區塊鏈

區塊鏈（Blockchain）技術，自從在比特幣（Bitcoin）白皮書《比特幣：一種點對點電子貨幣系統（Bitcoin: A Peerto-Peer Electronic Cash System）》 ^[1]  一文中被化名為中本聰（Satoshi Nakamoto）的作者提出以來，就受到許多關注且備受爭議。有些人認為區塊鏈是繼蒸汽機、電力、互聯網之後的顛覆性技術發明，將徹底改變整個人類社會價值傳遞的方式，甚至帶來新一輪的科技革命 ^{[3]  [8]  [37]}  ；而有些反對者則認為比特幣乃至區塊鏈是一個騙局，或是對其未來充滿擔憂 ^{[9]  [35-36]}  。

近年來，隨着比特幣、以太坊（Ethereum）等加密貨幣的火熱，區塊鏈技術在全球範圍內得到越來越多的關注。2019年10月24日，中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習 ^[38]  ，此後，區塊鏈技術更是吸引了舉國上下的目光 ^[39]  。區塊鏈技術目前已經應用於多個領域，如金融、物流、食品安全等 ^{[15]  [21]  [30]}  。儘管不少人對比特幣的未來發展仍然充滿疑慮，但大多數技術專家非常認可區塊鏈技術的未來，認為其理念的推廣與應用最終會超越加密貨幣，成為時代的熱點和前沿技術 ^{[16-17]  [22]  [37]}  。

但是，與其火熱的應用、受到廣泛的關注度和蓬勃的發展相比，普通大眾對於區塊鏈的認知尚停留在很簡單的層面。人們對於區塊鏈的認識往往是侷限於加密數字貨幣，或者是一項敬而遠之、遠離日常生活的高新技術 ^{[27]  [31]}  。總的來説，區塊鏈技術建立了新的信任機制，允許各網絡節點之間在沒有權威節點的去中心化情況下達成可信共識，是一項從思想到技術的重大飛躍 ^[34]  。

中本聰在《比特幣：一種點對點電子貨幣系統》一文中，並未給出“區塊鏈”的具體定義，只是提出了一種基於哈希證明的鏈式區塊結構，即稱為區塊鏈的數據結構。“區塊鏈”一詞也是來源於此，其中“區塊”（Block）一詞指代一個包含了數據的基本結構單元（塊），而鏈（Chain）則代表了由區塊產生的哈希鏈表。

從狹義上來説，根據工業和信息化部2016年發佈的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》所述，區塊鏈技術是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成鏈式數據結構，並以密碼學方式保證不可篡改和不可偽造的分佈式賬本技術 ^[33]  。從廣義來説，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分佈式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分佈式基礎架構與計算範式 ^[25]  。一般認為，區塊鏈技術是伴隨着以“比特幣”為首的數字貨幣而出現的一項新興技術，是一種以密碼學算法為基礎的點對點分佈式賬本技術，是分佈式存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式 ^[23]  。

區塊鏈包括三個基本要素，即交易（Transaction，一次操作，導致賬本狀態的一次改變）、區塊（Block，記錄一段時間內發生的交易和狀態結果，是對當前賬本狀態的一次共識）和鏈（Chain，由一個個區塊按照發生順序串聯而成，是整個狀態變化的日誌記錄）。區塊鏈中每個區塊保存規定時間段內的數據記錄（即交易），並通過密碼學的方式構建一條安全可信的鏈條，形成一個不可篡改、全員共有的分佈式賬本。通俗地説，區塊鏈是一個收錄所有歷史交易的賬本，不同節點之間各持一份，節點間通過共識算法確保所有人的賬本最終趨於一致。區塊鏈中的每一個區塊就是賬本的每一頁，記錄了一個批次記錄下來的交易條目。這樣一來，所有交易的細節都被記錄在一個任何節點都可以看得到的公開賬本上，如果想要修改一個已經記錄的交易，需要所有持有賬本的節點同時修改。同時，由於區塊鏈賬本里面的每一頁都記錄了上一頁的一個摘要信息，如果修改了某一頁的賬本（也就是篡改了某一個區塊），其摘要就會跟下一頁上記錄的摘要不匹配，這時候就要連帶修改下一頁的內容，這就進一步導致了下一頁的摘要與下下頁的記錄不匹配。如此循環，一個交易的篡改會導致後續所有區塊摘要的修改，考慮到還要讓所有人承認這些改變，這將是一個工作量巨大到近乎不可能完成的工作。正是從這個角度看，區塊鏈具有不可篡改的特性。

在中本聰的設計中，每一枚比特幣的產生都獨立於權威中心機構，任意個人、組織都可以參與到每次挖礦、交易、驗證中，成為龐大的比特幣網絡中的一部分。區塊鏈網絡通常由數量眾多的節點組成，根據需求不同會由一部分節點或者全部節點承擔賬本數據維護工作，少量節點的離線或者功能喪失並不會影響整體系統的運行。在區塊鏈中，各個節點和礦工遵守一套基於密碼算法的記賬交易規則，通過分佈式存儲和算力，共同維護全網的數據，避免了傳統中心化機構對數據進行管理帶來的高成本、易欺詐、缺乏透明、濫用權限等問題。普通用户之間的交易也不需要第三方機構介入，直接點對點進行交易互動即可 ^[21]  。

區塊鏈系統是開放的，它的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統的信息高度透明。雖然區塊鏈的匿名性使交易各方的私有信息被加密，但這不影響區塊鏈的開放性，加密只是對開放信息的一種保護 ^[20]  。

在開放性的區塊鏈系統中，為了保護一些隱私信息，一些區塊鏈系統使用了隱私保護技術，使得人們雖然可以查看所有信息，但不能查看一些隱私信息 ^{[20]  [21]}  。

在區塊鏈中，數據交換的雙方可以是匿名的，系統中的各個節點無須知道彼此的身份和個人信息即可進行數據交換 ^[20]  。

我們談論的隱私通常是指廣義的隱私：別人不知道你是誰，也不知道你在做什麼。事實上，隱私包含兩個概念：狹義的隱私（Privacy）與匿名（Anonymity）。狹義的隱私就是別人知道你是誰，但不知道你在做什麼；匿名則是別人知道你在做什麼，但不知道你是誰。雖然區塊鏈上的交易使用化名（Pseudonym），即地址（Address），但由於所有交易和狀態都是明文，因此任何人都可以對所有化名進行分析並建構出用户特徵（User Profile）。更有研究指出，有些方法可以解析出化名與IP的映射關係，一旦IP與化名產生關聯，則用户的每個行為都如同裸露在陽光下一般。

在比特幣和以太坊等密碼學貨幣的系統中，交易並不基於現實身份，而是基於密碼學產生的錢包地址。但它們並不是匿名系統，很多文章和書籍裏面提到的數字貨幣的匿名性，準確來説其實是化名。在一般的系統中，我們並不明確區分化名與匿名。但專門討論隱私問題時，會區分化名與匿名。因為化名產生的信息在區塊鏈系統中是可以查詢的，尤其是在公有鏈中，可以公開查詢所有的交易的特性會讓化名在大數據的分析下完全不具備匿名性。但真正的匿名性，如達世幣、門羅幣、Zcash等隱私貨幣使用的隱私技術才真正具有匿名性。

匿名和化名是不同的。在計算機科學中，匿名是指具備無關聯性（Unlinkability）的化名。所謂無關聯性，就是指網絡中其他人無法將用户與系統之間的任意兩次交互（發送交易、查詢等）進行關聯。在比特幣或以太坊中，由於用户反覆使用公鑰哈希值作為交易標識，交易之間顯然能建立關聯。因此比特幣或以太坊並不具備匿名性。這些不具備匿名性的數據會造成商業信息的泄露，影響區塊鏈技術的普及使用 ^{[18]  [20]  [21]}  。

區塊鏈採用帶時間戳的塊鏈式存儲結構，有利於追溯交易從源頭狀態到最近狀態的整個過程。時間戳作為區塊數據存在的證明，有助於將區塊鏈應用於公證、知識產權註冊等時間敏感領域 ^{[6]  [19]}  。

相較於用户匿名性，比特幣和區塊鏈系統的交易和歷史都是透明的。由於在區塊鏈中，賬本是分發到整個網絡所有參與者，賬本的校對、歷史信息等對於賬本的持有者而言，都是透明的、公開的 ^[6]  。

比特幣的每次交易都會記錄在區塊鏈上，不同於由中心機構主宰的交易模式，其中心機構可以自行修改任意用户的交易信息，比特幣很難篡改 ^[6]  。

區塊鏈作為一個多方參與維護的分佈式賬本系統，參與方需要約定數據校驗、寫入和衝突解決的規則，這被稱為共識算法。比特幣和以太坊作為公有鏈當前採用的是工作量證明算法（PoW），應用於聯盟鏈領域的共識算法則更加靈活多樣，貼近業務需求本身 ^[20]  。

1.0時代是以比特幣為代表的虛擬數字貨幣時代，實現了數字貨幣的應用，包括支付流通等貨幣職能和去中心化的支付手段。比特幣描述了一個宏偉的藍圖，未來的貨幣不再依賴於各國央行發行，而是全球統一的貨幣。

2.0時代是智能合約的時代，智能合約與數字貨幣結合在金融領域有着更廣泛的應用場景，區塊鏈實現的點對點操作避免了第三方的介入，可以避免環境、跨國、跨行、貨幣轉換等問題，直接實現點對點的轉賬，提高了金融系統的效率。區塊鏈2.0的代表是以太坊，以太坊提供了一個智能合約編程環境，用户通過開發智能合約實現了各種複雜邏輯，提供了廣泛的商業、非商業應用場景。

3.0時代是指將區塊鏈技術應用於金融之外行業的時代，區塊鏈3.0被稱為互聯網技術之後的新一代技術創新，可以推動更大的產業改革。區塊鏈3.0會涉及社會生活的各個方面，會在數據存儲、數據鑑證、資產管理、選舉投票等領域得到廣泛應用，促進信息、資源、價值的流通和有效配置。

1976年，Bailey W.Diffie和Martin E.Hellman發表了論文《密碼學的新方向》 ^[11]  ，論文覆蓋了未來幾十年密碼學所有的新的進展領域，包括非對稱加密、橢圓曲線算法、哈希等，該論文奠定了迄今為止整個密碼學的發展方向，也對區塊鏈的技術和比特幣的誕生起到決定性作用。哈耶克出版了他人生中最後一本經濟學方面的專著:《貨幣的非國家化》 ^[12]  。該書提出的非主權貨幣、競爭發行貨幣等理念，是去中心化貨幣的精神指南。

1980年，Merkle Ralf提出了Merkle-Tree這種數據結構和相應的算法。

1982年，拜占庭將軍問題由Leslie Lamport等提出，這是一個點對點通信中的基本問題。

1982年，密碼學網絡支付系統由David Chaum提出，該系統注重隱私安全，具有不可追蹤的特性。

1990年，Paxos算法由Leslie Lamport提出，這是一種基於消息傳遞的一致性算法。

1991年，Stuart Haber與W.Scott Stornetta於1991年提出利用時間戳確保數位文件安全的協議。

1997年，哈希現金技術由Adam Back發明。哈希現金運用的一種PoW算法通過依賴成本函數的不可逆性，從而實現容易被驗證但很難被破解的功能，最早應用於攔截垃圾郵件。

1998年，戴偉於1998年發表匿名的分散式電子現金系統b-money，引入PoW機制，強調點對點交易和不可篡改特性，每個節點分別記錄自己的賬本。

2004年，哈爾·芬尼推出了自己的電子貨幣，在其中採用了可複用的工作量證明機制（RPoW）。

2008年9月，以雷曼兄弟的倒閉為開端，金融危機在美國爆發並向全世界蔓延。為應對危機，世界各國政府和中央銀行採取了史無前例的財政刺激方案和擴張的貨幣政策並對金融機構提供緊急援助、這些措施同時引起了廣泛的質疑 ^[43]  。

2008年11月1日，中本聰發佈比特幣白皮書。

2008年11月16日，中本聰發佈了比特幣代碼的先行版本。

2009年1月3日，中本聰在位於芬蘭赫爾辛基的一個小型服務器上挖出了比特幣的第個區塊——創世區塊（Genesis Block），並獲得了首批“挖礦”獎勵——50個比特幣。

2009年1月11日，比特幣客户端0.1版發佈。

2009年1月12日，第一筆比特幣交易，中本聰將10枚比特幣發送給密碼學界活躍的開發者哈爾·芬尼。

2009年10月5日，最早的比特幣與美元的匯率為1美元=1309.03比特幣，由一位名為“新自由標準”（New Liberty Standard）的用户發佈 ^[43]  。一枚比特幣的價值計算方法如下：由高CPU利用率的計算機運行一年所需要的平均電量1331.5千瓦時，乘以上年度美國居民平均用電成本0.1136美元，除以12個月，再除以過去30天裏生產的比特幣數量，最後除以1美元。

2009年12月30日，比特幣挖礦難度首次增長，為了保持每10分鐘1個區塊的恆定開採速度，比特幣網絡進行了自我調整，挖礦難度變得更大。

2010年5月22日，一個程序員用10000個比特幣購買了兩張比薩的優惠券。當時一

枚比特幣價值僅為0.005美分。後來很多的人將5.22日稱為“比特幣比薩日” ^[43]  。

2010年7月12日，比特幣價格第一次劇烈波動，2010年7月12日到7月16日，比特幣匯率經歷了為期5天的價格劇烈波動時期，從0.008美元/比特幣上漲到0.08美元/比特幣，這是比特幣匯率發生的第一次價格劇烈波動。

2010年7月12日，GPU挖礦開始。由於比特幣的匯率持續上升，積極的礦工們開始尋找提高計算能力的方法。專用的圖形卡比傳統的CPU具有更多的能量。據稱，礦工ArtForz是第一個成功實現在礦場上用個人的OpenCL GPU挖礦的人。

2010年7月17日，第一個比特幣交易平台Mt. Gox成立。

2010年8月6日，比特幣網絡協議升級。比特幣協議中的一個主要漏洞於2010年8月6日被發現：交易信息未經正確驗證，就被列入交易記錄或區塊鏈。這個漏洞被人惡查利用，生成了1840億枚比特幣，並被髮送到兩個比特幣地址上。這筆非法交易很快就被發現、漏洞在數小時內修復，在交易日誌中的非法交易被刪除，比特幣網絡協議也因此升級至更新的版本 ^[33]  。

2010年10月16日，出現了第一筆託管交易。比特幣論壇會員Diablo-D3和Nanotube於2010年10月16日進行了第一筆有記錄的託管交易，託管人為Theymos。

2010年12月5日，比特幣第一次與現實的金融社區產生交集。在維基解密泄露美國外交電報事件期間，比特幣社區呼籲維基解密接受比特幣捐款以打破金融封鎖。中本聰表示堅決反對，認為比特幣還在搖籃中，經不起衝突和爭議。

2010年12月16日，比特幣礦池出現，採礦成為一項團隊運動，一羣礦工於2010年12月16日一起在slush礦池挖出了它的第一個區塊。根據其貢獻的工作量，每位礦工都獲得了相應的報酬。此後的兩個月間，slush礦池的算力從1400Mhash/s增長到了60Ghash/s。

2011年2月9日，比特幣首次與美元等價 ^[3]  。

2011年3月6日，比特幣全網計算速度達到900G Hash/s，顯示“挖礦”流行起來。

2011年6月20日，世界上最大的比特幣交易網站Mt.Gox出現交易漏洞，1比特幣只賣1美分，而此前的正常價格在15美元左右。Mt.Gox一方面號召用户趕緊修改密碼，另一方面宣佈這一反常時段內的所有大單交易無效。

2011年6月29日，比特幣支付處理商BitPay於2011年6月29日推出了第一個用於智能手機的比特幣電子錢包。

2011年7月，當時世界第三大比特幣交易所Bitomat丟失了17000枚比特幣。

2011年8月，MyBitcoin遭黑客攻擊，涉及49%的客户存款，超過78000個比特幣。

2011年8月20日，第一次比特幣會議在紐約召開。

2012年8月14日，芬蘭中央銀行承認比特幣的合法性。

2012年9月27日，比特幣基金會成 ^[25]  。

2012年11月25日，歐洲第一次比特幣會議召開。

2012年11月28日，區塊獎勵首次減半。

2012年12月26日，法國比特幣中央交易所誕生。

2013年7月30日，泰國封殺比特幣。

2013年8月19日，德國承認比特幣的合法性。

2013年11月29日，比特幣價格首度超過黃金。

2013年12月，支付寶停止接受比特幣付款。

2013年12月5日，中國人民銀行等五部委發佈《關於防範比特幣風險的通知》，明確比特幣不具有與貨幣等同的法律地位，不能且不應作為貨幣在市場上流通使用。通知發出後，當天比特幣的單價大跌[83]。

2013年12月18日，比特幣單價暴跌。中國兩大比特幣交易平台比特幣中國和OKCoin發佈公告，宣佈暫停人民幣充值服務。隨後，比特幣的單價跌到了2011元。

2013年年末，以太坊創始人Vitalik Buterin發佈了以太坊初版白皮書，啓動了項目。

2014年7月9日，波蘭財政部副部長Wojciech Kowalczyk發佈了一個文件，確認了比特幣在波蘭現有的金融法規下可作為一種金融工具。

2014年7月12日，法國發布比特幣新規。法國經濟和金融部門表示將在當年年底對比特幣和其他數字貨幣的金融機構和個人使用者實施監管措施。

2014年7月24日起，以太坊進行了為期42天的以太幣預售。

2014年12月11日，微軟接受比特幣支付。

2015年，比特幣突破1P Hash/s的全網版圖。

2015年，IBM宣佈加入開放式帳本項目。

2015年，微軟公司宣佈支持區塊鏈服務。

2015年6月，坦桑德銀行進行區塊鏈實驗。

2015年10月22日，歐盟對比特幣免徵增值税。

2015年12月16日，比特幣證券發行。美國證券交易委員會批准在線零售商Overstock通過比特幣區塊鏈發行該公司的股票。

2016年初，以太坊的技術得到市場認可，價格開始暴漲，吸引了大量開發者以外的人進入以太坊的世界。

2016年4月5日，去中心化電子商務協議OpenBazaar上線。

2016年5月25日，日本認定比特幣為財產。

2016年6月，民法總則劃定虛擬資產保護範圍。第十二屆全國人大常委會第二十一次會議於2016年6月在北京舉行，會議首次審議了全國人大常委會委員長提請的《中華人民共和國民法總則（草案）》議案的説明。草案對網絡虛擬財產、數據信息等新型民事權利客體作出了規定，這意味着網絡虛擬財產、數據信息將正式成為權利客體，比特幣等網絡虛擬財產將正式受到法律保護 ^[32]  。

2016年7月20日，比特幣獎勵二次減半。

2017年2月，中國央行數字貨幣DCEP試運行。中國央行或將成為全球首個發行數字貨幣並將其投入真實應用的中央銀行。

2017年2月26日，中國區塊鏈應用研究中心（上海）正式揭牌成立。

2017年3月24日，阿里巴巴與普華永道簽署了一項跨境食品溯源的互信框架合作，將應用區塊鏈等新技術共同打造透明可追溯的跨境食品供應鏈，搭建更為安全的食品市場。

2017年4月，騰訊發佈區塊鏈方案白皮書，旨在打造區塊鏈生態。

2017年4月1日，比特幣正式成為日本合法支付方式。

2017年4月25日，首個“區塊鏈大農場”推介會在上海舉辦。

2017年5月31日，中國三大比特幣交易所之二的火幣網及OKCoin幣行正式上線以太坊。

2017年9月4日下午，中國人民銀行等七部委聯合發佈公告：ICO是未經批准非法融資行為。ICO在中國被叫停 ^[32]  。

2018年，比特幣價格從最高的19000美元，下滑到3000多美元，跌幅超過80%。

2018年初，Facebook CEO馬克·扎克伯格宣佈探索加密技術和虛擬加密貨幣技術，亞馬遜、谷歌、IBM等也相繼入場。國內市場方面，國內騰訊、京東、阿里巴巴等互聯網巨頭也都接連宣佈涉足區塊鏈，迅雷更是通過提前佈局雲計算與區塊鏈實現了企業的轉型與業務的快速增長 ^[10]  。

2018年1月22日，英國技術發展部門相關人士表示，英國將投資1900萬英鎊用於支持區塊鏈等新興科技領域的新產品或服務。

2018年1月27日，“CIFC區塊鏈聯盟”成立儀式在北京舉行。

2018年3月11日，召開“第二期CIFC區塊鏈技術與應用實踐閉門會”。

2018年3月31日，召開“2018首屆‘區塊鏈+’百人峯會暨CIFC區塊鏈與數字經濟論壇”。

2018年4月9日下午，雄岸100億元基金成立，中國杭州區塊鏈產業園啓動儀式在杭州未來科技城舉行，首批10家區塊鏈產業企業集中籤約入駐。

2018年4月，百度圖騰正式上線，實現原創作品可溯源、可轉載、可監控。次月，百度百科上鍊，利用區塊鏈不可篡改特性保持百科歷史版本準確存留。

2018年5月12日，烏鎮普眾區塊鏈學院正式揭牌成立。

2018年5月25日，360首次發佈針對區塊鏈領域的安全解決方案。該方案基於360的安全大數據，結合360安全大腦，涵蓋了錢包、交易所、礦池、智能合約四大領域。

2018年5月28日，中國國家主席習近平在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上發表重要講話，表示區塊鏈與人工智能、量子信息、移動通信、物聯網並列為新一代信息技術的代表。

2018年5月底，北京、上海、廣東、河北（雄安）、江蘇、山東、貴州、甘肅、海南等24個省市或地區發佈了區塊鏈政策及指導意見，多個省份將區塊鏈列入本省“十三五”戰略發展規劃，開展對區塊鏈產業鏈佈局[82]。

2018年6月25日，螞蟻金服宣佈推出基於區塊鏈技術的電子錢包跨境匯款業務，首次跨境業務開展於香港地區和菲律賓的個人轉賬業務，實現香港地區向菲律賓匯款能做到3秒到賬。

2018年9月3日，最高人民法院印發《關於互聯網法院審理案件若干問題的規定》首次認定鏈上數據可以作為司法採信的依據。

2019年1月，百度運用區塊鏈等技術將北京海淀公園升級改造完畢，推出了全國首個AI公園 ^[4]  。

2019年6月18日，Facebook牽頭髮布全球數字加密貨幣項目Libra白皮書。

2019年9月，德國發布其“國家區塊鏈發展戰略”。

2019年11月，歐盟委員會宣佈針對歐洲人工智能和以區塊鏈為重點的初創公司的新投資計劃。

2020年2月，澳大利亞發佈《國家區塊鏈發展路線圖》。

2020年3月，韓國科學與ICT部宣佈發起《區塊鏈技術驗證支撐計劃2020》。

2021年3月公佈的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中，區塊鏈被列為七大新興數字產業之一，明確提出了區塊鏈技術創新、應用發展、監管機制完善的三大重點任務，特別強調了以聯盟鏈為重點發展金融科技應用 ^[31]  。

2021年7月19日，農業農村部信息中心牽頭在山東省濰坊市開展“區塊鏈+韭菜”試點。

2022年1月，亞洲開發銀行與東南亞國家、日本、中國、韓國組成聯盟，基於區塊鏈實現在“10+3”地區的中央銀行和證券存管機構數據互聯互通。

2022年5月，最高人民法院發佈《關於加強區塊鏈司法應用的意見》，提出充分發揮區塊鏈在促進司法公信、服務社會治理、防範化解風險、推動高質量發展等方面的作用，全面深化智慧法院建設，推進審判體系和審判能力現代化 ^[26]  。

2022年9月，以太坊完成合並升級，從PoW共識遷移至PoS共識，大幅提升其性能、安全性和可擴展性，能耗降低99.95% ^[29]  。

2022年9月，Github上的流行區塊鏈項目（關注度大於300）數量達到761項。

2022年10月，國務院辦公廳印發全國一體化政務大數據體系建設指南，提出積極運用雲計算、區塊鏈、人工智能等技術提升數據治理和服務能力，加快政府數字化轉型，提供更多數字化服務。

2023年5月16日，上海樹圖區塊鏈研究院與中國電信股份有限公司研究院聯合研發的BSIM卡（區塊鏈SIM卡）在上海對外發布。BSIM卡比SIM卡存儲空間擴大10倍至20倍，計算能力提升數十倍，實現卡內生成和存儲用户的公私鑰 ^[41]  。

2023年5月25日，2023中關村論壇開幕式發佈十項重大科技成果，其中涉及區塊鏈和量子計算等領域。

2023年8月25日，2023中國產業區塊鏈峯會在南京市鼓樓區召開，《中國產業區塊鏈發展報告(2023)》和《2023中國產業區塊鏈生態圖譜》發佈。《中國產業區塊鏈發展報告(2023)》顯示，2022年國際級重要區塊鏈政策對比過去有所下降，產業區塊鏈從政策引領過渡至產業自驅動階段。但2022年區塊鏈專利申請數量仍處於較高水平，技術與應用創新仍處於高速發展期 ^[40]  。

2023 年 9 月，經營範圍涉及雲計算、大數據、人工智能、區塊鏈等數字技術的企業超過 53 萬家。從產業鏈供應鏈數字經濟重點項目來看，2022 年新增重點項目數達到 912 個，佔比約為 46.18%，新增重點項目數保持高速增長 ^[28]  。

2023年11月1日，社交平台telegram發起的區塊鏈項目TON達到歷史最高出塊速度，每秒鐘最快記錄是108409個區塊 ^[42]  。

根據去中心化程度，區塊鏈系統可以分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈三類 ^[5]  ，這三類區塊鏈的對比如下表所示。

由於公有鏈系統對節點是開放的，公有鏈通常規模較大，所以達成共識難度較高，吞吐量較低，效率較低。在公有鏈環境中，由於節點數量不確定，節點的身份也未知，因此為了保證系統的可靠可信，需要確定合適的共識算法來保證數據的一致性和設計激勵機制去維護系統的持續運行。典型的公有鏈系統有比特幣、以太坊。

聯盟鏈通常是由具有相同行業背景的多家不同機構組成的，其應用場景為多個銀行之間的支付結算、多種企業之間的供應鏈管理、政府部門之間的信息共享等。聯盟鏈中的共識節點來自聯盟內各個機構，且提供節點審查、驗證管理機制，節點數目遠小於公有鏈，因此吞吐量較高，可以實現毫秒級確認；鏈上數據僅在聯盟機構內部共享，擁有更好的安全隱私保護。聯盟鏈有Hyperledger、Fabric、Corda平台和企業以太坊聯盟等。

私有鏈通常部署於單個機構，適用於內部數據管理與審計，共識節點均來自機構內部。私有鏈一般網絡規模更小，因此比聯盟鏈效率更高，甚至可以與中心化數據庫的性能相當。聯盟鏈和私有鏈由於准入門檻的限制，可以有效地減小惡意節點作亂的風險，容易達成數據的強一致性。

2016年袁勇和王飛躍提出了區塊鏈基礎架構的“六層模型” ^[22]  ，從底層到上層依次是數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層。數據層包括區塊結構和數據加密等技術；網絡層包括網絡結構、數據傳播技術和驗證機制等；共識層包括PoW（工作量證明）、PoS（權益證明）、DPoS（授權股份證明）等多個網絡節點之間的共識機制；激勵層包括激勵的發行和分配機制；合約層包括各種腳本代碼和智能合約；應用層包括數字貨幣等應用場景。

數據層負責區塊鏈數據結構和物理存儲，區塊鏈的數據結構表示為交易被排序的區塊鏈表。區塊記錄一段時間內的交易記錄，將一段時間內收到的交易記錄封裝到一個數據區塊中，在區塊的頭部包含塊的元數據，元數據主要包括區塊當前版本、父區塊的哈希值、 Merkle樹根哈希（用於有效總結區塊中所有交易的數據結構）、區塊創建時間、區塊當前難度和一個隨機值）區塊頭用於驗證區塊的有效性。每個區塊頭都連接着前一個區塊，這使得區塊中的每一個交易都有據可查，區塊的哈希值能夠唯一標識區塊，將區塊按照區塊頭中的哈希指針鏈接成一個鏈，就是區塊鏈。

區塊鏈中通常保存數據的哈希值，而不是直接保存原始的數據。由於哈希函數不能反推出輸入值，計算過程消耗的時間大約相同，輸出值長度固定，輸入的任何變動都會導致輸出顯著不同，因而其非常適合用於存儲區塊數據。例如比特幣通常使用雙SHA256哈希函數。

Merkle樹是區塊鏈數據層的一種重要數據結構，區塊鏈中交易的哈希值存儲為Merkle樹的一部分。Merkle樹通過生成整個交易集的數字指紋來彙總塊中的所有交易，從而使用户能夠驗證交易是否包含在塊中。Merkle樹逐層記錄哈希值的特點使底層數據的任何變動，都會傳遞到其父節點，一層層沿着路徑一直到樹根，這意味着樹根的值實際上代表了對底層所有數據的數字摘要，實現了塊內交易數據的不可篡改性。Merkel樹使得區塊頭只需要包含根哈希值，而不必封裝所有底層數據，從而極大地提高了區塊鏈的運行效率和可擴展性。此外Merkel樹支持“簡化支付驗證”，可以在不運行完整區塊鏈網絡節點的情況下完成對數據的檢驗。

網絡層實現了區塊鏈網絡中節點之間的信息交流，屬於分佈式存儲技術。區塊鏈的點對點機制、數據傳播機制、數據驗證機制、分佈式算法和加密簽名等都是在網絡層實現的。區塊鏈網絡中沒有中心節點，任意兩個節點間可直接進行交易，任何時刻每個節點都可自由地加入或退出網絡，因此，區塊鏈平台通常選擇完全分佈式且可容忍單點故障的P2P協議作為網絡傳輸協議。

區塊鏈網絡的P2P協議主要用於節點間傳輸交易數據和區塊數據。在區塊鏈網絡中，每個節點都具有平等、分治、分佈等特性和路由發現、廣播交易、發現新節點等功能，不存在中心化的權威節點和層級結構。節點之間通過維護一個共同的區塊鏈結構來保持通信，共同維護整個區塊鏈賬本。按照節點中存儲的數據量，節點可以劃分為全節點和輕量級節點，全節點中保存有完整的區塊鏈數據，並且實時動態更新主鏈，這樣的優點是可以獨立完成區塊數據的校驗、查詢和更新，缺點是空間成本高；輕量級節點僅保存部分區塊數據，需要從相鄰節點獲取所需的數據才能完成區塊數據校驗。

節點時刻監聽網絡中廣播的數據，當新的區塊生成後，生成該區塊的節點會向全網廣播，其他節點收到發來的新交易和新區塊時，其首先會驗證這些交易和區塊是否有效，包括交易中的數字簽名、區塊中的工作量證明等，只有驗證通過的交易和區塊才會被處理和轉發，以防止無效數據的繼續傳播。

共識層負責讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網絡中高效地針對區塊數據的有效性達成共識，封裝了區塊鏈系統中使用的各類共識算法。區塊鏈系統的核心是區塊鏈賬本數據的維護，因此，共識的過程是各節點驗證及更新賬本的過程，共識的結果是系統對外提供一份統一的賬本。

由於區塊鏈系統未對參與節點的身份進行限制，網絡中的節點可能為了利益進行欺騙、作惡，所以為了避免惡意節點，系統要求每一次記賬都需要付出一定的代價，而其餘的節點只要很小的代價就可以驗證。“代價”有很多種形式，如計算資源、存儲資源、特殊硬件等。公式算法機制包括工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）、授權股份證明（DPoS）等。

工作量證明要求每個節點都使用自身算力解決SHA256計算難題，尋找一個合適的隨機

數使得區塊頭部元數據的SHA256哈希值小於區塊頭中難度目標的設定值，難度目標越大

合適的隨機數越難找到，首先找到的節點可以獲得新區塊的記賬權並獲得獎勵。SHA256計算難題的解決很困難，但是驗證非常容易，這樣其他節點可以快速地驗證新區塊，如果正確就將該區塊加入區塊鏈中並開始構建下一個區塊。PoW機制將獎勵和共識過程融合，使更多節點參與進來並保持誠信，從而增強了網絡的可靠性和安全性。對於PoW機制來説，若要篡改和偽造區塊鏈中的某個區塊，就必須對該區塊及後續的所有區塊重新尋找塊頭的隨機數，並日使該分支鏈的長度超過主鏈，這要求攻擊者至少掌握全網51%以上的算力，因此攻擊難度非常大。PoW機制的實質是通過犧牲性能來換取數據的一致性和安全性，所以基於PoW機制的區塊鏈平台的性能相對較低。

權益證明是利用節點持有的代幣信息來選取記賬節點的算法。通過選舉的形式，其中任意節點被隨機選擇來驗證下一個區塊，要成為驗證者，節點需要在網絡中存入一定數量的貨幣作為權益，權益的份額大小決定了被選為驗證者的概率，從而得以創建下一個區塊。驗證者將檢查區塊中的交易是否有效，若有效則將該區塊添加到區塊鏈中，同時該節點獲得一定的利益，若通過了非法的交易，則該節點會失去一部分權益，這樣節點就會以保護自己權益的目的誠實地進行記賬。相較於PoW，PoS解決了算力浪費的問題，並能夠縮短達成共識所需的時間，這使得許多數字貨幣採用PoS共識機制。

授權股份證明是由PoS演變而來的，擁有數字貨幣的節點通過抵押代幣獲得選票，通過投票的方式選出一些節點作為出塊節點，負責對交易打包生成區塊，讓更有能力的節點勝任生成區塊的工作，類似於公司的董事會制度。在每一輪共識中，從出塊節點中輪流選出一個節點生成區塊，並廣播給其他的區塊進行驗證。若節點無法在規定時間內完成生成區塊的任務或生成的區塊無法經過驗證，則會被取消資格。與PoW機制中的信任高算力節點和PoS機制中的信任高權益節點不同，DPoS機制中每個節點都可以自主地選擇信任的節點，大大地減少了參與記賬和驗證的節點數量，可以實現快速共識驗證。

激勵層主要包括髮行機制和分配機制，通過獎勵部分數字資產來鼓勵節點參與區塊鏈的安全驗證工作，從而維護挖礦活動以及賬本更新持續進行。去中心化系統中的共識節點都是以自身利益最大化為目標的，因此必須使共識節點自身利益最大化與保證區塊鏈系統安全和有效的目標相吻合。

公有鏈依賴全網節點共同維護數據，節點不需要進行認證，可以隨時加入、退出這個網絡，CPU、存儲、帶寬等資源，所以需要有一定的激勵機制來確保礦工在記賬的過程記賬需要消耗中能有收益，以此來保證整個區塊鏈系統朝着良性循環的方向發展。在聯盟鏈中，所有節點都是已經經過組織認證的節點，不需要額外的激勵，這些節點也會自發地維護整個系統的安全和穩定。

以比特幣系統為例，發行機制是指每個區塊發行的比特幣數量隨時間階段性遞減，每21萬個區塊之後每個區塊發行的比特幣數量減半，最終比特幣總量達到2100萬的上限，同時每次比特幣交易都會產生少量的手續費。PoW共識會將新發行的比特幣和交易手續費作為激勵，獎勵給成功找到合適的隨機數並完成區塊打包工作的節點，因此只有所有共識節點共同維護比特幣系統的有效性和安全性，其擁有的比特幣才會有價值。分配機制是指大量小算力節點加入礦池，通過合作來提高挖到新區塊的概率，並共享該區塊的比特幣和手續費獎勵。

合約層負責封裝區塊鏈系統的腳本代碼、算法和智能合約，是實現區塊鏈系統編程和操作數據的基礎。出現較早的比特幣系統使用非圖靈完備的簡單腳本代碼來實現數字貨幣的交易過程，這是智能合約的雛形，目前如以太坊已經實現了圖靈完備的智能合約腳本語言，使區塊鏈可以實現宏觀金融和社會系統等更多應用。

智能合約是一種用算法和程序來編寫合同條款、部署在區塊鏈上並且可以按照規則自動執行的數字化協議。理想狀態下的智能合約可以看作一台圖靈機，是一段能夠按照事先的規則自動執行的程序，不受外界人為干預。它的存在是為了讓一組複雜的、帶有觸發條件的數字化承諾能夠按照參與者的意志，正確執行。

區塊鏈系統提供信任的環境，使得智能合約的概念得以實現，各用户對規則協商一致後創建合約代碼，並將該合約代碼上鍊，一旦滿足觸發條件，合約代碼將由礦工按照預設規則執行。區塊鏈的去中心化使得智能合約在沒有中心管理者參與的情況下，可同時運行在全網所有節點，任何機構和個人都無法將其強行停止。智能合約拓展了區塊鏈的功能，豐富了區塊鏈的上層應用，允許在沒有第三方的情況下進行可信交易，這些交易可追蹤且不可逆轉。

比特幣平台上的應用主要是基於比特幣的數字貨幣交易。以太坊除了基於以太幣的數字貨幣交易外，還支持去中心化應用（Decentralized Application，Dapp），Dapp是由JavaScript構建的Web前端應用，通過JSON-RPC與運行在以太坊節點上的智能合約進行通信。Hyperledger Fabric主要面向企業級的區塊鏈應用，並沒有提供數字貨幣，其應用可基於Go、Java、Python、Node.js等語言的SDK構建 ^[24]  ，並通過gRPC或REST與運行在Hyperledger Fabric節點上的智能合約進行通信。

比特幣是一種基於去中心化，採用點對點網絡與共識主動性，開放源代碼，以區塊鏈作為底層技術的加密貨幣，是最早應用區塊鏈技術的系統。比特幣系統是一種電子支付系統，它不是基於權威機構的信用，而是基於密碼學原理，使任何達成一致的交易雙方都可以直接進行支付，不需要任何第三方機構的參與。比特幣的主要概念包括交易、時間戳服務器、工作量證明、網絡、激勵等。

交易是比特幣系統中最重要的部分。比特幣中的其他一切都是為了確保交易可以被創建、在網絡上傳播、被驗證，並最終添加到全局交易分類賬本（區塊鏈）中。比特幣交易的本質是數據結構，這些數據結構是對比特幣交易參與者價值傳遞的編碼。比特幣區塊鏈是一本全局複式記賬總賬簿，每個比特幣交易都是在比特幣區塊鏈上的一個公開記錄。比特幣將電子幣定義為數字簽名鏈，幣的轉移是通過所有者對前一筆交易和下一個所有者的公匙進行簽名，並將這兩個簽名放到幣的末端來實現的。收款人可以通過驗證簽名來驗證鏈所有權。

比特幣採用了非對稱加密技術，公鑰就是用户的賬户號碼，當用户要消費比特幣時，需要用私鑰進行簽名，系統會用賬户號碼也就是公鑰驗證簽名是否正確，並且根據用户的賬户號碼從歷史的交易中計算出當前賬户中的真實金額，確保用户操作的資金在賬户真實金額之內每一條交易記錄都需要用私鑰簽名，系統用公鑰驗證簽名是否正確，驗證正確則認為合法，再驗證插入的記錄中轉賬金額是否正確，驗證的方式是對該公鑰以往的所有交易記錄進行計算，得出該賬户當前的金額，如果不超過該金額則為合法。這種機制保證只能對自己的賬户進行操作，再結合P2P網絡結構下的最終一致性原則，以及賬本的鏈式結構，一個攻擊者需要算力超過目前的集羣才能創建另外一個賬本分支，並且攻擊者也只能更改自己的賬户，所以這種攻擊的收益極低，而對於比特幣系統來説，強大的算力讓比特幣系統更加穩健了。

比特幣通過算力競爭的工作量證明機制使各節點來解決一個求解複雜但驗證簡單的SHA256數學難題，最快解決該難題的節點會獲得區塊記賬權和該區塊生成的比特幣作為獎勵。此難題可以理解為根據當前難度值通過暴力搜索找到一個合適的隨機數（Nonce），使得區塊頭各元數據的雙SHA256值小於等於目標值。比特幣系統會自動調整難度值以保證區塊生成的平均時間為10分鐘。符合要求的區塊頭哈希值通常由多個前導零構成，難度值越大，區塊頭哈希值的前導零越多，成功找到合適的隨機數並挖出新區塊的難度越大。

比特幣採用了基於互聯網的點對點（P2P）網絡架構，網絡中的每一個節點都是平等的，不存在任何中心化服務和層級結構，以扁平的拓撲結構相互連通。當新的區塊生成後，生成該區塊的節點會將區塊數據廣播到網絡中，其他節點加以驗證。比特幣的區塊數據傳播主要包括以下步驟。

（1）向全網所有節點廣播新的交易。

（2）每個節點都將收集到新的交易並打包到一個區塊中。

（3）每個節點都致力於為它的區塊找到一個有難度的工作量證明。

（4）當一個節點找到工作量證明後，就將該區塊廣播給所有節點。

（5）只有區塊中所有的交易都有效並且之前不存在，其他節點才會接受這個區塊。

（6）其他節點通過用已接受區塊的哈希值作為前一個哈希值，在鏈中創造新區塊，來表示它們接受了這個區塊。

所有節點都將最長的鏈條視為正確的鏈，並且繼續延長它，如果兩個節點同時廣播了不同會選擇的新區塊，這時兩個區塊都會保留，鏈上出現分支，當每個分支都繼續變長後，所有節點會選最長的一個分支作為主鏈，繼續在它後面創造區塊。

比特幣每個區塊的第一筆交易中都包含了支付給創造者的新發行的比特幣和其他交易手續費，這樣會激勵節點更加支持比特幣系統，這是在沒有中央集權機構發行貨幣的情況下將電子貨幣分配到流通領域的一種方法，類似於開採金礦將黃金注入流通領域。激勵系統有利於使節點保持誠實，如果惡意的攻擊者擁有比誠實節點更多的總算力，他會發現破壞這個系統會讓自身財富受損，而保持誠實會讓他獲得更多的電子貨幣。

以太坊（Ethereum）是將比特幣中的技術和概念運用於計算領域的一項創新。比特幣被認為是一個系統，該系統維護了一個安全地記錄了所有比特幣賬單的共享賬簿。以太坊利用很多跟比特幣類似的機制（比如區塊鏈技術和P2P網絡）來維護一個共享的計算平台，這個平台可以靈活且安全地運行用户想要的任何程序（包括類似比特幣的區塊鏈程序）。以太坊的特性包括以下幾方面。

在以太坊系統中，狀態是由被稱為“賬户”（每個賬户都有一個20字節的地址）的對象和在兩個賬户之間轉移價值和信息的狀態轉換構成的。以太幣（Ether）是以太坊內部的主要加密貨幣，用於支付交易費用。一般而言，以太坊有兩種類型的賬户：外部所有的賬户（由私鑰控制）和合約賬户（由合約代碼控制）。外部所有的賬户沒有代碼，人們可以通過創建和簽名一筆交易從一個外部賬户發送消息。每當合約賬户收到一條消息時，合約內部的代碼就會被激活，允許它對內部存儲進行讀取和寫入，發送其他消息或者創建合約。

以太坊的消息在某種程度上類似於比特幣的交易，但是兩者之間存在三點重要的不同。

第一，以太坊的消息可以由外部實體或者合約創建，然而比特幣的交易只能從外部創建。第二，以太坊消息可以選擇包含數據。第三，如果以太坊消息的接收者是合約賬户，可以選擇進行迴應，這意味着以太坊消息也包含函數概念。以太坊中“交易”是指存儲從外部賬户發出的消息的簽名數據包。交易包含消息的接收者、用於確認發送者的簽名、以太幣賬户餘額、要發送的數據和兩個被稱為STARTGAS和GASPRICE的數值。

以太坊合約的代碼使用低級的基於堆棧的字節碼語言寫成，被稱為“以太坊虛擬機代碼”或者“EVM代碼”。代碼由一系列字節構成，每一個字節都代表一種操作。一般而言，代碼執行是無限循環的，程序計數器每增加一（初始值為零）就執行一次操作，直到代碼執行完畢或者遇到錯誤。

一般來講，以太坊之上有三類應用。第一類是金融應用，為用户提供更強大的用他們的錢管理和參與合約的方法，包括子貨幣、金融衍生品、對沖合約、儲蓄錢包、遺囑，甚至一些種類全面的僱傭合約。第二類是半金融應用，這裏有金錢的存在，但也有很大比例的非金錢方面，一個完美的例子是為解決計算問題而設的自我強制懸賞。第三類是在線投票和去中心化治理這樣的完全非金融應用。

各種各樣的金融合約——從簡單的實體資產（黃金、股票）數字化應用，到複雜的金融衍生品應用，面向互聯網基礎設施的更安全的更新與維護應用（比如DNS和數字認證）,不依賴中心化服務提供商的個人線上身份管理應用（因為中心化服務提供商很可能留有某種後門，並藉此窺探個人隱私）。除了已經被很多創業團隊實現出來的上百種區塊鏈應用以外，以太坊也被一些金融機構、銀行財團，以及類似三星、Deloitte、RWE和IBM這類的大公司所密切關注，由此也催生了一批諸如簡化和自動化金融交易、商户忠誠指數追蹤、旨在實現電子交易去中心化的禮品卡等區塊鏈應用。

Libra（已經改名為Diem）是Facebook提出的一種支付體系，旨在建立一套簡單的、無國界的貨幣和為數十億人服務的金融基礎設施。Libra由三個部分組成，它們共同作用，創造了一個更加普惠的金融體系：

（1）它建立在安全、可擴展和可靠的區塊鏈基礎上；

（2）它以賦予它內在價值的資產儲備為後盾；

（3）它由獨立的Libra協會治理，該協會的任務是促進此金融生態系統的發展。

Libra/Diem幣建立在安全、可擴展和可靠的區塊鏈基礎上，由現金、現金等價物和非常短期的政府證券組成的儲備金支持，由獨立的Libra/Diem協會及其附屬網絡進行管理、開發及運營。它旨在面向全球受眾，所以實現Libra/Diem區塊鏈的軟件是開源的，以便所有人都可以在此基礎上進行開發，且數十億人都可以依靠它來滿足自己的金融需求。隨着智能手機和無線數據的激增，越來越多的人將通過這些新服務上網和使用Libra/Diem。為了使Libra/Diem網絡能夠隨着時間的推移實現這一願景，Libra/Diem協會從零開始構建了其所需的區塊鏈，同時優先考慮了可擴展性、安全性、存儲效率、吞吐量以及其對未來的適應性。

Libra/Diem支付系統支持單貨幣穩定幣以及一種多貨幣穩定幣，它們統稱為Libra/Diem幣。每種單貨幣穩定幣都會有1:1的儲備金支持，而每個多貨幣穩定幣都是多種單貨幣穩定幣的組合，其繼承了這些穩定幣的穩定性。Libra/Diem的儲備金會受到管理，並隨着時間的推移維護Libra/Diem幣的價值。

通過對現有方案的評估，Libra/Diem決定基於下列三項要求構建一個新的區塊鏈：設計和使用Move編程語言；使用拜占庭容錯共識機制；採用和迭代改善已廣泛採用的區塊鏈數據結構。

Move是一種新的編程語言，用於在Libra/Diem區塊鏈中實現自定義交易邏輯和“智能合約”。Move語言的設計首先考慮安全性和可靠性，是迄今為止發生的與智能合約相關的安全事件中吸取經驗而創造的一種編程語言，能從本質上令人更加輕鬆地編寫符合作者意圖的代碼，從而降低了出現意外漏洞或安全事件的風險。具體而言，Move從設計上可防止數字備產被複制。它使得將數字資產限制為與真實資產具有相同屬性的“資源類型”成為現實：每個資源只有唯一的所有者，資源只能花費一次，並限制創建新資源。

Libra/Diem區塊鏈採用了基於Libra/DiemBFT共識協議的BFT機制，來實現所有驗證者節點就將要執行的交易及其執行順序達成一致。這種機制實現了三個重要目標：第一，它可以在網絡中建立信任，因為即使某些驗證者節點（最多三分之一的網絡）被破壞或發生故障.BFT共識協議的設計也能夠確保網絡正常運行；第二，與其他一些區塊鏈中使用的“工作量證明”機制相比，這類共識協議還可實現高交易處理量、低延遲和更高能效的共識方法；第三，Libra/DiemBFT協議有助於清楚地描述交易的最終性，因此當參與者看到足夠數量驗證者的交易確認時，他們就可以確保交易已經完成。

BFT的安全性取決於驗證者的質量，因此協會會對潛在驗證者進行調查。Libra/Diem網絡的設計以安全第一為原則，並考慮了複雜的網絡和對關鍵基礎設施的攻擊。該網絡的結構是為了加強驗證者運行軟件的保證，包括利用關鍵代碼分離等技術、測試共識算法的創新方法以及對依賴關係的謹慎管理。最後，Libra/Diem網絡定義了在出現嚴重漏洞或需要升級時重新配置Libra/Diem區塊鏈的策略及過程。

默克爾樹（Merkle Tree）是一種已在其他區塊鏈中廣泛使用的數據結構，它可以偵測到現有數據的任何變化。為了保障所存儲交易數據的安全，在Libra/Diem區塊鏈中可以通過默克爾樹發現交易數據是否被篡改。與以往將區塊鏈視為交易區塊集合的區塊鏈項目不同，Libra/Diem區塊鏈是一種單一的數據結構，可長期記錄交易歷史和狀態。這種實現方式簡化了訪問區塊鏈應用程序的工作量，允許區塊鏈系統從任何時間點讀取任何數據，並使用統一框架驗證該數據的完整性。

根據以上的設計，Libra/Diem區塊鏈可以提供公共可驗證性，這意味着任何人〔驗證者、Libra/Diem網絡、虛擬資產服務提供商（VASP）、執法部門或任何第三方〕都可以審核所有操作的準確性。交易將以加密方式簽名，以便即使所有驗證者都被破壞，系統也不能接受具有簽名的偽造交易。協會會監督Libra/Diem區塊鏈協議和網絡的發展，並在適用監管要求的同時，不斷評估新技術，以增強區塊鏈上的隱私合規性。

區塊鏈是由多方共同維護，使用密碼學保證傳輸和訪問安全，能夠實現數據一致存儲，難以篡改，防止抵賴的記賬技術，也稱為分佈式賬本技術。隨着第一個公有鏈系統比特幣的誕生，區塊鏈技術也蓬勃發展，誕生了很多不同區塊鏈系統，並且可以從節點加入是否需要認證、採用的共識機制等方面看出它們間的不同。但各個區塊鏈系統的整體思路與最終目的是相似的，其運行機制在大的框架中也都相同。

區塊鏈系統採用了去中心化的設計，網絡節點分散且相互獨立，為了使網絡中所有節點達成共識，即存儲相同的區塊鏈數據，需要一個共識機制來維護數據的一致性，同時為了達到此目標，需要設置獎勵與懲罰機制來激勵區塊鏈中的節點。目前有多種共識算法在區塊鏈中使用，其中常見的有工作量證明（PoW）算法、權益證明（PoS）算法、實用拜占庭容錯（PBFT）算法。下表是三種共識算法的對比。

智能合約的概念早在第一個區塊鏈系統誕生之前就已經存在了，美國計算機科學家Nick Szabo將其定義為：“由合約參與方共同制定，以數字形式存在並執行的會約。”智能合約的初衷是，使得合約的生效不再受第三方權威的控制，而能以一種規則化、白動化的形式運行。以借錢為例，在現實生活中，債主想要強制拿回借出去的錢，需要拿着借名到法院上訴，經過漫長的審判過程才能得到錢。而在智能合約中，合約雙方可以就借錢數目還款日期、抵押物等條件制定好規則，然後將合約放入相關係統中，等到了指定期限，合約會自動執行還款操作。

智能合約的概念雖然已被提出，但一直缺乏一個好的實現平台。直到中本聰運行了比特幣系統，其底層區塊鏈技術的去中心化架構、分佈式的信任機制和可執行環境與智能合約十分契合。區塊鏈可以通過智能合約來實現節點的複雜行為執行，而智能合約在區塊鏈的去中心化架構中能夠更好地被信任，更方便執行。因此，智能合約與區塊鏈技術的結合成了很多研究人員與學者研究的課題，智能合約與區塊鏈也逐漸綁定了起來。

如今提到的智能合約，通常是直接與區塊鏈技術綁定，特指運行在分佈式賬本之中，且具有規則預置、合約上鍊、條件響應等流程，並能完成資產轉移、貨幣交易、信息傳遞功能的計算機程序。如今已有圖靈完備的智能合約開發平台問世，並且反響很好，比如以太坊、超級賬本Fabric等項目。以太坊是目前全球最具影響力的共享分佈式平台之一。

智能合約是運行在區塊鏈上的一段代碼，代碼的邏輯定義了合約的內容，合約部署在區塊鏈中，一旦滿足條件會自動執行，任何人無法更改。合約代碼是低級的基於堆棧的字節碼語言，也被稱為“以太坊虛擬機（EVM）代碼”，用户可以使用高級編程語言（如C++、Go、Python、Java、Haskell，或專為智能合約開發的Solidity、Serpent語言）編寫智能合約，由編譯器轉換為字節碼後部署在以太坊區塊鏈中，最後在EVM中運行。下面給出了一段Solidity語言編寫的拍賣智能合約的代碼。

該實例的功能是設置一個公開變量，並支持其他合約訪問。在該實例中，合約聲明瞭一個無符號整數變量，並且定義了用於修改或檢索變量值的函數。其他用户可以通過調用該合約上的函數來更改或取出該變量。如果其他用户要調用外部合約，需要創建一個交易，接收地址為該為該智能合約的地址，data域填寫要調用的函數及其參數的編碼值。智能合約會根據所填寫的數據自動運行，同時智能合約之間也可以相互調用。

分佈式拒絕服務攻擊主要針對交易所、礦池、錢包和區塊鏈中的其他金融服務。與拒絕服務（DoS）攻擊不同的是，分佈式拒絕服務攻擊藉助了客户端/服務器技術，將多個計算機聯合起來作為攻擊平台，對同一個目標發動大量的攻擊請求，從而成倍地提高拒絕服務攻擊的能力。

傳統的分佈式拒絕服務攻擊通過病毒、木馬、緩衝區溢出等攻擊手段入侵大量主機，形成殭屍網絡，然後通過殭屍網絡發起拒絕服務攻擊。基於區塊鏈網絡的分佈式拒絕服務攻擊不需要入侵主機建立殭屍網絡，只需要在層疊網絡（應用層）控制區塊鏈網絡中的大量在線節點，使其作為一個發起大型分佈式拒絕服務攻擊的放大平台。這些在線節點為拒絕服務攻擊提供了大量的可用資源，如分佈式存儲和網絡帶寬，使得攻擊成本低、威力巨大，並保證了攻擊者的隱秘性。主要攻擊方式分為主動攻擊和被動攻擊。主動攻擊是通過主動向網絡中的節點發送大量的虛假索引信息，使得針對這些信息的後續訪問都指向被攻擊者。主動攻擊在區塊鏈網絡中引入了額外的流量，從而降低網絡的節點查找和路由的性能，另外，虛假的索引信息還影響文件的下載速度。被動攻擊屬於非侵擾式，通過修改區塊鏈客户端或服務器軟件，被動地等待來自其他節點的查詢請求，再通過返回虛假響應來達到攻擊效果。

分佈式拒絕服務攻擊的發起成本不高，但破壞性很強。例如，惡意礦工可以通過分佈式拒絕攻擊耗盡其競爭對手的網絡資源，使得競爭對手被大量網絡請求阻塞，從而提高自己的有效哈希率。

延展性攻擊，是指在原情況不變的情況下，利用外部的虛假交易實現攻擊。例如，通過延展性政擊可以阻塞網絡中的交易隊列。惡意攻擊者通過支付高額手續費，以高優先級進行虛假交易，使得礦工在驗證這些交易時，發現這些交易都是虛假交易，但是它們已經在這些交易的驗證上花費了相當長的時間，從而浪費了與攻擊者競爭的礦工的時間和帶寬資源。另一種延展性攻擊的形式為交易延展性攻擊，這種攻擊方式在虛擬貨幣交易的情況下帶來了二次存款或雙重提現的風險。攻擊者可以偵聽一筆未被確認的交易，通過修改交易簽名的方式使得原有交易的交易ID發生改變，並生成一筆新的交易進行廣播和確認，而參與交易的另一方無法根據原有的交易ID查詢到交易的確認信息，從而可能進行重複轉賬並蒙受損失。

女巫攻擊，是指一個攻擊者節點通過向網絡廣播多個身份信息，非法地擁有多個身份標識，進一步利用多個身份帶來的便利，做出一些惡意行為，如改變交易順序、阻止交易被確認、誤導正常節點的路由表、消耗節點間的連接資源等。由於網絡上的節點只能根據自己接收到的消息來判斷網絡中節點的全局信息，對於攻擊者來説，它可以很方便地利用這個特徵，輕易地創建大量的身份信息進行女巫攻擊。

女巫攻擊是攻擊P2P網絡中數據冗餘機制的有效手段，使得原本需要備份在多個節點的數據被欺騙地備份到同一個節點上。同時，如果區塊鏈網絡中採用了投票機制，攻擊者可以利用偽造的多個身份進行不公平的重複投票，從而掌握網絡的控制權。實現反女巫攻擊，可以採用工作量證明機制，通過驗證身份的計算能力的方式，增加女巫攻擊的成本。另外一種反女巫攻擊的方式是身份認證，每個新節點需要經過可靠第三方節點或當前網絡中所有可靠節點的認證，從而減少節點欺詐地使用多重身份的可能性。

由於網絡路由的不安全性以及因特網服務提供方（ISP）的集中性，使用明文形式進行信息交換的區塊鏈應用（如比特幣）可能面臨着流量劫持、信息竊聽、丟棄、修改、注入和延遲的風險。路由攻擊，是指對正常路由進行干擾從而達到攻擊目標的手段。

區塊鏈上的路由攻擊主要包含分割攻擊和延遲攻擊兩種類型。分割攻擊首先將區塊鏈網絡隔離成至少兩個獨立的網絡，使得它們無法交換交易信息。為實現這一步，攻擊者常利用邊界網關協議劫持的方法攔截不同網絡間交換的所有流量，從而實現網絡分割，並且各網絡內的節點無斷網感知。延遲攻擊利用了區塊請求在超過一定時間後才會再次發起請求的特點，通過對攔截的信息進行簡單修改，延遲區塊在被攻擊節點的傳播速度。這兩種攻擊方法都能帶來包括重複支付、計算能力浪費在內的潛在經濟損失，

日蝕攻擊由攻擊者通過侵佔節點路由表的方式，控制節點的對外聯繫並使其保留在一個隔離的網絡中，從而實施路由欺騙、拒絕服務、ID劫持等攻擊行為。目前，在比特幣和以太坊網絡中均已被證實能實施日蝕攻擊。

在比特幣網絡中，由於節點的網絡資源有限，網絡中每個節點是很難做到與所有其他節點都建立連接。因而比特幣上實際只允許一個節點接受117個連接請求，並且最多向外發起8個連接。如果攻擊者節點在一個節點的路由表中佔據了較高的比例，攻擊者節點可以控制這個節點的正常行為，包括路由查找和資源搜索等，則這個節點可視作被攻擊者“日蝕”。在比特幣的日蝕攻擊中，攻擊者用事先準備的攻擊地址填充被攻擊節點的tried列表，用不屬於比特幣網絡的地址覆蓋被攻擊節點的new列表。在被攻擊者重啓或從表中選擇節點構建連接時，被攻擊者的8個向外連接有很高概率都是攻擊者節點，同時攻擊者佔據被攻擊者的入連接。通過這個過程可以在比特幣網絡中實現節點的日蝕攻擊。

而在以太坊中，由於以太坊上一個主機可以運行多個ID的節點，攻擊者只需要兩個惡意的以太坊節點即可實現日蝕攻擊。以太坊上的日蝕攻擊主要有兩種方式：（1）獨佔連接的日蝕攻擊，攻擊者只需要在受害者節點重啓時通過入連接的方式快速佔領受害節點所有的連接，在geth1.8.0中已通過限制節點入連接的數量不能佔滿節點的maxpeers來修復這個漏洞；（2）佔有表的日蝕攻擊，攻擊者使用偽造的節點ID在受害者節點重啓時重複向它發送Ping請求並佔據它的K桶，使得受害者的出連接指向攻擊者，此時攻擊者使用入連接佔據完受害者的剩餘的所有連接即可完成日蝕攻擊。對受害節點來説，日蝕攻擊使它在未知情況下脱離了區塊鏈網絡，所有的請求信息都會被攻擊者劫持，得到虛假的回覆信息，無法進行正常的資源請求。

常見的洗錢途徑廣泛涉及銀行、保險、證券、房地產等各種領域。反洗錢是政府動用立法、司法力量，調動有關的組織和商業機構對可能的洗錢活動予以識別，對有關款項予以處置，對相關機構和人士予以懲罰，從而達到阻止犯罪活動目的的一項系統工程。

當前在常見的20多種洗錢手段中，比特幣與數字貨幣已經被列入一種國際上的洗錢手段。因為數字貨幣的匿名性和難追蹤的特點，數字貨幣開始在黑色與灰色領域大量使用。

數據顯示，通過對全球20多個數字資產交易所展開資金流向追蹤調查，PeckShield安全團隊研究分析認為，數字資產在國際間的流動規模已非常大，且大部分資金並未受到國家合理、合規的監管。

比特幣中的礦，是一種虛擬數字，是一種符合算法要求的哈希值。比特幣中的挖礦就是計算這種哈希值的過程。挖礦的難度是不斷地更新的，相當於一個尋寶遊戲，在一段時間之後，比特幣系統將生成計算難度，然後所有的計算機就去計算符合要求的那個值，誰最先找到，誰就可以獲得比特幣獎勵，並且可以獲得一個區塊進行記賬，要計算得到這個符合要求的序列號，就需要大量的CPU運算。

挖礦是將一段時間內比特幣系統中發生的交易進行確認，並記錄在區塊鏈上形成新區塊的過程，挖礦的人叫作礦工。比特幣系統的記賬權力是去中心化的，即每個礦工都有記賬的權利。成功搶到記賬權的礦工，會獲得系統新生的比特幣獎勵和記錄每筆交易的手續費。因此，挖礦就是生產比特幣的過程。中本聰最初設計比特幣時規定：每產生210000個區塊，比特幣獎勵數量就減半一次，直至比特幣獎勵數量不能再被細分。

礦工的主要工作是尋找符合要求的新區塊、將交易打包寫入區塊。想成為一名礦工，只要購買一台專用的計算設備，下載挖礦軟件，就可以開始挖礦。

挖礦歸根到底是算力的競爭，具體挖的過程就是通過運行挖礦軟件來計算匹配哈希值的過程。挖礦軟件的運行需要消耗算力，最早是用CPU來挖礦的，隨着加入的人越來越多，挖礦的裝備也一直在升級；CPU之後，開始有人用GPU來挖礦，GPU的流水線專注程度更高，同時數量也更多，並行計算非常佔便宜，GPU比CPU效率更高，算力功耗比更低，很快就取代了CPU；再後來用FPGA來挖礦，FPGA的性能/功耗比相對GPU來説有了進一步的提高；再最後就是目前市面上的ASIC礦機。挖礦需要有礦機和挖礦軟件，運行的過程除了硬件損耗，最大的消耗是電費，所以算力之爭很大程度上在於誰能獲得更低的電力成本，誰就擁有了先發優勢。

挖礦軟件運行的時候，都需要設置一個賬户，用對應的挖礦軟件在礦機上運行，如果第一個計算出哈希值，並得到全網認證，對應的挖礦獎勵會自動發放到挖礦軟件的賬户裏。這個獎勵可以提現到其他錢包儲存或進行交易。

幣圈是指一批專注於炒加密數字貨幣，甚至發行自己的數字貨幣籌資的人羣，業界俗稱“幣圈”。

幣圈可大致可以劃分為兩類：一類是市場上基於區塊鏈技術的主流貨幣，如比特幣、以太坊；另一類是數字貨幣籌資，也就是發行新幣，新幣也被業界稱為“山寨幣”。早期山寨幣是指模仿比特幣代碼與系統產生的數字貨幣，目前大家理解的山寨幣，大部分是指那些劣質的、沒有價值基礎的數字貨幣。

礦圈和幣圈這兩個圈子存在着一定的鄙視關係。礦圈自認為是投資，看不上幣圈的投機。幣圈總體上是為了投機或賺錢，喜歡炒作，希望價格翻倍，希望能夠找到新的百倍幣、千倍幣。前期的幣圈中充滿着狂熱和不理性，也充滿着欺騙和混亂。

“礦圈”是一羣專注於“挖礦”的“礦工”，這些礦工大多從事IT行業。中本聰總共發行了2100萬個比特幣，最開始挖礦的人並不多，一般的計算機都可以挖礦，但是隨着挖礦的人變多，必須要用具有高算力的專業服務器來挖礦。

比特幣挖礦一共經歷了五個階段，即CPU挖礦、GPU挖礦、FPGA挖礦、ASIC挖礦、大規模集羣挖礦（礦池）。

為了更好地理解它們之間的區別，簡單舉例如下：

（1）CPU的挖礦速度是1。

（2）GPU的挖礦速度是10。

（3）FPGA的挖礦速度是8，功耗比GPU小40倍。

（4）ASIC的挖礦速度是2000，功耗與GPU相當。

礦機挖礦，隨着挖礦所需算力的不斷上升，GPU也達到了算力的上限，為了突破這個侷限，有人發明了專門挖礦的專業設備。這些設備雖然都是計算機，可是除了挖比特幣、運行哈希運算之外，其他什麼都幹不了，我們叫它“礦機”。比特幣的礦機只能進行比特幣的算法的計算。萊特幣礦機只能進行萊特幣算法的計算，不能互相通用。

世界排名前三的數字貨幣礦機生產商（比特大陸、嘉楠耘智、億邦科技）都在中國，囊括了全球九成以上的份額（2019年數據顯示）。

早期的數字貨幣（數字黃金貨幣）是一種以黃金重量命名的電子貨幣形式。現在的數字貨幣又稱密碼貨幣，指不依託任何實物，使用密碼算法的數字貨幣，英文為Cryptocurrency，尤其是指基於區塊鏈技術生成的數字貨幣，如比特幣、萊特幣和以太幣等依靠校驗和密碼技術來創建、發行和流通的電子貨幣。

從貨幣屬性角度來看，數字貨幣相比傳統法幣有以下三個重要的優點。

（1）有效對抗通貨膨脹：比特幣一共發行2100萬枚，2140年後比特幣不再新增，礦機通過收取交易服務費用覆蓋算力成本。當主權政府的中央銀行採取過於寬鬆的貨幣政策或者國內政局不穩定時，會導致較為嚴重的通貨膨脹，造成民眾的財富急劇縮水，比特幣能夠較好地應對通貨膨脹。

（2）私有財產權受到保護：因為採用了區塊鏈作為底層技術和點對點的交易方式，所以交易過程不受到監控、審核，外界也無法干涉私有財產。

（3）促進全球化：比特幣最大的特點就是金融脱媒（“脱媒”一般是指在進行交易時跳過所有中間人而直接在供需雙方間進行。“金融脱媒”又稱“金融去中介化”，在英語中稱為Financial Disintermediation），使用比特幣能讓跨境貿易和跨境投資變得更快且更便宜。

從技術屬性來看，當前數字貨幣仍然建立在電子技術之上，隨着量子計算機，加、解密等技術的飛速發展，比特幣等數字貨幣會受到一些挑戰，加上一些經濟方面的競爭原因，比特幣有可能會在未來消失或被其他數字貨幣替代。

從社會角度來看，數字貨幣部分思想根源來自一種自由思想、無政府主義，是西方某些思想的產物。經濟學領域的自由思想是區塊鏈技術產生的一個強大的推動力。無論是早期的哈耶克與他的《貨幣的非國家化》，還是B-money的理論的提出者戴偉，以及Bitshare、Steemit、EOS的技術創造者BM，他們都崇尚一種自由，比特幣的創造者中本聰無疑也受這種自由思想的影響。對於我們來説，數字貨幣理解與操作難度大，風險性過高，不需要參與。

數字貨幣受到政府的強硬監管，比特幣背後灰色地帶滋生的問題浮上台面。

（1）在中國造成了資本外流：由於其技術特點，外管局無法監管在境內使用人民幣兑換比特幣，而後在境外用比特幣兑換外幣的匯兑方式。比特幣成了洗錢通道之一。

（2）毒品和槍支買賣的支付方式：比特幣成了不法分子購買毒品和槍支的支付手段，促進了非法物品的流通，加深了部分國家、地區人民的苦難。

（3）非法集資的新型手段：ICO本質就是發行收益憑證式證券並嫁接在數字貨幣之上，不需要通過交易所和證監會，躲避法律監管。某些ICO發行過程中甚至連商業計劃書都沒有，卻受到資本追捧，造成投資人血本無歸。

常見數字貨幣的分類如下：

（1）純數字貨幣。

（2）支持應用功能的數字貨幣。

（3）解決支付功能的數字貨幣。

（4）隱私貨幣。

（5）解決存儲能力的數字貨幣。

（6）其他特殊用途的數字貨幣。

2017年比特幣的爆炸式繁榮讓投資者們看到了一片新興的藍海，於是投資者們紛紛進場撈金。這也造成了大家對區塊鏈的第一印象：區塊鏈，僅僅是炒幣投機。

但是，比特幣只是區塊鏈技術的一個應用場景，就像支付寶是互聯網金融的一個產物一樣。現在在數字貨幣的市場上交易的不僅有比特幣，還有以太坊、瑞波幣以及其他數字貨幣，就跟傳統證券市場的股票一樣。

除此之外，BATJ等各種國內外互聯網巨頭都致力於區塊鏈技術應用的研究，目前已在產品溯源、電子存證、公益等方面落地，也讓社會逐漸開始發現區塊鏈所帶來的利好。

很多人包括一些在幣圈摸爬滾打多年的幣民，都認為區塊鏈中的數據是通過加密方式進行存儲的，是“絕對安全的”，所以可以將銀行賬户、一些重要的密碼等存儲到區塊鏈上。

但事實卻是，“絕對安全”是不存在的。

在公有鏈中，區塊鏈中存儲的數據對每一個節點或者個人都是公開可見的，這意味着，只要在這條鏈上，任何人都可以查看鏈上存儲的數據。

區塊鏈所説的“數據安全”只是表示“數據是無法被篡改的”，任何人沒有修改數據的權利，僅此而已。因此區塊鏈上也並不適合存儲個人的敏感信息。

區塊鏈的分佈式特性意味着區塊鏈網絡上的每個節點都有區塊鏈的完整副本。如果把區塊鏈用來存儲像視頻這種大型文件的話，那麼節點處理起來將非常困難，從而導致效率低下。比特幣的每個區塊最多可以保存1MB的數據。

因此，遇到這種情況時，一般會將大型的數據文件存儲在別的地方，然後再將數據的指紋（哈希值）存儲在區塊鏈上。

實際上，智能合約跟現實世界的合約是完全沒有關係的。智能合約是可以存儲在區塊鏈上、已經編寫完成並可以執行的計算機程序。

智能合約是用編程語言編寫的，如以太坊是用Solidity，通過以太坊虛擬機這個代碼運行環境，智能合約能夠在以太坊的區塊鏈上運行，實現功能擴展。

而被稱為加密貨幣1.0的比特幣比較簡單，沒有智能合約這個概念，自然也沒有辦法在比特幣的鏈上創建智能合約，也開發不了DApp應用。但比特幣能夠支持簡單的腳本語言，可以擴展一些簡單的功能。

因此，智能合約是可以依照預設條件自動執行的計算機程序，但只限於在區塊鏈之內，同時預設的條件也必須是區塊鏈技術所能驗證的。

比特幣是第一個基於區塊鏈系統的數字貨幣。在現實世界中，它並不存在實體；在區塊鏈世界中，它僅僅作為交易記錄存在。

硬幣只有一種效用——作為一種簡單的價值儲存手段。而Token可以存儲複雜的值，如屬性、效用、收入和可替代性，性質其實並不一樣。

如果想要購買、發送和接收比特幣，與比特幣區塊鏈產生交互，那麼只需要一個比特幣錢包，這個錢包只是一個地址、一個密鑰，產生交互的比特幣則是一條有效的交易記錄，允許節點進行驗證。

例如，一個礦工進行算力挖礦，獲得了12.5個比特幣的獎勵，這12.5個比特幣唯一的有效記錄是轉人了礦工的錢包，並不會有實體呈現。

比特幣目前存在的最大問題是其固有的可擴展性問題。在中本聰的設計裏，比特幣區塊鏈上出一個塊大約需要10分鐘，並且每個區塊的大小限制在1MB以內，這就造成了比特幣這條鏈目前每秒只能處理7次交易。這使得比特幣非常適合轉賬匯款這種不需要立即進行交易確認的用途。

而作為加密貨幣2.0的以太坊，目前也只能達到每秒20次的TPS。相比之下，2017年“雙11”支付寶最高每秒完成25.6萬筆交易處理，Visa和Paypal的處理速度也遠超比特幣和以太坊。

因此，比特幣目前無法成為主流貨幣的主因，並不是因為政府、監管和法規的限制，而是其固有的可擴展性問題，讓它無法真正在大眾之間實現實時、方便的交易和流通。

有人將區塊鏈技術理解為第四次工業革命，也有人把它看作互聯網發展的迭代。無論怎麼説，這是技術發展的大進步，凝聚在這項技術上的價值也有待探索。

人類發明了技術，技術也會回饋於人類。有很多人認為，區塊鏈將逐漸成為許多行業都會使用的重要基礎設施，遠遠超出加密貨幣和金融服務領域。

然而雖然區塊鏈技術是一個新進步，但也不是所有行業都需要區塊鏈。短期來看，區塊鏈技術並不能用於全部的生活領域。現在做一個區塊鏈的項目成本並不低，而這方面的人才又相當稀缺，市場經濟下，他們只會往收益更好的項目走。當前區塊鏈技術能夠適用的行業非常有限，除了在數字貨幣領域比較成熟，還沒有更多地走進其他行業。

而中國特色的“無幣區塊鏈”也會逐漸被BATJ這種巨頭壟斷，小型區塊鏈企業想落地應用將會變得愈加困難。

區塊鏈技術不能解決所有的社會信任問題，是否能夠完全“去中心化”也是一個問號，但在不斷被誤解、認知逐漸被推進中，區塊鏈正在變得越來越強大，也越來越適應這個時代。

基於區塊鏈的供應鏈金融應用中，通過將供應鏈上的每一筆交易和應收賬款單據上鍊，同時引入第三方可信機構，例如銀行、物流公司等，來確認這些信息，確保交易和單據的真實性，實現了物流、信息流、資金流的真實上鍊；同時，支持應收賬款的轉讓、融資、清算等，讓核心企業的信用可以傳遞到供應鏈的上下游企業，減小中小企業的融資難度，同時解決了機構的監管問題。

通過區塊鏈進行數字資產交易，首先將鏈下資產登記上鍊，轉換為區塊鏈上的標準化數字資產，不僅能對交易進行存證，還能做到交易即結算，提高交易效率，降低機構間通信協作成本。監管機構加人聯盟鏈中，可實時監控區塊鏈上的數字資產交易，提升監管效率，在必要時進行可信的仲裁、追責。

在司法中，與傳統司法證據相比，電子證據等的獲取具有以下難點。

取證成本高。當前司法取證依賴於具有司法機制的存證機構，具有取證週期長、費用高等特點。同時人力投入大，操作成本較高。

取證難校驗，公信力可能不足。由於電子證據本身易篡改、難溯源的特點，電子取證的權威性依賴於取證機構的資質與公信力，且取證後難以校驗、追責。

2018年，我國公佈了《最高人民法院關於互聯網法院審理案件若干問題的規定》(以下簡稱《規定》)。《規定》第11條中明確規定：當事人提交的電子數據，通過電子簽名、可信時間戳、哈希值校驗、區塊鏈等證據收集、固定和防篡改的技術手段或者通過電子取證存證平台認證，能夠證明其真實性的，互聯網法院應當確認。因此，區塊鏈記錄的電子證據可被認為是具有司法效力的證據，已有多個平台成功應用。

2022 年 11 月，內蒙古自治區霍林郭勒市人民法院立案庭在對當事人申請司法確認的案件進行審查時，運用“區塊鏈證據核驗”技術對已上鍊存證的調解協議等材料進行核驗，作出確認人民調解協議效力的民事裁定書，大大提高了訴前調解案件司法確認的效率，贏得了當事人好評。

智能合同實際上是在另一個物體的行動上發揮功能的計算機程序。與普通計算機程序一樣，智能合同也是一種“如果—然後”的功能，但區塊鏈技術實現了這些“合同”的自動填寫和執行，無須人工介入。這種合同最終可能會取代法律行業的核心業務，即在商業和民事領域起草和管理合同的業務。

利用追蹤記錄有形商品或無形信息的流轉鏈條，通過對每一次流轉的登記，實現追溯產地、防偽鑑證、根據溯源信息優化供應鏈、提供供應鏈金融服務等目標。

把區塊鏈技術應用在溯源、防偽、優化供應鏈上的內在邏輯是數據不可篡改和加蓋時間戳。區塊鏈在登記結算場景上的實時對賬能力以及在數據存證場景上的不可篡改和加蓋時間戳能力為溯源、防偽、優化供應鏈場景提供了有力的工具。

政務信息、項目招標等信息公開透明，政府工作通常受公眾關注和監督，由於區塊鏈技術能夠保證信息的透明性和不可更改性，對政府透明化管理的落實有很大的作用。政府項目招標存在一定的信息不透明性，而企業在密封投標過程中也存在信息泄露的風險。區塊鏈能夠保證投標信息無法篡改，並能保證信息的透明性，在彼此不信任的競爭者之間形成信任共識。並能夠通過區塊鏈安排後續的智能合約，保證項目的建設進度，一定程度上防止了腐敗的滋生。

第一個在數字證書領域進行探索的是MIT的媒體實驗室。媒體實驗室發佈的Blockcert是一個基於比特幣區塊鏈的數字學位證書開放標準。發佈人創建一個包含一些基本信息的數字文件，如證書授予者的姓名、發行方的名字（麻省理工學院媒體實驗室）、發行日期等。然後使用一個僅有Media Lab能夠訪問的私鑰，對證書內容進行簽名，併為證書本身追加該簽名。接下來，發佈人會創建一個哈希，這是一個短字符串，用來驗證沒有人篡改證書內容。最後，再次使用私鑰，在比特幣區塊鏈上創建一個記錄，表明我們在某個日期為某人頒發了某一證書。

新加坡公司利用區塊鏈技術，來幫助物流公司調度車隊。Yojee是一家成立於2015年1月的新加坡公司，Yojee已經構建了使用人工智能和區塊鏈的軟件，充分利用現有的最後一英里交付基礎設施來幫助物流企業調整它們的車隊。

而針對電子商務公司，Yojee推出了一個名為Chatbot的軟件，幫助電商公司在沒有人管理的情況下預訂送貨。Chatbot可以將客户的詳細信息（如地址、交貨時間等）饋送到系統中，系統會自動安排正確的快遞。

2016年10月，工信部發布《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》，總結了國內外區塊鏈發展現狀和典型應用場景，介紹了國內區塊鏈技術發展路線圖以及未來區塊鏈技術標準化方向和進程。

2016年12月，“區塊鏈”首次被作為戰略性前沿技術寫入《國務院關於印發“十三五”國家信息化規劃的通知》。

2017年1月，工信部發布《軟件和信息技術服務業發展規劃（2016—2020年）》，提出區塊鏈等領域創新達到國際先進水平等要求。

2017年8月，國務院發佈《關於進一步擴大和升級信息消費持續釋放內需潛力的指導意見》提出開展基於區塊鏈、人工智能等新技術的試點應用。

2017年8月30日，中國互聯網金融協會發布《關於防範各類以ICO名義吸收投資相關風險的提示》指出，國內外部分機構採用各類誤導性宣傳手段，以ICO名義從事融資活動，相關金融活動未取得任何許可，其中涉嫌詐騙、非法證券、非法集資等行為。

2017年9月2日，互聯網金融風險專項整治工作領導小組辦公室向各省市金融辦（局），發佈了《關於對代幣發行融資開展清理整頓工作的通知》。要求各省市金融辦（局）對轄內平台高管人員進行約談和監控，賬户監控，必要時凍結資金資產，防止平台捲款跑路。全面停止新發生代幣發行融資活動，建立代幣發行融資的活動監測機制，防止死灰復燃；對已完成的ICO項目要進行逐案研判，針對大眾發行的要清退，打擊違法違規行為。針對已發項目清理整頓的內容，要求各地互金整治辦對已發項目逐案研判，對違法違規行為進行查處。

2017年9月4日，央行等七部委（中國人民銀行、中央網信辦、工信部、工商總局、銀監會、證監會、保監會）發佈《關於防範代幣發行融資風險的公告》指出，比特幣、以太幣等所謂虛擬貨幣，本質上是一種未經批准非法公開融資的行為，代幣發行融資與交易存在多重風險，包括虛假資產風險、經營失敗風險、投資炒作風險等，投資者須自行承擔投資風險。要求即日停止各類代幣發行融資活動，已完成代幣發行融資的組織和個人應當作出清退等安排等。

2017年10月，國務院發佈《關於積極推進供應鏈創新與應用的指導意見》提出要研究利用區塊鏈、人工智能等新興技術，建立基於供應鏈的信用評價機制。

2018年3月，工信部發布《2018年信息化和軟件服務業標準化工作要點》，提出推動組建全國信息化和工業化融合管理標準化技術委員會、全國區塊鏈和分佈式記賬技術標準化技術委員會。

2019年10月底，中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行了第十八次集體學習，中央領導明確強調把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。

2019年11月，工信部網站發佈的《對十三屆全國人大二次會議第1394號建議的答覆》稱，將推動成立全國區塊鏈和分佈式記賬技術標準化委員會，體系化推進標準制定工作。加快制定關鍵急需標準，構建標準體系。積極對接ISO、ITU等國際組織，積極參與國際標準化工作。

2021年5月，工信部與中央網信辦聯合發佈《關於加快推進區塊鏈技術應用和產業發展的指導意見》，提出培養一批區塊鏈名品、名企、名園，建設開源生態，堅持補短板和鍛長板並重，加快打造完備的區塊鏈產業鏈。

2021年9月，中國人民銀行、中央網信辦等多部門聯合發佈《關於進一步防範和處置虛擬貨幣交易炒作風險的通知》，進一步防範加密貨幣炒作風險。

2022年1月30日，中央網信辦發佈《中央網信辦等十六部門聯合公佈國家區塊鏈創新應用試點名單》，包含15個綜合性試點單位，以及涵蓋區塊鏈+製造、能源、政務服務/政務數據共享、法治、税務服務、審判、檢察、版權、民政、人社、教育、衞生健康、貿易金融、風險管控、股權市場、跨境金融等16個行業的164個特色領域試點單位。

2023年5月23日，國家市場監督管理總局和國家標準化管理委員會聯合發佈了由中國科學院信息工程研究所牽頭起草的《信息安全技術　區塊鏈信息服務安全規範》，該標準將於2023年12月1日起實施 ^[29]  。