區塊鏈:2019年區塊鏈技術趨勢分析與展望藍皮書_BLO

區塊鏈從“底層技術時代”走向“產品時代”的路子并不容易。

迄今為止，沒有任何區塊鏈平臺真正扛起“區塊鏈底層高速公路”的大旗，為數不多的幾個區塊鏈應用平臺在可擴展性、隱私性與互操作性上不斷暴露出種種問題，迫使更多新項目和開發者持續探尋區塊鏈技術邊界及新型技術方案。

2017-2018年的公鏈追逐熱潮逐漸退卻，轉向多元化技術體系延伸，鏈上擴容、鏈下擴容、DAG、跨鏈、隱私幣等技術方案熱度不斷攀升。

在此背景下，小蔥研究院基于長期對區塊鏈行業的跟蹤調研，獨家創制《2019年區塊鏈技術趨勢分析與展望藍皮書》，并于4月25日“看見NEXT·小蔥閉門分享會”上搶先發布。

該份《藍皮書》累計調查分析了118個區塊鏈項目，最終收錄62個代表性項目，圍繞各項調查資料，向讀者呈現了以下主要內容：

2019年區塊鏈行業有哪幾大重要技術趨勢？

這些技術趨勢為什么重要，迫切性如何？

各類技術趨勢已經發展出了哪些技術解決方案？

各類技術方案對應的代表性區塊鏈項目有哪些？

各代表性項目發展進度如何，2019年可期的是什么？

文末，還將呈現幣安、火幣等頭部交易所，本體、波場、小蟻、唯鏈、ArcBlock、比原鏈等頭部區塊鏈項目方，以及BlockVC、DraperDragon等一線資本方為此報告所做的寄語，從中也可看出，來自各領域的區塊鏈從業者對2019年區塊鏈技術發展趨勢所做出的判斷、思考與未來部署。

引言

以比特幣為代表的可編程貨幣的出現讓區塊鏈技術走進大眾視野，隨后，以以太坊為代表的智能合約平臺的問世設置了區塊鏈技術商用的起點，基于區塊鏈底層平臺的去中心化應用日漸豐富，大批開發者涌入并積極布局。

但與此同時，現有的區塊鏈技術尚無法支撐大規模商業應用的搭建，為數不多的幾個區塊鏈平臺在可擴展性、隱私性與互操作性上不斷暴露出種種問題，迫使更多新項目和開發者持續探尋區塊鏈技術邊界及新型技術方案。

歸根結底，推動區塊鏈行業發展的基石始終是底層技術，未來，整個行業的存續、發展和裂變也將持續依托區塊鏈技術的演進和革新。

5月GBTC日均交易額降至2600萬美元，為2019年12月以來新低:6月3日消息，The Block Pro數據顯示，5月份灰度比特幣信托基金GBTC日均交易額環比下降38.2%至2600萬美元，為2019年12月以來的最低水平。[2023/6/3 11:55:48]

本報告將分析總結當前區塊鏈行業研究緊迫性和熱度最高的三大技術趨勢，并對圍繞這三大技術趨勢和10技術方向的60個區塊鏈項目進行剖析，對比呈現這些項目的設計方案及開發進展，試圖對當前區塊鏈行業的技術進展與發展現狀做較全面、系統地分析梳理。

1.區塊鏈行業三大技術趨勢

我們向往公鏈開放網絡提供的不間斷的全球性服務，但現有的區塊鏈技術架構難以支撐大規模商業應用的搭建，根據對區塊鏈行業發展歷史及現狀的綜合分析，小蔥認為，限制區塊鏈規模化應用的技術掣肘主要在三大塊：可擴展性、互操作性以及隱私性。

可擴展性不足限制了單個區塊鏈平臺的實用性能，互操作性不足導致各區塊鏈之間成為價值“孤島”，價值互聯互通難以落到實處，而隱私保護性上的不足又給開放透明的區塊鏈網絡投入商用埋下了諸多安全隱患。因此，市場迫切需要新的解決方案來突破上述技術瓶頸和應用局限，構建起真正安全、可靠、實用的區塊鏈價值網絡。

1.1可擴展性

安全性、去中心化和可擴展性是區塊鏈領域由來已久的“三元悖論”。全網廣播、存儲、驗證和競爭記賬的早期設計是出于區塊鏈的安全性和去中心化的考量，但這也使得全網整體性能受限于單一節點的處理性能，且加入的節點越多，通信復雜程度越高，可擴展性嚴重不足。

現有區塊鏈平臺在交易吞吐量及延遲率上都與傳統中心化交易平臺Visa和支付寶存在天壤之別。而交易吞吐量與延遲率是商業應用落地的關鍵，因此可擴展性的提升是區塊鏈技術走向互聯網規模必經的第一道大關，也是當下一大重要研究方向。

圍繞區塊鏈可擴展性的難題，區塊鏈開發者們提出了分片、DAG、狀態通道、側鏈等多種解決方案，總體來看，其實是從Layer1和layer2兩個技術層面展開的改良與創新。

區塊鏈底層基礎設施的創新

以太坊未確認交易為201,664筆:金色財經消息，據OKLink數據顯示，以太坊未確認交易201,664筆，當前全網算力為702.39TH/s，全網難度為9.53P，當前持幣地址為64,887,681個，同比增加121,891個，24h鏈上交易量為1,643,174ETH，當前平均出塊時間為13s。[2021/10/12 20:23:57]

通過改良或革新區塊鏈底層以提升可擴展性的技術方案主要包括：革新共識機制，引入分片設計，以及新的分布式賬本底層的開發。

共識機制的創新

由于最初的POW機制存在效率低下、資源浪費等弊端，區塊鏈開發者先后發展出POS、DPOS以及BFT類等共識機制，試圖提升節點驗證效率。不過就實際效果來看，Bitshares、Steemit、EOS、TRON、NEO等區塊鏈平臺引入新型共識機制后，對區塊鏈整體性能有所提升，但仍然難以滿足大規模商用需求。

分片設計的引入

區塊鏈項目將“分而治之”的理念引入區塊鏈架構設計，把區塊鏈劃分成多個獨立片區，通過交易的并發運行或存儲數據的分流設計實現區塊鏈擴容。典型的項目有以太坊2.0正在做的Sharding，Zilliqa、Emotiq、Quarkchain等，也是時下話題熱度較高的擴容技術方案之一。

DAG賬本的探索

區塊鏈本質上是一種分布式賬本技術，但分布式賬本技術并不等同于區塊鏈。由于當前區塊鏈技術面臨著安全、去中心化及可擴展性上的三難抉擇，以IOTA、ByteBall、Nano、TrustNote、Hycon等為代表的一批項目，試圖通過區塊鏈以外的技術來搭建分布式賬本底層，以此突破可擴展性的瓶頸。

區塊鏈上層擴容方案的設計。

重建區塊鏈底層架構的擴容方案大多成本高、周期長、技術復雜，且與現有基礎公鏈存在兼容性問題，因此不少開發團隊主張直接基于現有公鏈設施做改良，在Layer2上解決擴容問題。正如以太坊創始人Vitalik所言“隨著區塊鏈變得越來越成熟，基礎層網絡必然趨于穩定，而第二層網絡將承擔越來越多的持續創新和改變負擔”。

動態 | 最高法公布2019年度司法研究重大課題中標結果，區塊鏈相關應用研究共四個課題組中標:7月9日，最高人民法院發文宣布：今年2月，最高法發布2019年司法研究重大課題題目及招標公告。截至3月底，共收到課題申報書二百余份。經評審，確定江蘇省高級人民法院課題組等30個課題組為中標單位。 其中，課題十六“大數據、區塊鏈、人工智能在司法審判領域的融合應用問題研究”共四個課題組中標： 中標課題組一：天津大學法學院院長、教授孫佑海，天津市高級人民法院副院長蔡志萍； 中標課題組二：河南省駐馬店市中級法院院長張社軍，中國人民大學偵查與反恐怖學院教研室主任、教授劉濤，北京理工大學國際法研究所所長、教授楊成銘； 中標課題組三：廣西壯族自治區桂林市中級人民法院院長陳敏，廣西壯族自治區高級人民法院研究室主任陳影，廣西師范大學法學院院長、教授陳宗波； 中標課題組四：騰訊集團法務副總裁江波，北京大學法學院副院長、教授郭靂。 據悉，2019年課題將于2020年7月完成，屆時由最高人民法院研究室組織結項驗收。[2019/7/9]

Layer2擴容方案的基本思路是主鏈不動，但將大部分鏈上交易轉移到共識范圍更小但性能更好的上層協議中，并保證上層協議的參與者始終能在出現爭議時退回主鏈進行公決，由此來減輕主鏈負擔，同時保證整體安全性。

主要有側鏈和狀態通道兩類解決方案，近期熱度較高的比特幣閃電網絡，以太坊Plasma、雷電網絡和小蟻的Trinity，以及Loomnetwork等都屬于第二層擴容方案。

1.2互操作性

互操作性，是指不同計算機系統、網絡以及操作系統和應用程序一起工作并共享信息的能力。

區塊鏈的互操作性，則是指各個區塊鏈之間的互通性。單條區塊鏈性能局限影響區塊鏈規模化落地，而各個鏈之間的互操作性障礙也極大限制了區塊鏈的應用空間。

2018年的主賽道是基礎公鏈，全行業曾對Cardano、AE、Ethereum、Bitshares等公鏈寄予厚望，但這些“區塊鏈3.0”項目要么進展緩慢，要么效果沒能達到公眾預期，EOS、TRX等新晉公鏈平臺雖然吸引了不少應用入駐，但終究還是難憑一己之力扮演區塊鏈的“底層高速公路”。

動態 | 2018國際教育信息化峰會將展示區塊鏈等技術與教學實際應用融合成效:據人民網消息，2018國際教育信息化峰會暨國際智慧教育展覽會(Smart Show2018)將于12月8日至10日在北京舉行。Smart Show2018從教育各級單位、院校應用需求出發，規劃8大熱點展區，全面展示人工智能、VR/AR、區塊鏈、5G、大數據、云計算、物聯網、機器人、3D技術、移動互聯網、可穿戴技術等先進技術與院校教學實際應用整體融合的特色與成效，全面呈現教育信息化解決方案。[2018/11/7]

此外，當前這些新老公鏈項目技術架構各異，生態各自發展，大多只能和自己生態內部應用低成本交互，無法實現和其他區塊鏈生態的高效溝通，公鏈與大量的聯盟鏈、私有鏈中的資產也都無法自由轉移，價值孤島問題凸顯。

從技術上看，區塊鏈是去中心化數據庫和分布式賬本，而從商業層面看，區塊鏈是價值網絡，該網絡接入的有效節點越多、分布越廣，可能產生的價值疊加會越大。而區塊鏈要想真正實現價值互聯，并被大規模應用，就必須像互聯網那樣容納多樣性，在不同區塊鏈之間進行銜接和拓展，因此，跨鏈技術發展成為當下區塊鏈討論的風口。

以Polkadot、Cosmos、ArcBlock、Wanchain、Aion、Zipper等為代表的區塊鏈項目紛紛嘗試解決跨鏈資產轉換、原子交換、信息協同、跨鏈讀取和驗證等難題。

1.3數據隱私性

區塊鏈系統中，所有交互信息和過程上鏈，全網數據公開、透明、可追蹤，各個節點皆能獲取系統賬本，這無疑給用戶隱私或商業信息泄露帶來極大風險隱患，若不在前期做好保護方案，將帶來不可磨滅的負面影響。因此，隱私保護也是區塊鏈落地推廣過程中首當其沖要考慮的問題。

早期的數字賬本非常容易追蹤，以比特幣為代表的數字貨幣也很難實現像現金一樣的匿名性，個人或實體之間的金錢交換過程變得透明和易被掌控。

因此，如何在保障用戶隱私的情況下實現區塊鏈的可追溯、可驗證等特性，成為密碼學研究的熱門領域，區塊鏈開發者們提出零知識證明、環簽名、隱匿地址以及混幣等多種技術方案試圖提升區塊鏈的隱私性。

2018中發高論壇將于3月24至26日舉行，將針對人工智能、區塊鏈等熱點議題進行討論:經國務院批準，由國務院發展研究中心主辦的中國發展高層論壇2018年會，將于2018年3月24日至26日在北京釣魚臺國賓館舉行。本屆論壇主題是“新時代的中國”。國務院發展研究中心主任李偉擔任論壇主席，蘋果公司首席執行官蒂姆·庫克擔任外方主席。參會嘉賓將在經濟峰會上就改革開放四十周年、新時代的中美關系、一帶一路、人工智能、區塊鏈等熱點議題展開交流。[2018/3/21]

其實，區塊鏈領域對數據隱私的需求及追捧熱度似乎由來已久，影響力較大的有Monero、ZCash、Komodo、Dash、Verge等早期老牌項目，而2019年新興的基于Mimblewimble協議的隱私幣項目Grin和Beam的入局又為隱私幣項目的爆發加了一把火。無論哪個數字貨幣想要真正實現的互通和普及，隱私保護和匿名特性都是其繞不開的技術難點。

如果說，比特幣的問世是區塊鏈和數字貨幣概念的一次爆發，以太坊智能合約平臺的問世是數字貨幣應用的一次爆發，那么如今，無數的區塊鏈項目方正在為區塊鏈應用的落地爆發積蓄力量。

當然，區塊鏈從“底層技術時代”走向“產品時代”的路子并不容易。迄今為止，還沒有哪個區塊鏈平臺真正扛起“區塊鏈底層高速公路”的大旗，但在這條技術實驗的路上也涌現了越來越多的開發者團隊，他們在研究和總結過往經驗的基礎上，試圖從不同的技術角度推動當前區塊鏈基礎設施的功能性和實用性的升級和突破，如前所述，本報告的第一章提出，可擴展性、跨鏈互通性和數據隱私性是當前區塊鏈領域迫切性和熱度最高的三大技術發展趨勢。

在此基礎上，我們還梳理出了圍繞這三大技術趨勢展開研究的主要區塊鏈項目，并在后面的第二、三、四章分別闡述各類技術趨勢相對應的技術解決方案和區塊鏈項目，對比分析各項目在技術方向、方案設計、實現機制與發展路徑上的異同，以期讓讀者對區塊鏈領域最新的技術進展以及未來可期的成果有較全面的把控。

復制下方鏈接在瀏覽器中打開：

https://wallstreetcn.com/premium/topics/1003167，即可獲取完整版研究報告。

文末，另有十余位區塊鏈大咖受小蔥研究院邀請，對2019年區塊鏈技術發展現狀及未來趨勢留下了寄語。

大咖寄語一覽

對數字貨幣行業，2018是艱難的一年，也是技術沉淀的一年。所以2019年看到了很多優秀的產品和項目出現在市場上，也相信很多區塊鏈技術，如跨鏈技術、側鏈技術、閃電網絡，會在2019年有突破性的進展。

2019年，幣安也在新加坡、澤西等國家擴展了法幣渠道，發布了幣安鏈和去中心化交易所BinanceDEX，進一步完善了幣安的生態系統。作為區塊鏈信仰者，我堅信這個行業已經準備好迎接更多的挑戰和成績。

——幣安首席執行官趙長鵬

2019年以來，熊市之下，區塊鏈技術沒有因此止步不前。無論是更成熟的跨鏈技術，還是主流公鏈的側鏈、子鏈，亦或是新興的具有跨鏈底層的項目，都在不斷挑動行業神經。關于區塊鏈技術，我們能看到一個更值得期待的未來。

——火幣全球站CEO翁曉奇

從交易信息到去中心化應用，區塊鏈承載的內容會越來越豐富，將為各式各樣的數字化信息，提供一個可確權、無障礙流通的價值網絡，在實現對所有權、隱私權保護的前提下，讓更多的價值流動起來。區塊鏈將會成為社會基礎設施，以構建一個有秩序的數字經濟。

——OK戰略副總裁徐坤

2019年將是區塊鏈技術大規模落地的一年，DApp將是一個良好的切入口，因此提高DApp的性能就更加重要，最重要的是兩點：其一、支持智能合約交易，聚焦在提高主網智能合約交易的TPS和降低主網智能合約的交易費用；其二、側鏈支持更多的可定制化需求。

——波場創始人孫宇晨

2019年是大規模商業應用在區塊鏈上探索落地的一年，一些關鍵要素包括分布式文件儲存系統、去中心化數字身份等技術的發展對智能經濟遠景的實現具有重要意義。未來多鏈互通的鏈網體系將對現有公鏈的技術與生態提出更高要求，整個行業都要準備迎接挑戰。

——NEO創始人兼核心開發者張錚文

下一階段公鏈在技術發展上不是單點的概念突破，而是為實際應用的性能和擴展性提供全方位支持，所以在底層基礎設施中需要公鏈同時具備多個維度的擴展性，如分片、跨鏈和多層等。而僅有區塊鏈基礎設施遠遠不夠，還要有一系列的分布式身份、分布式數據交換、分布式聲譽評價和分布式電子簽名服務等配套設施作為和鏈下實體業務溝通的橋梁，且這部分不應由應用方重復建設，應該成為公鏈建設的標配。

——本體創始人李俊

2019年，區塊鏈技術與產業步入快速發展時期，圍繞區塊鏈應用、隱私安全、可擴展性等方面的技術創新不斷涌現。唯鏈將繼續以實現有商業價值的落地應用為目標，在確保合規性的同時，持續強化產品和解決方案的安全性及可擴展性，加速推進區塊鏈技術與實體經濟的深度融合。

——唯鏈創始人陸揚

2019年分片、跨鏈、線上治理等技術趨于成熟，區塊鏈底層項目的競爭將由概念驗證轉向技術整合，如何更好的服務DAPP將是公鏈的重點。DAPP的目標用戶拓展將從區塊鏈投資者轉向普通用戶，更多區塊鏈行業外的專業組織將進入DAPP領域。區塊鏈咨詢也會有較大的發展空間。大公司也將會積極布局投資公有鏈。aelf通過高效的跨鏈通信機制,結合云節點和并行處理等區塊鏈技術，將成為實現商業級安全交易的下一代區塊鏈系統。

——aelf創始人兼CEO馬昊伯

盡管投資交易市場出現寒冬，但公鏈的技術開發和商業拓展都未曾停滯。2019年比原鏈有兩大發展規劃：一方面，構造全新的主側鏈混合架構Bystack，服務大規模商業性應用的開發布署；此外，也會在合作礦池上跑通整個人工智能友好的Tensority算法實例場景，讓POW可以用于人工智能加速服務，而不僅是能源耗費。

——比原鏈創始人段新星

區塊鏈技術將成為人類文明進程中下一個重要的技術革新力量，國家規范化的監管已讓區塊鏈行業的積極效應逐漸凸顯，區塊鏈為大數據、云計算、人工智能、移動互聯等新一代信息技術提供底層技術支撐的作用也愈發受到各方重視。區塊鏈技術在數據的確權使用、價值的高效傳輸等方面具有獨特優勢，已越來越多地被運用于政府機構和大型互聯網企業中。除了金融領域，在公益、供應鏈、政府事務等諸多領域，區塊鏈技術也已開始體現出其獨特的價值，各種創新的區塊鏈應用模式正在陸續落地。區塊鏈正在憑借其公開、透明、不可篡改等優勢迅速與各行業融合，并將讓這些行業煥發出新的生機和活力。

——比特大陸

進入2019年，以去中心化自主用戶身份為基礎，和云計算融合的，由多條互聯的區塊鏈形成的鏈網架構將成為技術主流：應用會按需運行在不同的區塊鏈上，打破過去公鏈/私鏈/聯盟鏈的界限、織鏈為網，互聯互通，形成新的信息社會基礎架構。

——ArcBlock創始人兼CEO冒志鴻

2019年，區塊鏈技術實現上，大概率為現有技術體系延伸，如跨鏈、DAG、分片、分布式存儲、VRF的POS等。2019是跨鏈平臺真正意義上的落地首年，一站式區塊鏈部署或成新寵，跨鏈互通將會催生區塊鏈落地的多樣性；2019年也會是Web3.0到來的一年，這離不開分布式存儲、網絡通信能力以及區塊鏈底層技術的提升。

——BlockGroup合伙人徐英凱

區塊鏈是我見過的最為神奇的技術，其神奇之處在于將一些看似普通的技術巧妙融合起來，構建出一個充滿活力的、全新的、基于信任的生態。十年來無數技術嘗試和業務探索都在發生，2019年我們將會欣喜地見證諸多令人驚艷的靈感和充滿想象力的技術出現。作為區塊鏈技術的關鍵一環，安全始終是不可忽視的重要基石。合約錯誤、隱私泄露、協議漏洞等等，都可能是阻礙區塊鏈發展的桎梏。2019年安比實驗室將繼續深入探索區塊鏈安全領域中的難題，同時也嘗試利用區塊鏈技術反過來解決數字世界中的安全難題。

——安比實驗室創始人郭宇

當前區塊鏈行業的技術實現與實際商業問題之間存在巨大鴻溝，缺少能解決實際業務問題的、被用戶認可的落地案例，區塊鏈項目團隊不應盲目地構建生態，而應致力于推出殺手級應用，讓行業內外都意識到區塊鏈在商業模式創新上的巨大潛力。

——DraperDragen管理合伙人Larry

公鏈已循序漸進擺脫對TPS的盲目追求，轉向解決真實痛點場景。技術實現上，大概率為現有技術體系延伸，如跨鏈、DAG、分片、分布式存儲、VRF的POS等。同時，2019是跨鏈平臺真正意義上的落地首年，一站式區塊鏈部署或成新寵，跨鏈互通將會催生區塊鏈落地的多樣性。2019年，也會是Web3.0到來的一年，這離不開分布式存儲、網絡通信能力以及區塊鏈底層技術的提升。

——BlockVC

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