。
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