前瞻研究院：2024深圳20+8之区块链产业-前景机遇与技术趋势探析报告（47页）.pdf

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区块链主要类型：分为公有链、联盟链和私有链区块链主要类型：分为公有链、联盟链和私有链区块链可分为公有链、联盟链4、与私有链三种。公有链是指完全对外开放，任何人都可以任意使用的区块链网络；联盟链是针对特定的企业和机构开放的区块链网络；私有链是指由特定企业或机构控制使用的区块链网络。资料来源：前瞻产业研究院整理公有链、联盟链与私有链特征对比公有链、联盟链与私有链特征对比公有链私有链联盟链准入限制准入限制读取者读取者写入者写入者所属者所属者了解参与者了解参与者承载能力承载能力共识机制共识机制记账人记账人激励机制激励机制中心化程度中心化程度突出特点突出特点无任何人任何人无否交易速率慢PoW/PoS/DPoS等所有参与者需要去中心化信用的自建立有相关联用户获批参与者多方实体是1000-10000笔/秒分布式一致性算5、法联盟成员协商确定可选多中心化效率和成本优化有受邀用户获批参与者单一实体是1000-100000笔/秒分布式一致性算法自定义不需要（多）中心化透明和可追溯1.1.3 1.1.3 区块链发展历程：中国处于区块链区块链发展历程：中国处于区块链3.03.0时代时代资料来源：前瞻产业研究院整理2023年是区块链发展史上的重要年份，“区块链”多次在国家政策中被提及。区块链技术表面只是一个分布式环境下的块链式结构存储技术，而实际内涵却十分丰富，区块链的发展历程可分为以下三个阶段，目前中国处于区块链3.0时代。区块链行业发展历程区块链行业发展历程大部分区块链应用主要以比特币网络为基础，或者直接修改比特币源6、码进行实现。区块链技术主要应用是去中心化的数字支付系统。1.01.0时代时代 20092009-20142014 这一阶段中以太坊（ETH）最为典型，以太坊是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台。以太坊最大的成功是在比特币系统的基础上，增加了智能合约，使区块链的应用从货币体系发展到了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、保险等金融商业，转让各种执行手段和防伪应用，大大地扩展了区块链技术的应用。2.02.0时代时代 20152015-20172017 区块链3.0时代，在内容创造、内容控制、身份掌握和收益分配等方面为用户所有。它将深刻的影响互联网用户的财富价值和收益分配。3.03.0时代时代 7、20182018至今至今1.2.1 1.2.1 全国区块链发展现状：我国区块链市场发展迅速，且保持高速增长全国区块链发展现状：我国区块链市场发展迅速，且保持高速增长资料来源：中国区块链发展报告（2023）前瞻产业研究院整理我国区块链关键技术持续取得突破，应用基础不断夯实完善，总体上呈现集成规模化提升、生态结构优化成形、技术融合稳步提升、标准化成效凸显等显著特点。2023年，中国区块链市场规模达到31.6亿美元，2019-2023年年均增长率为73%。20192019-20232023年中国区块链市场规模情况（单位：亿美元）年中国区块链市场规模情况（单位：亿美元）3.5 6.1 10.6 18.8、3 31.6 20192020202120222023市场规模（亿美元）1 1我国已基本形成适宜区块链技术发展的环境与土壤，区块链技术应用创新落地提速，并逐步在数字经济蓬勃发展的背景下释放生产力。2 2区块链产业化进程纵深化发展加速，在政策环境、技术研发、应用创新、产业生态等方向取得关键性进展。1.2.2 1.2.2 全国区块链发展现状：国内区块链企业数量保持相对稳定全国区块链发展现状：国内区块链企业数量保持相对稳定资料来源：国家互联网信息办公室前瞻产业研究院整理2023年，受数字藏品业务商业模式难以持续的影响，市场热度有一定回落，产业进入收缩期，我国新增区块链企业速度也有所放缓。截至2029、3年，国家互联网信息办公室已发布十三批次区块链信息服务备案清单。从地域分布来看，我国区块链企业主要集中在数字化发展较快的地区，包括北京、广东、上海、浙江、江苏等省市，形成一定规模的产业生态。截至截至20232023年中国区块链备案数量（单位：件）年中国区块链备案数量（单位：件）197 309 224 285 223 202 265 106 348 532 502 250 204 16525819124717916521595287492485239194备案服务数（件）备案企业数（件）截至截至20232023年中国各批次备案区块链企业数量年中国各批次备案区块链企业数量TOP10TOP10排名排10、名地区地区1 12 23 34 45 5北京北京广东广东上海上海浙江浙江江苏江苏排名排名6 67 78 89 91010海南海南山东山东云南云南福建福建重庆重庆地区地区1.2.3 1.2.3 全国区块链发展现状：我国区块链产业协作水平持续提升全国区块链发展现状：我国区块链产业协作水平持续提升资料来源：前瞻产业研究院整理大型央国企、信息技术企业全面布局区块链技术，致力于打造全产业链、全栈式服务能力。随着区块链行业应用广度不断拓展，区块链技术与业务融合持续深化，对行业应用能力提出了更高要求，产业逐步转入分工协作的新局面。技术技术应用应用配套配套百度、阿里、腾讯、微芯研究院、华为、京东等技术提供商进11、一步聚焦技术迭代和服务提升，形成适用多领域的区块链技术综合性解决方案。招商局集团、中远海运欧冶金服、三一重工、中国电信等企业结合自身业务需求，运用区块链技术在航运贸易、金融、制造、通信等领域应用取得积极进展。头部企业提供区块链底链、云服务、配套系统等基础能力;中小型企业不断深入特定行业具体场景，支撑央国企、地方政府、上市公司将区块链技术和实际业务深度融合。1.2.4 1.2.4 全国区块链发展现状：国内区块链标准制定成果丰硕，团体标准数量较多全国区块链发展现状：国内区块链标准制定成果丰硕，团体标准数量较多资料来源：中国信息通信研究院前瞻产业研究院整理近年来，国内区块链技术应用标准研制活跃，各12、类标准化组织合力推进标准化工作。据中国信通院整理统计，截至2023年底，国内相关标准化组织累计发布区块链领域技术标准209项。从已发布的标准来看，团体标准最为活跃，成果丰富，占比高达80%，涵盖了术语规范、技术规范、安全、性能指标、互操作、智能合约、行业应用等众多领域。截至截至20232023年中国发布区块链标准情况（单位：件，年中国发布区块链标准情况（单位：件，%）国家标准,3,1%行业标准,8,4%团体标准,167,80%地方标准,31,15%归口机构归口机构涉及领域涉及领域全国区块链和分布式记账技术标准化技术全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会委员会(SAC/TC590)(SAC/13、TC590)、全国信息安全标准、全国信息安全标准化技术委员会化技术委员会(TC260)(TC260)中国通信标准化协会、全国金融标准化技中国通信标准化协会、全国金融标准化技术委员会、密码行业标准化技术委员会、术委员会、密码行业标准化技术委员会、全国新闻出版标准化技术委员会全国新闻出版标准化技术委员会中国电子工业标准化技术协会、中国通信中国电子工业标准化技术协会、中国通信学会、中国通信标准化协会、中国互联网学会、中国通信标准化协会、中国互联网协会等协会等7171家机构家机构陕西省工业和信息化厅、北京市经济和信陕西省工业和信息化厅、北京市经济和信息化局、江西省发展和改革委员会等息化局、江西省发展和14、改革委员会等16 16 个省市的主管单位个省市的主管单位架构、信息安全架构、信息安全架构、安全、物联网架构、安全、物联网密码、金融、出版业密码、金融、出版业术语规范、技术规范、术语规范、技术规范、智能合约行业应用等智能合约行业应用等安全、溯源、政务、域安全、溯源、政务、域名解析、电子证照、公名解析、电子证照、公共服务等共服务等排名排名国家标准国家标准行业标准行业标准团体标准团体标准地方标准地方标准截至截至20232023年中国发布区块链标准情况年中国发布区块链标准情况1.2.5 1.2.5 全国区块链发展现状：多地政府打造城市区块链基础设施全国区块链发展现状：多地政府打造城市区块链基础设施资料15、来源：中国信息通信研究院前瞻产业研究院整理随着关于加快推进区块链技术应用和产业发展的指导意见的贯彻落实，多地省、市两级政府面向数据共享、资源管理等公共服务共性需求，加快探索城市区块链基础设施建设，统一承载相关应用，提升区块链技术平台和应用的管理效能。据不完全统计，截至2023年年底，全国范围内已有十余个城市区块链基础设施建设完成并投入使用。蜀信链-四川覆盖区块链+版权、区块链+医疗数据共享、区块链+农产品溯源、区块链+金融、区块链+文旅、区块链+碳资产管理、区块链+司法、区块链+制造等多个场景，“星火链网”首个省级区域子链。山城链-重庆为重庆市各区县及市级部门提供区块链共性服务，纳管重庆市现16、有区块链平台，建设公积金信息共享联盟链、非羁押数字管控平台、安全生产监管应用等十余个具备地方特色的应用场景。之江链-浙江融合区块链与隐私计算技术，在城市大数据平台之上构建城市主链，提供统筹集约的区块链基础设施和城市各数据源的数据安全流转通道，具备大规模快速组网能力，支撑智慧城市各领域内的数据可信流转与区块链应用开发。赣州链-江西打造城市区块链综合服务平台，建设“区块链+存证”“区块链+金融”“区块链+协同”3个公共服务平台，重点推进“区块链+赣南脐橙”“区块链+木材家具”等多个特色场景应用。北京市目录链-北京依托自主可控区块链软硬件一体技术体系，形成以区块链核心技术为支撑、以区块链基础设施为底17、座、以区块链综合场景试点工程为驱动的“1+1+N”特色模式，推动区块链在数字政府、数字经济和数字社会的多维应用。河南链-河南采用“1+1+N”总体架构，建设1张云链融合网络、1条数据共享链、N个区块链应用，应用范围覆盖电子证照、金融服务、司法存证、不动产交易登记、农产品溯源、智慧医疗等多个场景。浦江数链-上海采用“1+1+1+X”总体架构，即1个算力平台设施、1个公共基础服务平台、1个政务区块链应用系统以及X个标杆场景应用，应用覆盖政务公共服务、数据流通、航运物流、跨境贸易、工业互联网、供应链金融、信用体系、节能减碳等场景。泉城链-山东全市统一的政务区块链平台，首创“政府数据上链+个人链上授权18、+社会链上使用+全程追溯监管”的政务数据精准授权使用新模式，探索在金融领域开展公共数据授权使用，助力银行普惠金融服务。1.2.6 1.2.6 全国区块链发展现状：城市区块链基础设施规模化应用成效初步显现全国区块链发展现状：城市区块链基础设施规模化应用成效初步显现资料来源：国家互联网信息办公室前瞻产业研究院整理节点节点规模规模多数国内城市区块链基础设施在部署多条底层链的情况下，共识节点总数达到20个以上;部分城市区块链基础设施的节点规模已达到60个以上，管理运维的复杂性明显提升。同时，城市区块链基础设施也具备一定可扩展性，节点规模将根据应用情况调整,能够支撑未来规模化发展需求。用户用户规模规模19、政务服务、公共服务等面向自然人用户的业务场景推广成效良好，部分地区已形成十万级乃至百万级的链上用户规模。工业制造、能源双碳、司法存证等面向机构用户的城市区块链基础设施应用范围也在不断拓展，部分地区入驻机构、商户数量已近万家。产业产业生态生态部分地区依托城市区块链基础设施深化政产学研全方位合作联动，如重庆渝中、浙江杭州、江苏无锡和广东广州等地积极打造区块链技术应用创新平台、培育区块链初创企业。经验经验推广推广各地及时总结城市区块链基础设施技术应用创新做法，目前已形成多项相关标准规范，例如趣链科技结合重庆市“山城链”建设经验，在ITU-T成功立项了国际标准城市级区块链基础设施建设指南，将中国城市区20、块链基础设施经验推广至海外。1.2.7 1.2.7 全国区块链发展现状：多地密集出台数字资产相关政策，治理体系尚待完善全国区块链发展现状：多地密集出台数字资产相关政策，治理体系尚待完善资料来源：前瞻产业研究院整理数字化建设政策密集出台，我国已经基本形成完善的数字化发展战略规划和举措相结合的政策体系。在国家政策指导下，各地方政府积极出台数字资产有关政策。总体来看，各地方政策都致力于推动数字资产的发展，完善数字资产的交易机制，加强对数字内容的保护，以及探索新的商业模式。重庆市金融改革发展“十四重庆市金融改革发展“十四五”规划五”规划北京市数字消费能级提升工北京市数字消费能级提升工作方案作方案上海市21、数字经济发展“十四上海市数字经济发展“十四五”规划五”规划积极推进西部数字资产交易中心建设，探索数据流转和价格形成机制，健全数据资源产权、数据转移应用等基础性制度和规范标准建立大数据产权交易和自律机制。完善数字内容产权保护机制。探索数字资产确权规则，加强著作权人和与著作权有关的权利人的知识产权保护，推动人物形象、音乐、图片、文字作品等权益在虚拟世界与现实世界中有机整合。发展区块链商业模式，着力发展区块链开源平台、NFT 等商业模式，加速探索虚拟数字资产、艺术品、知识产权、游戏等领域的数字化转型与数字科技应用。陕西省“十四五”数字经济陕西省“十四五”数字经济发展规划发展规划积极拓展区块链应用场景22、，重点推动区块链技术在产品溯源、数据共享、供应链管理、数字资产、电子存证等领域的示范应用。海南省关海南省关于加快区块链产于加快区块链产业发展的若干政策措施业发展的若干政策措施支持龙头企业探索数字资产交易平台建设，探索资产数字化、数字资产确权保护、数字资产全球化流动、数字资产交易等方面的标准和技术模式，推动数字资产相关业态在海南先行先试。重重庆庆陕陕西西北北京京上上海海2022.12022.42022.62022.6海海南南2023.4立足数字经济新赛道推动立足数字经济新赛道推动数据要素产业创新发展行动数据要素产业创新发展行动案方案方(2023-2025年年)上上海海2023.7支持上海数据交23、易所设立数字资产板块，研究与实体经济相结合的数字资产上市发行和流通交易机制。1.2.8 1.2.8 深圳区块链发展现状：深圳已成全国数字经济产业发展的“领头羊”深圳区块链发展现状：深圳已成全国数字经济产业发展的“领头羊”资料来源：深圳市政府工作报告前瞻产业研究院整理2023年，深圳数字经济核心产业增加值突破1万亿元，这为深圳发展区块链奠定了良好的基础条件。2022年11月1日，深圳经济特区数字经济产业促进条例正式实施，强调以数字经济核心产业促进为主线，推动数字经济产业集聚、丰富数字化应用场景。在政策利好等推动之下，深圳快速聚集起了区块链人才、技术、资金、数据等要素。20192019-202324、2023年深圳数字经济核心产业增加值情况（单位：万年深圳数字经济核心产业增加值情况（单位：万亿元）亿元）0.790.840.90.9120192020202120222023核心产业增加值（万亿元）人才人才资金资金数据数据技术技术1.2.9 1.2.9 深圳区块链发展现状：两家深企上榜“全球区块链深圳区块链发展现状：两家深企上榜“全球区块链5050强”强”资料来源：福布斯前瞻产业研究院整理2023年，福布斯杂志公布2023年全球区块链50强榜单，共6家中国企业入选。深企微众银行、腾讯上榜，其他4家企业分别是蚂蚁集团、百度、中国建设银行、中国工商银行。20232023年全球区块链年全球区块链525、050强榜单强榜单排名排名企业简称企业简称所在区域所在区域1Alphabet美国加州山景城美国加州山景城2蚂蚁集团蚂蚁集团中国杭州中国杭州3怡安集团怡安集团英国伦敦英国伦敦4Apollo美国纽约美国纽约5百度百度中国北京中国北京6贝莱德贝莱德美国纽约美国纽约7Block美国旧金山美国旧金山8纽约银行梅隆公司纽约银行梅隆公司美国纽约美国纽约9Broadridge美国纽约州成功湖美国纽约州成功湖10Chainalysis美国纽约美国纽约11Coinbase美国旧金山美国旧金山12中国建设银行中国建设银行中国北京中国北京13芝加哥交易所集团芝加哥交易所集团美国芝加哥美国芝加哥14戴比尔斯戴比尔斯英国26、伦敦英国伦敦15雅诗兰黛集团雅诗兰黛集团美国纽约美国纽约16埃克森美孚埃克森美孚美国德州欧文美国德州欧文17富达富达美国波士顿美国波士顿排名排名企业简称企业简称所在区域所在区域18富达国民信息服务富达国民信息服务美国杰克逊维尔美国杰克逊维尔19富兰克林邓普顿基金富兰克林邓普顿基金美国加州圣马特奥美国加州圣马特奥20富士通富士通日本东京日本东京21Genentech美国旧金山美国旧金山22高盛高盛美国纽约美国纽约23汇丰银行汇丰银行英国伦敦英国伦敦24中国工商银行中国工商银行中国北京中国北京25摩根大通摩根大通美国纽约美国纽约26Kakao韩国济州岛韩国济州岛27KKR集团集团美国纽约美国纽约227、8Line日本东京日本东京29万事达卡万事达卡美国纽约州帕切斯美国纽约州帕切斯30味好美味好美美国马里兰州亨特谷美国马里兰州亨特谷31Meta美国加州门洛帕克美国加州门洛帕克32NBA美国纽约美国纽约33耐克耐克美国俄勒冈州比弗顿美国俄勒冈州比弗顿34日本电报电话公司日本电报电话公司日本东京日本东京排名排名企业简称企业简称所在区域所在区域35甲骨文甲骨文美国德州奥斯汀美国德州奥斯汀36PayPal美国加州圣何塞美国加州圣何塞37Repsol西班牙马德里西班牙马德里38Robinhood美国旧金山美国旧金山39三星集团三星集团韩国首尔韩国首尔40Signature Bank美国纽约美国纽约41法28、国兴业银行法国兴业银行法国巴黎法国巴黎42苏富比苏富比美国纽约美国纽约43马衡达马衡达印度浦那印度浦那44腾讯腾讯中国深圳中国深圳45Ticketmaster美国洛杉矶美国洛杉矶46Visa美国旧金山美国旧金山47沃尔玛沃尔玛美国阿肯色州本顿维尔美国阿肯色州本顿维尔48华纳音乐集团华纳音乐集团美国纽约美国纽约49微众银行微众银行中国深圳中国深圳50Wipro印度班加罗尔印度班加罗尔1.2.10 1.2.10 深圳区块链发展现状：深圳区块链社会组织高度活跃深圳区块链发展现状：深圳区块链社会组织高度活跃资料来源：中国社会组织信用信息公示平台前瞻产业研究院整理据中国社会组织信用信息公示平台披露的信29、息，截至2024年2月，全国各级民政局备案、名称中包含区块链的社会组织（处于正常经营状况）共90家。其中，广东省有13家，主要集中在深圳市，深圳市拥有7家，深圳市的金融区块链发展促进会、深圳市信息服务业区块链协会等大湾区区块链社会组织活跃度、影响力均在全国排前列。深圳市金融区块链发展促进会深圳市金融区块链发展促进会积极开展与国内、国际先进区块链和分布式技术等金融科技组织的合作，共同推进技术发展。整合及协调区块链和分布式技术等金融科技研究资源，研究技术，建设国内有影响力的金融行业联盟链底层平台；面向会员开展区块链和分布式技术等金融科技培训，组织相关业务研讨会，举办行业论坛，承接政府和企事业单位30、委托的课题研究和会议等相关工作；深圳市区块链技术转化协会深圳市区块链技术转化协会区块链技术的研讨和开发区块链技术和应用推广、合作交流、会员培训、标准制定等服务。深圳市信息服务业区块链协会深圳市信息服务业区块链协会开展会员培训，帮助会员改善经营管理；提供会员咨询服务；协助会员制定、实施企业标准，推动行业技术进步和技术创新；支持开展市场评估，收集、发布行业信息，推广行业产品或者服务；组织行业会展、招商，开展国内外经济技术合作交流；沟通本协会会员与政府有关部门之间的联系，协调本协会与其他协会或者组织的关系。1.2.11 1.2.11 深圳区块链发展现状：深圳区块链发展现状：20232023年深圳31、区块链备案项目数量年深圳区块链备案项目数量1212个个资料来源：网信办前瞻产业研究院整理据网信办2023年10月公布的第十三批境内区块链信息服务备案清单，我国境内区块链备案项目共204个，发展呈现显著区域集中态势。从地区分布上看，位于广东的区块链项目数28个（占13.7%）。其中，深圳和广州的区块链备案项目数量分别为12个与10个，合计备案项目数量约占了整个广东省的78.6%。序号序号主体名称主体名称所在地区所在地区服务名称服务名称备案号备案号1深圳市华傲数据技术有限公司广东省-深圳市-宝安区华傲长安链管理服务平台CMSP粤网信备44030623942145170019号2招商银行股份有限公32、司广东省-深圳市-福田区招商银行一链通粤网信备44030423905901030107号3智链猿宇宙科技（深圳）有限公司广东省-深圳市-龙岗区链源数藏粤网信备4403072349932342001X号4深圳天玑数据有限公司广东省-深圳市-南山区Marsnft数字藏品粤网信备44030523473879420043号5深圳市华信数码有限公司广东省-深圳市-南山区熊猫元时空粤网信备44030523696409220010号6深圳市扭蛋兔网络科技有限公司广东省-深圳市-南山区扭蛋兔数字藏品粤网信备44030523540928550010号序号序号主体名称主体名称所在地区所在地区服务名称服务名称备案号33、备案号7深圳市玖昔科技发展股份有限公司广东省-深圳市-南山区通兑吧数字藏品通行平台粤网信备44030523657742230026号8深圳凌砺创新发展有限公司广东省-深圳市-南山区长城万象粤网信备4403052295835126001X号9中兴通讯股份有限公司广东省-深圳市-南山区中兴区块链BaaS平台软件粤网信备44030523975691230010号10深圳市万古烁晶科技有限公司广东省-深圳市-南山区古晶文创粤网信备44030523686303990018号11华润网络（深圳）有限公司广东省-深圳市-南山区华润通区块链积分粤网信备44030523574824160013号12深圳市万物共34、联科技有限公司广东省-深圳市-市辖区万物空间数字藏品粤网信备44030123860317790016号第十三批深圳市区块链信息服务备案情况第十三批深圳市区块链信息服务备案情况1.2.12 1.2.12 深圳区块链发展现状：深圳区块链创新创业活跃、应用场景丰富深圳区块链发展现状：深圳区块链创新创业活跃、应用场景丰富资料来源：国家互联网信息办公室前瞻产业研究院整理在区块链的“新赛道”上，改革开放的前沿阵地深圳正不断深化布局、推动应用，致力成为区块链全球产业链技术链的高地。金融领域金融领域2023年，深圳“区域股权综合金融服务平台助力四板业务高质量发展”入选金融科技领域典型案例。“区域股权综合金融35、服务平台助力四板业务高质量发展”项目采用区块链技术，利用其分布式、可追溯、不易篡改等特性，为区域性股权市场提供一站式服务和个性化解决方案。教育领域教育领域龙华站在时代前沿提出以教育智能体为引擎，利用数字化技术改善区域教育生态。深圳龙华区与腾讯联手共建“龙华云校”，实现云计算等技术与基础教育领域的深度融合，这是建设“数字龙华”所需。政务领域政务领域深圳点链科技有限公司的“区块链+”公共信用信息系统试点项目解决了该行政区内各局委系统数据存在信息孤岛的问题，并且利用区块链技术将其纳入“智慧城市”整体框架中。医疗领域医疗领域深圳龙华区人民医院引入“5G+物联网”，精准、实时、高效的管理医院的物资、人员36、、患者；同时引入区块链技术，为医疗结算和医疗资料保存提供公开、透明、可信的技术支持。1.3.1 1.3.1 深圳区块链产业政策机遇：深圳“深圳区块链产业政策机遇：深圳“20+8”20+8”产业政策解读产业政策解读资料来源：关于加快发展新质生产力进一步推进战略性新兴产业集群和未来产业高质量发展的实施方案前瞻产业研究院整理2022年6月6日，深圳市人民政府发布关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见，提出要重点发展底层平台技术、区块链金融、区块链智能制造、区块链供应链等领域，推动在技术框架、测评体系、应用规范、跨链互操作等领域形成一批技术标准和规范，打造区块链创新引领区。2022237、022年深圳“年深圳“20+8”20+8”产业集群高质量发展产业集群高质量发展1.01.0版本版本深圳七大战略新兴产业及深圳七大战略新兴产业及2020大产业集群大产业集群产业产业序号序号聚焦集群方向聚焦集群方向产业产业序号序号集群集群/方向方向新一代信息技术1网络与通信绿色低碳13新能源2半导体与集成电路14安全节能环保3超高清视频显示15智能网联汽车4智能终端新材料16电子信息材料、新能源材料、结构和功能材料、生物材料、前沿新材料、材料基因组等5智能传感器生物医药17高端医疗器械数字与时尚6软件与信息服务18生物医药7数字创意19大健康8现代时尚海洋经济20海洋工程装备和辅助设备、海洋通信技38、术与设备、海洋交通设备、海洋能源、海洋生物医药、海洋养殖和深加工、海洋环保等高端装备制造9工业母机10智能机器人11激光与增材制造12精密仪器设备深圳八大未来产业深圳八大未来产业产业产业序号序号产业产业5-10年内有望成长为战略新兴产业1合成生物2区块链3细胞与基因4空天技术10-15年内有望成为战略新兴产业5脑科学与类脑智能6深地深海7可见光通信与光计算8量子信息1.3.2 1.3.2 深圳区块链产业政策机遇：“深圳区块链产业政策机遇：“20+8”20+8”产业集群上线产业集群上线2.02.0版本版本资料来源：关于加快发展新质生产力进一步推进战略性新兴产业集群和未来产业高质量发展的实施方案 39、前瞻产业研究院整理2024年3月，深圳市人民政府办公厅印发关于加快发展新质生产力进一步推进战略性新兴产业集群和未来产业高质量发展的实施方案，形成了推进“20+8”产业集群高质量发展2.0版本。20242024年深圳“年深圳“20+820+8”产业集群高质量发展”产业集群高质量发展2.02.0版本调整前后变化版本调整前后变化旧版“旧版“20+820+8”产业集群”产业集群序号序号2020大产业集群产业名大产业集群产业名称称调整动态调整动态序号序号2020大产业集群产业名大产业集群产业名称称调整动态调整动态序号序号8 8大未来产业名称大未来产业名称调整动态调整动态1网络与通信不变13新能源不变1合40、成生物不变2半导体与集成电路不变14安全节能环保不变2区块链并入软件与信息服务3超高清视频显示不变15智能网联汽车不变3细胞与基因不变4智能终端不变16新材料改名为高性能材料4空天技术调整为新20大产业集群产业5智能传感器不变17高端医疗器械不变5脑科学与类脑智能改名为脑科学与脑机工程6软件与信息服务区块链并入18生物医药不变6深地深海不变7数字创意不变19大健康不变7可见光通信与光计算改名为光载信息8现代时尚不变20海洋工程装备和辅助设备等海洋经济不变8量子信息不变9工业母机合并为高端装备与仪器21人工智能新增9前沿新材料新增10智能机器人调整为8大未来产业22机器人新增11激光与增材制造合41、并为高端装备与仪器23低空经济与空天原8后2012精密仪器设备合并为高端装备与仪器新版“新版“20+820+8”产业集群”产业集群序号序号2020大产业集大产业集群产业名称群产业名称序号序号2020大产业集群大产业集群产业名称产业名称序号序号8 8大未来产业名大未来产业名称称1网络与通信11新能源1合成生物2半导体与集成电路12安全节能环保2细胞与基因3超高清视频显示13智能网联汽车3空天技术4智能终端14高性能新材料4脑科学与脑机工程5智能传感器15高端医疗器械5深地深海6软件与信息服务16生物医药6可见光通信与光计算7数字创意17大健康7量子信息8现代时尚18海洋经济8前沿新材料9高端装备42、与仪器19人工智能10机器人20低空经济与空天1.3.3 1.3.3 深圳区块链产业政策机遇：“深圳区块链产业政策机遇：“20+8”20+8”产业集群上线产业集群上线2.02.0版本版本资料来源：前瞻产业研究院整理2024年，深圳市政府工作报告提出，到2024年底，战略性新兴产业增加值要超过1.5万亿元、增长7%以上。升级版的“20+8”产业集群锁定了更高发展目标，实施方案在“20+8”产业集群1.0版本基础上，继续向新兴产业拓“增量”，提出到2025年，战略性新兴产业增加值超1.6万亿元，同时，打造形成4个万亿级、4个五千亿级、一批千亿级产业集群。深圳“深圳“20+8”20+8”产业集群产业43、集群2.02.0版本变化版本变化战略性战略性新兴产新兴产业集群业集群2.0版本的战略性新兴产业集群，新增低空经济与空天产业集群，软件与信息服务产业集群中的人工智能升格单列为1个产业集群，工业母机、激光与增材制造、精密仪器设备3个产业集群合并为高端装备与仪器产业集群，智能机器人产业集群调整为机器人产业集群，新材料产业集群调整为高性能材料产业集群。同时，将战略性新兴产业集群分为战略重点、优势拓展、基础支撑、综合提升四类，分类施策，精准培育，针对性配置不同资源，进一步巩固优势领域、锻造中坚力量、补齐短板弱项。未来产业未来产业未来产业则新增智能机器人产业和前沿新材料产业，区块链产业并入软件与信息服区块44、链产业并入软件与信息服务产业集群务产业集群，可见光通信与光计算产业调整为光载信息产业，脑科学与类脑智能产业调整为脑科学与脑机工程产业。同时结合产业发展成熟度，着力推动合成生物、光载信息等4个未来产业，5至10年内产业规模实现倍数级增长；推动脑科学与脑机工程、深地深海等4个未来产业，10至15年内发展成为战略性新兴产业中坚力量。1.3.4 1.3.4 深圳区块链产业政策机遇：深圳重点扶持区块链领域的发展深圳区块链产业政策机遇：深圳重点扶持区块链领域的发展资料来源：前瞻产业研究院整理深圳市数字经济产业创新发展实施方案提出，深圳拟重点扶持12大领域，其中包括区块链领域，在区块链产业领域，将制定出台深45、圳市区块链产业发展行动计划，加强区块链基础研究和关键技术攻关，加快推进区块链技术应用及产业发展，建立完善区块链安全有序发展体制机制。区块链关键技术着力攻克着力攻克共识机制、数据存储、网络协议、加密算法、隐私保护和智能合约等领域加强研发加强研发区块链基础理论与核心技术原始创新带头突破带头突破在智慧城市、金融、民生、数字产权交易等领域的应用示范，提升城市管理能力和群众获得感积极探索积极探索努力探索努力探索将区块链引入政府管理决策、政务服务等社会治理环节，实现政务数据跨部门、跨区域共同利用，推动公共服务和社会治理水平提升深圳重点扶持的深圳重点扶持的1212大领域大领域序号序号领域领域1 1区块链2高46、端软件3人工智能4大数据5云计算6信息安全7互联网8工业互联网9智慧城市10金融科技11电子商务12数字创意1.3.5 1.3.5 深圳区块链产业政策机遇：深圳主要区域均出台措施支持区块链产业的发展深圳区块链产业政策机遇：深圳主要区域均出台措施支持区块链产业的发展资料来源：前瞻产业研究院整理龙岗区坪山区大鹏新区盐田区罗湖区南山区宝安区龙华区福田区光明区深汕特别合作区罗湖区对开展区块链加密算法、分布式数据存储、点对点传输等技术基础研究及应用研究的,按照国家级、省级、市级项目扶持总额的100%、70%、50%给予配套扶持,最高扶持2000万元。龙华区出台深圳市龙华区支持区块链产业发展若干措施操作指47、引，对落户龙华区经认定的区块链领域行业协会，依法在国家级、省级、市级、区级政府职能部门登记成立的，分别一次性给予100万元、60万元、40万元、20万元活动经费补贴。福田区支持开展区块链加密算法、分布式数据存储、点对点传输等技术基础研究及应用研究，按照国家级、省级、市级项目支持总额的40%，分别给予最高300万元、200万元、100万元的配套支持。此项支持资金主要用于科研项目开展，项目团队激励等。宝安区积极打造全国软件与制造业融合发展示范区。软件赋能世界级先进制造业高地发展，形成云计算、大数据、区块链、人工智能、元宇宙等新兴技术与制造业融合发展新格局，实现一批制造业企业数字化、智能化转型升级。48、南山区面向底层技术及基础设施、平台服务、技术应用等上下游领域，以技术应用、创新为牵引，持续拓展区块链技术应用领域，探索区块链在智慧城市、金融、商品溯源、存证等领域的应用示范，加强共识机制、数据存储、网络协议、加密算法、隐私保护、智能合约等关键技术研发。坪山区鼓励产业园区基于5G、千兆光网、人工智能、大数据、区块链等新一代信息技术，围绕园区管理、能源监测、数字化应用或生产制造场景，打造具有坪山特色的数字化转型示范园区或智慧园区。龙岗区将进一步探索推进区块链发展的相关政策，在具有重要权属、高价值特征的新建业务系统中寻找区块链技术需求契合点，借助区块链的多中心化同步记账、可信任可追溯、数据加密和数据49、不可篡改等特征，建立大数据区块链应用场景1.4 1.4 深圳市区块链产业优势总结深圳市区块链产业优势总结资料来源：前瞻产业研究院整理从外部环境来看，深圳市各项政策频发，推动区块链产业规模增长；从内部环境来看，深圳市区块链企业竞争力较强、下游应用场景丰富、社会组织高度活跃，且各区域鼓励产业园区的建立。国家及地方政策频发，推动区块链产业规模增长为深圳市区块链产业发展创造良好的发展环境区块链专项扶持计划及各区资金补贴深圳为全国区块链发展“领头羊”形成区块链产业园区各区域鼓励产业园区的建立形成对区块链企业的强大支撑作用区块链社会组织高度活跃腾讯、微众银行等企业布局企业竞争力较强下游应用场景丰富在金融、50、政务等领域均有布局挑战挑战2.1 2.1 技术自主研发能力存在短板技术自主研发能力存在短板2.2 2.2 联盟链产业规模化增长受限联盟链产业规模化增长受限2.4 2.4 复合型人才不足复合型人才不足2.3 2.3 基础设施建设缺乏统筹基础设施建设缺乏统筹2.1.1 2.1.1 区块链技术自主研发能力存在短板：相关技术自主创新能力尚需进一步强化区块链技术自主研发能力存在短板：相关技术自主创新能力尚需进一步强化资料来源：数据泄露调查报告前瞻产业研究院整理深圳市数字经济产业创新发展实施方案提出，深圳拟重点扶持12大领域，其中包括区块链领域，在区块链产业领域，将制定出台深圳市区块链产业发展行动计划，51、加强区块链基础研究和关键技术攻关，加快推进区块链技术应用及产业发展，建立完善区块链安全有序发展体制机制。数据存储技术发展困境数据存储技术发展困境人脸识别人脸识别应用最广泛，使用最便捷掌纹识别掌纹识别类似指纹识别，但不适合移动设备虹膜识别虹膜识别安全性最高，普及度较低语音识别语音识别接受度高，已有银行布局静脉识静脉识速度快、产品难以小型化使得市场运用低生物识别技术发展情况生物识别技术发展情况存储系统的安全性需要不断提高能耗问题需要得到解决，以降低对环境的影响技术需要继续创新，以满足不断发展的应用需求身份安全技术发展困境身份安全技术发展困境85%85%的数据泄露涉及人的因素61%61%的数据泄露牵52、涉登录凭证（Identity）近几年国内外不断发生的安全事件，身份是攻击面中最易受攻击的部分，攻击者更倾向于通过身份盗用和凭据滥用的方式去进行攻击。身份安全技术为区块链身份认证和管理提供了更安全、更高效的解决方案。为了充分发挥区块链技术的潜力并确保其安全、可信和合规，必须重视并加强身份安全技术的研发和应用。数据存储技术为区块链提供了数据存储和管理的手段，与区块链之间存在相辅相成的关系。生物识别技术可以确保生物特征数据的安全存储和验证，为区块链身份认证领域提供更高效、更安全的解决方案。2.1.2 2.1.2 区块链技术自主研发能力存在短板：区块链可拓展性问题尚待解决区块链技术自主研发能力存在短板53、：区块链可拓展性问题尚待解决资料来源：前瞻产业研究院整理区块链的可扩展性是区块链领域的重要研究问题。以比特币为例，可以通过增大系统的区块大小，或者是缩短出块时间，来提高系统的吞吐率。然而，这样的扩展方案是有上限的，其上限受到网络延迟等因素的制约。如果通过简单地提升某一个指标以提高区块链系统的吞吐率，即使是在实验环境下，其吞吐率的提升也远远无法满足需求，因而比特币系统的可扩展性较差。目前主流的区块链系统中，能够做到无限扩展的较少。未来要想让区块链系统承担起大量的交易和去中心化应用，就必须在兼顾去中心化、安全性的同时，实现可扩展、高性能的区块链系统。松耦合数据结松耦合数据结构设计构设计解耦区块链应54、用场景与底层事务结构与类型，实现不同应用场景下事务统一高效处理；对区块链底层默克尔树进行优化，实现系统账户、事务及状态的高效组织和更新；改进区块链组织与存储结构，方便追溯和高效查询。区块链密码算区块链密码算法更新法更新在存在敌手的现实环境中，通过对同一个消息的密文在新老密钥下的周期性更新，实现加密与更新的不可区分性，从而在安全可靠的前提下，达到高效扩展区块链的目的。链下扩容技术链下扩容技术区块链链上容量是较为有限的，通过将部分链上动作移出到链外可以提高区块链的效率，例如状态通道、闪电网络等技术。一般而言，这些技术通过牺牲一定的可用性以提高计算与存储的可扩展性。区块链共识机区块链共识机制制区块链55、的本质特点是在多方协同环境中达成共识，现有共识机制在大规模网络节点下难以满足高吞吐、低延迟的需求，需要研究创新的区块链共识机制。区块链分片技区块链分片技术术分片是解决区块链扩容问题的主要技术手段，它由传统数据库延伸而来，包括网络分片、交易分片和状态分片等。区块链跨链交区块链跨链交易技术易技术在多个区块链项目之间研究跨区块链交易技术，比如公证人机制、哈希锁定、分布式私钥控制、跨链智能合约框架等，可提高区块链系统间的互通性。可扩展、高性能区块链系统的关键技术可扩展、高性能区块链系统的关键技术2.2 2.2 联盟链产业规模化增长受限：缺乏有效的激励机制且存在安全问题联盟链产业规模化增长受限：缺乏有效56、的激励机制且存在安全问题资料来源：天行网安前瞻产业研究院整理国内区块链应用过程中重技术、轻治理，区块链平台往往由中心化机构发起建设，联盟的治理规则不健全，缺乏有效的激励机制，相较于公有链在公信力和认可度存在短板劣势，一定程度上限制了产业规模的可持续增长。同时，联盟链有限的节点和半去中心化的特点，也使得它更容易受到网络攻击，在安全上也是面临着诸多挑战。联盟链网络架构示意图联盟链网络架构示意图服务节点A服务节点C服务节点B服务节点D服务机构A的客户服务机构C的客户网络安全风险网络安全风险联盟链作为一个去中心化的区块链，虽然与传统的中心化网络有很大区别，但并不意味着传统的网络攻击方式对它没用，特别57、是联盟链在很多场景下，依然需要依赖传统互联网，因此传统的网络安全攻击同样可以威胁联盟链。主机安全风险主机安全风险联盟节点服务器通常由运营的机构或企业提供，这些服务器的安全配置大多采用该机构或企业统一的标准，因此也会面临着常见的主机安全问题。链平台安全问题链平台安全问题联盟链除了面临外部安全威胁，链平台本身也会存在一些安全问题，主要集中在数据交易、共识机制、用户账户安全、P2P网络安全、端口安全等方面。智能合约安全问题智能合约安全问题以太坊发生了多起针对智能合约攻击的事件，已经对区块链安全生态产生了严重威胁，智能合约的安全性和隐私保护问题也受到广泛关注。而联盟链上也部署着各式各样的智能合约，攻击58、者也可能会利用这些智能合约漏洞来攻击联盟链网络。服务机构B的客户服务机构D的客户2.3 2.3 区块链基础设施建设缺乏统筹：区块链基础设施建设商业模式难挖掘区块链基础设施建设缺乏统筹：区块链基础设施建设商业模式难挖掘资料来源：前瞻产业研究院整理当前我国区块链基础设施建设缺乏统筹，其背后原因主要是由于一方面是成功的区块链应用案例有限，区块链基础设施商业模式难以寻找。另一方面，政府和民间资本等多方利益需要协调。统筹协调难度大统筹协调难度大区块链基础设施涉及面广、主管部门多，缺乏统一部署的制度安排。统筹调配资源的管理主体和规则缺乏，无法动态反映设施运行状况，导致数据中心等设施利用率和共享率低等问题。59、社会资本参与意愿不强社会资本参与意愿不强区块链基础设施聚焦新兴前沿技术领域，更新迭代周期短、投资规模大，且设施的开放性影响了设施服务的市场化定价，导致投资回报率较低，社会资本缺乏强烈的投资意愿。自主可控性不足自主可控性不足对于需要广泛部署的5G网络、物联网等新型基础设施，其部分核心芯片及与标准相关的核心专利缺失，将在一定程度上影响我国新型基础设施建设的自主可控性。政策监管体系响应滞后政策监管体系响应滞后现行政策滞后于区块链基础设施数据应用的需求，表现在数据立法滞后、数据确权制度缺位、数据安全保障亟待提升等。区块链设施配套体系亟待完善区块链设施配套体系亟待完善面对区块链基础设施建设布局的巨大数据60、处理需求，亟需对不同时延需求定位的数据中心和能源供给进行统筹布局。区块链基础设施及其配套工程建设审批流程也有待优化。标准制定滞后标准制定滞后区块链相关标准缺失，权威标准研制缓慢；物联网和工业互联网网络互通性差，跨行业应用标准制定难度较大；网络关键设备现行部分安全标准难以及时覆盖新的安全技术与功能特性。2.4 2.4 复合型人才不足：我国复合型人才不足，人才增速相对较低复合型人才不足：我国复合型人才不足，人才增速相对较低资料来源：Linkedln Gartner 前瞻产业研究院整理我国人才培养体系不断完善，但复合型人才依旧不足。区块链技术的发展需要与各项前沿技术深度融合，极易在技术发展的同时引发61、技术创新和产业变革，因此对区块链从业人员的技能要求也就更高。当前，我国区块链劳动市场供需不平衡，从业人员远不能满足区块链市场发展的需要，人才增速较低。全球区块链人才国全球区块链人才国TOP10TOP10人才增速（单位：人才增速（单位：%）62%122%12%59%92%81%52%43%24%106%0%20%40%60%80%100%120%140%据Gartner统计数据，2022-2027年中国区块链人才缺口高达75万人以上当前，行业内从业人员的水平褒贬不一，大多数从业人员缺乏专业的知识储备，从行业未来发展看，区块链行业中技术、金融、法律相结合的专业人才的需求将会越来越大，急需补足区块链62、复合型人才的缺口。区块链复合型人才短缺性明显区块链复合型人才短缺性明显注：截至2024年3月，该机构未公布最新数据，此处是2022年数据。技术技术趋势趋势3.1 3.1 区块链基础架构区块链基础架构3.2 3.2 共识算法关键技术趋势与突破方向共识算法关键技术趋势与突破方向3.3 3.3 哈希函数关键技术趋势与突破方向哈希函数关键技术趋势与突破方向3.4 3.4 智能合约关键技术趋势与突破方向智能合约关键技术趋势与突破方向3.1.1 3.1.1 区块链基础架构：数据层、共识层和激励层是核心区块链基础架构：数据层、共识层和激励层是核心资料来源：前瞻产业研究院整理区块链基础架构包含6层，每个层次都63、处在不断的迭代演进过程中。其中，数据层、共识层和激励层是核心。应用层可编程货币可编程金融可编程社会合约层脚本代码算法机制智能合约激励层发行机制分配机制共识层PoWPoSDPoS等网络层P2P网络传播机制验证机制数据层数据区块链式结构时间戳哈希函数Merkle树非对称加密区块链分层架构区块链分层架构数据层数据层数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术，保证链式连接网络层网络层网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制，实现点对点通畅广播共识层共识层共识层封装了网络节点的各类共识算法，目的是确定记账节点，包括工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）、DPoS（股权授权证明64、机制）激励层激励层激励层将经济因素集成到区块链技术体系中,包括经济激励的发行机制和分配机制等合约层合约层合约层封装了各类脚本算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础应用层应用层应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例3.1.2 3.1.2 区块链工作流程：利用加密算法将交易加入主链形成最长链区块链工作流程：利用加密算法将交易加入主链形成最长链资料来源：前瞻产业研究院整理工作流程及区块结构工作流程及区块结构工作工作流程流程取得记账权的节点将交易打包，接续到前一区块上，并盖上时间戳，形成最新的区块主链，且后续区块则接续在最长的主链之后，此后依次相接，形成从创世区块（第一个区块）到当前区块的一条最长65、主链。区块区块结构结构包括区块头和区块体。区块头中记载了前一个区块的哈希值、新增区块的时间戳、根哈希值、随机数以及目标哈希值，不直接保存原始数据或交易记录。区块体保存的是一段时间内的详细交易信息以及交易之外的其他信息。数据区块构成数据区块构成随机数前区块哈希值时间戳目标哈希值后一个区块前一个区块区块头计算出特定要求（小于目标哈希值）的随机数，矿工获得记账权，添加新的区块，并获得奖励。Merkle根哈希值哈希函数交易1交易2交易3交易4交易数量区块体3.2.1 3.2.1 共识算法关键技术：共识算法关键技术：9 9种共识算法优缺点种共识算法优缺点资料来源：区块链共识算法综述前瞻产业研究院整理不66、同的区块链共识算法适用不同的应用场景，因此不同的系统采用不同的共识算法也会产生不同的效果。共识算法的九种类别分别为PoW算法、PoS算法、DPoS算法、PBFT算法、SBFT算法、TGPBFT算法、Paxos算法、MBFT算法与Raft算法。PoWPoW算法算法PoW算法让分布式系统不需要任何第三方的介入就可以确保各个节点达到一致性，且只要某个机构没有达到全网51算力就可以确保分布式系统的安全和稳定。正因为PoW算法过度依靠算力，导致大量的矿机和电力的投入，只为寻找到一个合适的Nonce值，若没有寻找到Nonce值，所有的花费就付诸东流，造成极大的浪费，随着矿机的出现，个人挖矿也越来越无力，许67、多机构和组织开始把算力聚集到一起，导致中心化程度加深，甚至有可能产生51的算力攻击。PoSPoS算法算法PoS算法是通过节点的币龄来争取记账权。PoS2.0算法中去除了币龄这个概念，它通过节点的币数来争取记账权。上述分析表明PoS算法相比PoW算法更节省资源也更安全，受到51攻击的可能性极低，但正因PoS算法不需要算力，导致有些节点并不希望参与记账，但它们因为币龄而获得记账权，所以记账权没有专业化。随之而来的是拥有币数多的节点更容易得到记账权，容易形成记账权总被一些节点来回拥有的现象，也导致许多节点想着存币拿利息，使币的流动性降低。DPoSDPoS算法算法DPoS算法跟PoW算法以及PoS算法68、一样，遵守最长链是合法链这一原则，从而保证区块链的安全，防止不诚实节点发动的分叉攻击。除此之外，DPoS算法进行的这些改进使得DPoS算法比PoS算法拥有更快的效率和更高的性能。然而DPoS算法为了追求性能对去中心化妥协，算法中委托人的性质就像PoW算法中的矿池，若某些DPoS项目中委托人数量少，就会导致区块链网络失去真正意义上的去中心化目的，不利于区块链的进一步发展。PBFTPBFT算法算法PBFT算法中无需消耗算力，也没有币的设定；其次，算法允许恶意节点的存在，也大大地缩短了共识时间，提高了共识效率，但算法的通信复杂度为O(n2)，当系统中节点的个数增多到一定数量时，分布式系统的性能下降也69、是指数级别的。该算法比较适合联盟链或者私有链。3.2.2 3.2.2 共识算法关键技术：共识算法关键技术：9 9种共识算法优缺点种共识算法优缺点资料来源：区块链共识算法综述前瞻产业研究院整理SBFTSBFT算法算法SBFT算法是由PBFT算法改进而来，在原本的基础上加入了BLS聚合签名算法，使通信复杂度从原来PBFT中的O(n2)降为本算法的O(n)，对宽带要求减小，有更好的扩容性。SBFT算法的性能优势随着客户端数量的增加而增加，但正因为SBFT存在CG Collector和ECollector角色，使得在参与共识节点数量少的情况下，共识过程有中心化趋势。T T-PBFTPBFT算法算法T70、-PBFT算法首先使用EigenTrust信任模型挑选节点来进行共识过程，使得参与共识的节点的稳定性和安全性是可控的，但正因为其根据信誉值来挑选节点，使得该算法越趋于中心化。如果节点不犯错，共识过程基本上就是由一些相同的节点长期控制着。同时，该算法如果参与共识的节点过多，也会像PBFT一样,共识效率随着共识节点增多而下降。MBFTMBFT算法算法MBFT算法通过分层和分片技术把节点分在不同层次和不同的共识组中，分层的优势是可以减少节点达成共识所需的负荷，分组的优势则是可以使得该算法能够处理更多事务。两者结合使得MBFT算法在共识节点多的情况下拥有更高的吞吐量，但在LCG中共识组的通信复杂度和P71、BFT算法一样，并没有得到改善，这使得MBFT算法中共识组的节点一旦过多，通信复杂度会呈指数级别增加，使得共识效率变低。且节点的分组和分层是通过计算而来，故算法的资源消耗会比PBFT高。PaxosPaxos算法算法Paxos算法中3类角色的分类和职责的不同使得该算法具有高度容错特性，让其成为目前解决分布式共识问题中最有效的算法之一。但Paxos算法会产生活锁的可能，在两个Proposers依次提出逐渐递增的N，使得Acceptors会不断地认可编号大的提案，从而使Paxos算法无法就某个值达成一致。RaftRaft算法算法Raft算法的最大特点就是便于理解，它不像Paxos那样难懂。Raft算72、法通过选举leader来实现消息达到一致性，使得Raft算法有强领导性。若leader节点发生故障，则需重新选举一个新的leader，过程复杂，降低了共识效率，且Raft算法在节点作恶的情况下是毫无办法察觉和防范的。3.2.3 3.2.3 共识算法关键技术：共识算法关键技术：9 9种共识算法优缺点种共识算法优缺点资料来源：区块链共识算法综述前瞻产业研究院整理九种算法各有优缺点，具体情况如下所示：PoWPoW算法算法PoSPoS算法算法DPoSDPoS算法算法PBFTPBFT算法算法SBFTSBFT算法算法T T-PBFTPBFT算算法法MBFTMBFT算法算法PaxosPaxos算法算法Ra73、ftRaft算法算法优点优点缺点缺点算法容错率高，安全性高容错率高，相对于PoW算法来说更节省资源，出块速度略微提升容错率高，出块速度快,解决了资源浪费的情况无需消耗算力，安全性高节点间的通信开销低,安全性高,无需消耗算力安全性高,无需消耗算力无需消耗算力,安全性高,吞吐量高出块速度快,性能高便于理解,出块速度快,性能高消耗大量资源，出块速度慢，吞吐量低担任为主节点的节点可能不专业(没有当主节点的意愿)，还进行一些哈希计算，消耗资源，容易出现屯市现象造成币的流动性降低委托人的出现使得该算法更趋于中心化，节点参与共识过程的积极性不高节点间的通信开销太大,共识阶段太多,无法承受太多节点的参与因C-74、Collector 和 E-Collector角色的存在,有中心化发展的趋势，若存在拜占庭节点，会极大地增加达成共识的时延节点间通信开销大，节点变换少从而导致容易中心化资源消耗相对于PBFT高,比PBFT的开销大，节点间的通信开销太大，共识阶段太多，无法承受太多节点的参与算法基础原理晦涩难懂，不可容忍拜占庭节点的存在不可容忍拜占庭节点的存在3.2.4 3.2.4 共识算法关键技术趋势与突破方向：基于激励机制的共识算法关键技术趋势与突破方向：基于激励机制的PoSPoS共识算法共识算法IncentiveIncentive-PoSPoS资料来源：区块链的激励机制权益证明共识算法改进方案前瞻产业研究75、院整理随着共识算法不断改进和优化，性能也在逐渐提高，但是目前的PoW、PoS等共识算法对于成功挖矿后获得的奖励没有明确的分配方案，都是由出块者独自占有。因此，针对PoS出块奖励分配不合理这一问题，提出了基于激励机制的权益证明共识算法。增加了获得分红的节点数量可提高节点参与共识的积极性改进算法随着参与共识的节点数量的增加获得分红的节点也越多。其原因在于PoS的出块奖励为出块者独自享有，改进算法基于激励机制引入沙普利原理为信用良好、及时参与验证的节点进行出块奖励分红，增加了获得分红的节点数量。Incentive-PoS的激励机制利用沙普利原理对信用节点和及时验证节点进行收益分红的奖励方式，在激励节76、点参与共识的积极性上得到了进一步的提升。由此可以得出，改进方案Incentive-PoS能够有效地提高节点参与共识的积极性。吞吐量表现最优从表中可以得知,这几种共识算法的平均值大小关系：Incentive-PoSPBFTDPoSPoSPoW，Incentive-PoS的吞吐量在这几个算法中表现最优。其主要原因在于改进算法的激励机制提高了节点的积极验证过程,这在一定程度上提高了共识的效率。安全性更高随着共识轮数的增加，Incentive-PoS改进算法在剔除恶意节点的数量与效率上均优于其他对比方案。Incentive-PoS算法可以快速高效地剔除恶意节点，具有安全性。3.3.1 3.3.1 哈希77、函数特点与工作原理哈希函数特点与工作原理资料来源：前瞻产业研究院整理哈希函数是一种单向加密函数，从数据结构层面确保了区块链数据的不可篡改等特性，在区块链中占据了很重要的地位。哈希函数的工作原理是将繁杂的交易信息加密压缩成固定字节的简单哈希值，并成为该区块的标识，保证区块链中交易信息不被篡改。哈希函数工作原理哈希函数工作原理哈希函数特点哈希函数特点MerkleMerkle根哈希值根哈希值哈希值哈希值0101哈希值哈希值0202哈希值哈希值1 1哈希值哈希值2 2哈希值哈希值3 3哈希值哈希值4 4交易信息交易信息1 1交易信息交易信息2 2交易信息交易信息3 3交易信息交易信息4 4哈希函数哈希78、函数哈希函数哈希函数哈希函数哈希函数不同输入经哈希运算后输出同一个哈希值的可能性非常小，因此通过猜测找到的可行性不高。抗碰撞性抗碰撞性已知输入，很容易得到输出，但是只知道输出，通过纯计算途径很难得到输入值。原像不可逆性原像不可逆性没有便捷方法算出某一个满足特殊要求的哈希值，计算难度对于所有节点是相同的。难题友好性难题友好性哈希函数3.3.2 3.3.2 哈希函数关键技术趋势与突破方向：哈希表优化哈希函数关键技术趋势与突破方向：哈希表优化-从规避从规避HashHash冲突到利冲突到利HashHash冲突冲突资料来源：前瞻产业研究院整理哈希表是种查找性能常优异的数据结构，尽管哈希表理论上的查找时间79、复杂度是O(1)，但不同的哈希表在实现上仍然存在巨的性能差异，因对更优秀哈希数据结构的探索也从未停止。传统哈希表对哈希冲突的处理会增加额外的分跳转和内存访问，这会让流线式的CPU指令处理效率变差。完美哈希函数完美哈希函数规避哈希冲突完美哈希函数听起来很优雅，但事实上也有着实性上的些缺陷：完美哈希函数往往仅能作在限定集合上，即所有可能的Key都属于个超集，它法处理没过的Key；完美哈希函数的构造有定的复杂度，且存在失败的概率；完美哈希函数与密码学上的哈希函数不同，它往往不是个简单的数学函数，是数据结构+算法组成的个功能函数，它也有存储空间开销、访问开销和额外的分跳转开销。即便不使完美哈希函数，很80、多哈希表也会刻意控制哈希冲突的概率。最简单的办法是通过控制Load Factor控制哈希表的空间开销，使哈希表的桶数组保留够的空洞以容纳新增的Key。哈希函数新技术哈希函数新技术利用哈希冲突 SIMD指令-SIMD是单指令多数据流（Single InstructionMultiple Data）的缩写。这类指令可以使条指令操作多个数据，例如GPU，就是通过超规模的SIMD计算引擎实现对神经络计算的加速。F14哈希表-F14为了充分利SIMD指令的并度，在块内使了H2这种8 bits的哈希值。因为个128 bits宽度的SIMD指令可以进最多16个8 bits整数的并较。虽然8 bits哈希值的81、理论冲突概率1/256并不低，但也相当于有255/256的可能性省去了逐个Key对的开销，使哈希表能够容忍更的冲突概率。条件1：响应1条件2：响应2条件3：响应3条件N：响应N外部核查数据源区块3.4.1 3.4.1 智能合约运作机理智能合约运作机理资料来源：前瞻产业研究院整理智能合约是一种特殊协议，允许各方在不需第三方的参与情况下，执行可追溯、不可逆转和安全的交易。智能合约可随时进行事务处理和状态保存，并可以即时录入区块链。当某个或者某几个动作满足触发条件，状态机就会按照预设信息执行合约，不需要依托第三方机构参与。智能合约的运作机理智能合约的运作机理智能合约状态值预置触发条件(特定时间、事件82、等)预置响应规则(特定交易、动作等)区块区块区块区块3.4.2 3.4.2 智能合约关键技术趋势与突破方向智能合约关键技术趋势与突破方向资料来源：前瞻产业研究院整理尽管智能合约有很多优势和应用，但也面临着一些挑战和问题，需要进一步的研究和改进。以下是一些主要的挑战和未来的发展方向。智能合约的安全性是至关重要的，因为一旦部署，它们就不能被修改或撤销，而且可能涉及大量的资金和数据。然而，智能合约也容易受到各种攻击和漏洞的影响，如重入攻击、整数溢出、逻辑错误等。这些攻击和漏洞可能导致智能合约的功能失效，或者被恶意用户利用来窃取资金或数据。因此，需要开发更有效的方法来检测、预防和修复智能合约中的安全问83、题，如形式化验证、模糊测试、符号执行等。此外，也需要建立更完善的安全标准和规范，以指导智能合约的设计和开发。安全性安全性智能合约的可扩展性是指智能合约能够处理更多的交易和数据，而不影响其性能和成本。然而，目前的智能合约平台还存在着可扩展性方面的限制和挑战，如交易吞吐量低、交易延迟高、交易费用高等。这些限制和挑战可能阻碍了智能合约在大规模场景下的应用和发展。因此，需要开发更有效的方法来提高智能合约的可扩展性，如分片、侧链、状态通道等。此外，也需要考虑智能合约中可扩展性与安全性之间的平衡，以及不同场景下的可扩展性需求和偏好。可拓展性可拓展性智能合约的隐私是另一个重要的问题，因为智能合约中的所有交易84、和数据都是公开可见的，这可能暴露了用户的敏感信息或商业秘密。例如，在供应链场景中，用户可能不希望公开他们的产品价格、库存或需求等信息。因此，需要开发更有效的方法来保护智能合约中的隐私，如加密、零知识证明、同态加密等。此外，也需要考虑智能合约中的隐私与效率之间的平衡，以及不同场景下的隐私需求和偏好。隐私性隐私性总结总结&建议建议4.1 4.1 深圳市区块链产业发展总结深圳市区块链产业发展总结4.2 4.2 深圳市区块链产业发展建议深圳市区块链产业发展建议4.1 4.1 深圳市区块链产业发展总结深圳市区块链产业发展总结资料来源：前瞻产业研究院整理总体来看，深圳发展区块链拥有着得天独厚的优势，比如腾85、讯、华为、平安、微众等头部企业众多，带动能力强；数字经济发达，提供丰富应用场景；创新创业活跃，不断涌现创新市场主体；风险投资发达，提供强大金融支撑；毗邻香港国际平台，可以更好引进国际高端创新资源等。深圳未来有望进一步争取区块链产业发展新优势，把深圳的区块链产业及数字经济发展提升到世界级水平，抢占全球区块链科技创新制高点。与高校、科研院所联合攻关攻攻关关技技术术瓶瓶颈颈把把握握产产业业趋趋势势技术协同创新技术协同创新高性能计算、面向可信芯片等领域与人工智能、大数据、云计算、物联网等信息技术融合创新深圳市深圳市区块链区块链产业产业行业治理体行业治理体系不健全系不健全技术自主研技术自主研发能力存在发86、能力存在短板短板复合型人才复合型人才不足，跨界不足，跨界人才短缺人才短缺头部企业众头部企业众多，带动能多，带动能力强力强创新创业活创新创业活跃跃数字经济发数字经济发达，提供丰达，提供丰富应用场景富应用场景风险投资发风险投资发达，提供强达，提供强大金融支撑大金融支撑基础设施建基础设施建设缺乏统筹设缺乏统筹前沿技术研究前沿技术研究鼓励区块链底层技术鼓励区块链底层技术4.2 4.2 深圳市区块链产业发展建议深圳市区块链产业发展建议资料来源：前瞻产业研究院整理聚焦核心技术，推进科研聚焦核心技术，推进科研技术落地转化技术落地转化深圳市规划中将“关键核心技术攻关行动”作为发展区块链产业的首要措施。做好核心87、技术攻关，一方面要加快区块链前沿技术研究，支持高性能计算、面向可信芯片的区块链等领域研究；另一方面，要鼓励区块链技术协同创新、加强区块链技术融合创新，010102020303加强应用场景构建加强应用场景构建0404壮大产业集群，培育领军壮大产业集群，培育领军企业和特色企业企业和特色企业一是围绕区块链上下游产业链，在专用芯片、基础架构、核心算法、场景应用等区块链产业的不同环节，打造一批具有国际影响力的领军企业和具有高成长性的特色企业，带动产业链上下游协同发展；二是建设区块链产业创新基地，培育一批创新能力强、发展潜力大的区块链研发和应用企业，形成初具规模的区块链产业发展集群；三是推进区块链产业联盟88、建设，吸引高校、研究机构、终端用户等多方主体加入。创新公共服务，建设具创新公共服务，建设具有国际影响力的区块链有国际影响力的区块链社区和生态体系社区和生态体系深圳市在深圳市推进区块链产业发展行动计划中表明了要推进公共服务创新行动，提升城市国际化水平。建设具有国际影响力的区块链社区和生态体系，一方面要鼓励科研机构、高校和企业共建区块链公共服务平台，并为其提供支持。为深圳及大湾区企业提供一站式、可视化的区块链服务；另一方面，建设区块链基础开源平台，引导企业依托开源平台部署行业应用以及建立完善的区块链人才保障体系。深圳市要大力发展五大基于区块链技术的应用场景，一是政务服务，二是在城市管理方面，要基于89、区块链技术构建全市居民数字身份信息库，建设信用平台，以及该技术在智慧城市建设中的应用。三是社会民生领域，围绕医疗机构等场景需求构建基于区块链技术的管理平台。四是公共安全方面，围绕全市食品等监管需求，建设基于区块链技术的溯源监管体系。五是金融科技领域，建设完善粤港澳大湾区贸易金融区块链平台，打造一批具有特色的金融科技示范项目。扫码获取更多免费报告产业规划产业规划复合型专业团队1300余项目案例产业研究产业研究持续聚焦细分产业研究22年细分产业报告、产业图谱、课题研究、专项调研园区规划园区规划首创招商前置规划法+独有园区招商大数据IPOIPO咨询咨询IPO募投可研IPO细分市场研究研究底稿碳中和研90、究碳中和研究战略咨询、课题研究技术咨询服务、碳中和商学院产业链招商产业链招商产业规划+招商策划+落地+资源导入政府产业规划资深智库企业产业投资专业顾问中国产业咨询领导者投资/决策你需要前瞻的眼光！解读全球产业变迁趋势深度把握全球经济脉动100000+100000+资讯干货一手掌控10000+10000+行业报告免费下载1000000+1000000+行业数据精准把握500+500+资深研究员有问必答10000+10000+全球产业研究全面覆盖365+365+每日产经动态实时更新扫码下载APP全球产业分析与行业深度问答聚合平台看懂未来新十年！前瞻产业研究院是中国产业咨询领91、导者！隶属于深圳前瞻资讯股份有限公司，于1998年成立于北京清华园，主要致力于为企业、政府、科研院所提供产业咨询、产业规划、产业升级转型咨询与解决方案。前瞻产业研究院前瞻产业研究院前瞻经济学人APP是依托前瞻产业研究院优势建立的产经数据+前沿科技的产经资讯聚合平台。主要针对各行业公司中高管、金融业工作者、经济学家、互联网科技行业等人群，提供全球产业热点、大数据分析、行研报告、项目投资剖析和智库、研究员文章。前瞻经济学人前瞻经济学人让你成为更懂趋势的人报告出品：前瞻碳中和战略研究院联系方式：400-068-7188更多报告：https:/报告主创：徐文强院长产业规划咨询：0755-33015070报告执笔：廖子璇