2018区块链产业图谱及增长点研究报告-中国电子学会

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2018区块链产业图谱及增长点研究报告-中国电子学会,最新发布的研究报告
区块链产业图谱 及增长点研究 2018 编写单位 中国电子学会 编写组主任 徐晓兰中国电子学会副理事长兼秘书长 编写组副主任 李颋中国电子学会研究咨询中心主任 李岩中国电子学会区块链分会副秘书长 编写组主要成员 马良张雅妮许华磊张婵凌霞尹传昊徐曼 樊江洋毛诗齐陈濛萌刘晟瑄王博霄葛瑶姚瀚飞 目录 CONTENTS 第一章编制概要 01 、编制背景 编制目标 区块链产业图谱 、编制方法 四、下一步研究方向 及增长点研究 (一)研究数据和案例仍需持续丰富 (二)增长点研判有待进一步聚焦和完善 2018 第二章区块链研究综述 04 从可编程货币向可编程社会迈进 区块链产业发展的根本驱动因素 (一)信息流、数据流和价值流深度融合,信息互联网向价值互联网迈进 07 (二)共识机制底层算法演进革新,区块链系统日趋节能高效 (三)侧链、分片、DAG技术快速发展,区块链可扩展性和效率大幅提升 (四)全球开源社区不断发展完善,自治组织颠覆传统商业架构 第三章区块链技术及产业发展趋势 10 技术发展趋势 (一)发达国家引领区块链底层技术发展;我国仍有较大提升空间 (二)既有基础协议面临商业化应用挑战:新型协议区块链30呼之欲出 (三)区块链、人工智能、物联网等信息技术深度融合发展,共建智慧社会基础设施14 产业发展趋势 (一)大批公链项目主网上线测试,企业间激烈角逐即将展开 (二)垂直行业应用侧重于联盟链及私有链,行业解决方案提供商将大量涌现 16 (三)金融或成区块链率先落地领域,多元应用日渐兴起 区块链产业图谱 及增长点研究 图表目录 2018 CONTENTS 第四章区块链产业图谱分析 18 图1区块链发展阶段 区块链产业概览 图2提升区块链可扩展性的三个核心技术 (一)区块链产业的内涵和外延 图3区块链底层核心技术一一共识机制 (二)全球及我国区块链产业规模 图4区块链3.0时代 、基础领域各产业全面、快速、持续发展 图5区块链技术——构建未来信息基础设施的关键 14 (一)硬件市场规模伴随数字货币市值爆发式增长 图6公链技术架构 (二)操作系统发展加速推动分布式商业应用落地 图7新发展形势对区块链即服务的新要求 16 (三)开发工具有效提升开发人员编程和设备运行效率 32 特色领域有望实现“区块链+”应用场景初步落地 图8区块链技术在全球各领域应用案例 (一)“区块链+供应链”打破多方信息和信任藩篙 图9区块链产业图谱 21 (二)“区块链+金融”多场景应用加速落地 40 图10全球区块链产业规模及年增长率(2013-2018年) (三)“区块链+版权保护”有效解决盗版侵权问题 图11我国区块链产业规模及年增长率(2013-2018年) 四、前瞻领域发展前景广阔未来可期 图12短期增长点建议重点关注方向 (一)“区块链+智能制造”打造安全可信的智能制造生态体系 图13中期增长点建议重点关注方向 (二)“区块链+物联网”搭建万物互联时代的信息和价值交流网络 46 图14长期增长点建议重点关注方向 (三)“区块链+医疗”保护医疗数据隐私和药品安全 表1典型矿机制造企业及主要业务方向 25 第五章产业增长点研判 48 表2硬件钱包典型企业及主要业务方向 研判方法和依据 (一)技术发展 表3分布式存储典型项目及主要业务方向 (二)应用场景 表4公链典型项目及共识机制 (三)市场需求 51 表5侧链和跨链典型项目及主要业务方向 、研判结论 表6分布式存储典型项目及主要业务方向 (一)短期增长点研判 表7分布式计算典型项目及主要业务方向 (二)中期增长点研判 表8区块链即服务典型企业及主要业务方向 37 (三)长期增长点研判 附件主要专业名词解释 64 第一章编制概要 01 区块链产业图谱及增长点研究 2018 第一章编制概要 编制背景 Coindesk公司发布的《2018全球区块链现状报告》,美国麦肯锡公司发布的《区块链的战路价值分析》 区块链是分布式数据存儐、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,具有去 英国政府办公室发布的分布式账本技术——超越区块链》,英国德勤公司发布的《2018年全球区块链调查》 中介化、可追溯性好、难以篡改等特点。自2008年穊念得以确立以来,区块链发展仅有10年时间,仍 报告,以及香港金融管理局发布的《区块链产业白皮书》等。 处于发展的婴幼儿期。鉴于其在金融、科技等领域的赋能效应;近年来区块链受到全球的广泛关注。随着 二是访谈知名专家学者。通过与国内区块链相关领域的知名学者、行业专家的座谈交流,围绕区块链 技术的日益成熟,基础设施的不断完善,安全性和效率的持续提升,区块链有望向社会多领域大规模应用。 产业发展核心驱动力、产业类别及增长点趋势展开充分研讨,为报告的编制奠定了系统的理论基础。 我国拥有广泛的区块链技术应用落地场景,在国家政策与各地政府的大力支持下,我国区块链技术持续创 新,区块链产业发展态势良好,在金融、存证、供应链管理、版权保护、公共服务、溯源和智能制造等领 三是开展企业实地调研。聚焦区块链领域的具体产品、服务及解决方案提供方式,对国内外一批在技 域的项目有望加快试点应用和落地,有望成为数字经济发展的重要驱动力。针对于此,研究编制区块链产 术或产业方面具备领先水平和特色优势的区块链企业展开深度调研,并邀请部分企业的技术或战略负责人 业图谱及增长点研究报告,深入分析区块链产业发展的根本驱动力、技术发展趋势、产业发展趋势、产业 共同参与了报告的编制工作 图谱和增长点,为推动区块链关键技术进步和产业化应用推广提供措施建议,有助于我国加强新技术基础 四、下一步研究方向 研发和前沿布局,构筑新赛场先发主导优势,进而促进我国前沿新兴产业持续健康快谏发展,推动我国实 (一)研究数据和案例仍需持续丰富 体经济转型升级。 当前能够观测的样本量和收集整理的数据规模体量仍较为有限,不能完全满足定量评价的实际需求 二、编制目标 导致对部分观点论述的验证仅停留在了理论和定性层面,在表达形式和表达内容方面的层次性、饱满度均 一是明确区块链发展主要驱动因素及技术、产业发展趋势。 有待提升,需要在下一步工作中持续完善改进。 二是探索区块链的产业边界,划分产业类别,分领域阐述核心技术和市场应用场景 (二)增长点研判有待进一步聚焦和深入 三是研判下一轮区块链产业增长点,为相关行业主管部门、企业提供决策参考,为行业健康有序发展 提供指导依据。 本报告借鉴了部分国内外较为知名的研究机构的公开成果,走访了一批业内资深专家,并结合对区块 链领域典型企业的广泛调研结果,初步提出了产业增长点研判提供具备参考价值的客观依据。但从目前取 、编制方法 得的进展来看,研判方法较为传统,评价依据对区块链企业独有特色的体现依然不足,存在着很大的进步 是研究战略政策文件。充分借鉴参考国内外主要研究动态和成果,主要包括美国国家标准技术研 和完空间,需要在接下来的工作中持续推进 究院(NST)发布的《区块链技术回顾》,美国高盛公司发布的《区块链:从理论走向实践》,美国 02 03 第二章区块链研究综述 区块链发展日新月异,加密算法和共识机制等技术促成了可编程货币的诞生 智能合约技术推动可编程金融蓬勃兴起,在侧链、分片、DAG等技术快速演进,新 代信息技术深度融合发展,开源社区建设日益完善的态势之下,可编程社会有望 加速到来。 04 区块链产业图谱及增长点研究 2018 第二章区块链研究综述 、从可编程货币向可编程社会迈进 二、区块链产业发展的根本驱动因素 2008年,中本聪发表奠基性论文《 Bitcoin: A Peer-to- Peer Electronic Cash System》,“区块 )信息流、数据流和价值流深度融合,信息互联网向价值互联网迈进 链”这一概念横空岀世。区块链技术具有去中介化、可追淜性好、难以篡改等特点,鉴于其在金融、科技 互联网解决了信息和数据的传输和交换问题,基于TCPP协议,可将信息和数据快速复制与传播的 等领域深刻的颠覆式变革潜力,近年来,区块链受到全球的广泛关注。从应用角度,业内普遍将区块链发 互联网将人类带入信息时代。随着互联网和移动互联网的普及,“价值转移”的难题浮岀水面,由于交易 展分为区块链1.0、2.0和3.0阶段。2008-2013年为区块链1.0阶段,是以比特币为代表的数字货币 双方缺乏信任,必须依赖于中介系统来解决这一信用难题,包括支付宝、微信等第三方支付系统;人民银 应用,其场景包括支付、流通等货币职能,经济形态以比特币及其产业生态为主,代表性的应用就是比特 行淯算中心等清算系统;房产管理局、土地管理局等政府性物权登记中心等。区块链技术通过密码学、共 币。2013年,以以太坊为代表的区块链2.0应用加入智能合约功能,利用计算机程序自动执行合同,使 识机制等算法实现在没有第三方机构信任背书情况下的价值传递,在不需要各个节点互信的情况下也可保 得区块链从最初的货币体系拓展到股权、债权和产权的登记、转让,证券和金融合约的交易、执行,甚至 证数据记录的完整和安全,有效提高了交易的经济性、安全性和高效性,使价值在互联网上的流通成为现实。 博彩和防伪等金融领域。伴嘘可扩展性和效率的提高,区块链应用范围或将超越金融领域,应用到身份认 证、公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、能源、签证、投票等领域,成为未来社会的一种最底层的协议 (二)共识机制底层算法演进革新,区块链系统日趋节能高效 届时区块链将进入3.0时代。 现有共识机制的改进、融合、验证,正在快速推动区块链系统围绕去中介化、安全、能耗不可能三角 进行更优化的均衡。比特币的PO机制去中介化和安全性高,但能耗巨大、效率较低。针对能耗、交 图1区块链发展阶段 易容量和共识速度问題,区块链共识机制快速发展演变,权益证明P○S、代理权益证明DPOS、实用拜 热度 占庭容错算法PBFT、授权拜占庭容错dBFT等机制应运而生,典型的区块链项目如以太坊、NEO等。 区块链30可编程社会 2018年4月,EOS进一步提出BFT-DPoS共识机制,在安全可控范围内牺牲去中介化程度,引进“人 大代表”,通过投票选出代理人,力图进一步提高区块链系统运行效率,降低运行成本。 区块链20可程金融 区块链1.0可编程货币 第二次浪潮 第一次浪潮 时间 2013 2018 资料来源:中国电子学会整理 06 区块链产业图谱及增长点研究 2018 第二章区块链研究综述 (三)侧链、分片、DAG技术快速发展,区块链可扩展性和效率大幅提升 (四)全球开源社区不断发展完善,自治组织颠覆传统商业架构 为了解决公链的低吞吐量带来的高手续费、网络拥塞等诸多问题,很多团队极有预见性的提出相应的 伴随区块链的发展,世昇上形成了各类区块链项目开源社区,优质的区块链项目吸引了全球各地的技 优化方案,诸如侧链、分片、DAG等技术的发展使交易安全性更强,速度更快,使得区块链的使用效率 术开发者、产旵创作者、消费者和爱好者,开源社区的成员通过该项目代币获得回报,编写代码、标志设计、 得以有效提高、应用范围得到大扩展。侧链通过“双向锚定”机制实现主链货币价值向侧链体系的转移, 网站设计、白皮书翻译等都可以成为获得奖励的途径。社区成员持有项目的“股票”,也自然而然成为了 帮助比特币、以太坊等主流数字货币在其他区块链上流通,使其应用范围和前景愈加广泛。分片技术将大 区块链项目的宣传者。分布于全球的开源项目社区模糊了正式雇佣者与非正式雇佣者之间的界眼,其开放 型数据库分成更小、更快、更容易管理的部分,以实现每秒处理数千笔交易的支付系统。DAG具有独特 扁平、平等的组织结构,独有的经济激励模型以及社区治理机制,使得每一个社区成员均成为了一个微小 的拓扑结构,交易直接进入全网,成本低且速度快,为高并发的交易提供了极具前景的解决方案。 且独立的贡献者和管理者,从而实现社区成员乃至全人类的大规模协同工作,将对公司这种传统组织模式 产生难以估量的颠覆作用 图2提升区块链可扩展性的三个核心技术 侧链分片 DAG 弱同步高并发 资料来源:中国电子学会整理 08 09

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