区块链白皮书 （2018 年） 中国信息通信研究院 可信区块链推进计划 2018年9月   版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院和可信区块链 推进计划，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用 本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研 究院和可信区块链推进计划”。违反上述声明者，编者将追 究其相关法律责任。 前言 2018 年 5 月， 习近平总书记在两院院士大会上的讲话中指出，“以 人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信 息技术加速突破应用。”区块链凭借其独有的信任建立机制，成为金 融和科技深度融合的重要方向。在政策、技术、市场的多重推动下， 区块链技术正在加速与实体经济融合，助力高质量发展，对我国探索 共享经济新模式、建设数字经济产业生态、提升政府治理和公共服务 水平具有重要意义。 区块链作为点对点网络、密码学、共识机制、智能合约等多种技 术的集成创新，提供了一种在不可信网络中进行信息与价值传递交换 的可信通道。当前，基于区块链的应用探索一直在加速推进，跨链、 隐私保护、安全监管等区块链关键技术也正在成为研究热点。然而， 区块链技术仍处于社会实验阶段，各方对区块链的概念、架构、技术 特点、发展路线及治理与监管等尚未形成共识。 为推动区块链技术与实体经济深度融合，形成发展共识，中国信 息通信研究院和可信区块链推进计划共同组织编写了《区块链白皮书》 （2018 年）。本白皮书深入解读了区块链内涵概念，提出了区块链 技术体系架构，分析了区块链关键技术发展路线，剖析当前区块链在 政策、产业、技术和标准方面的最新形势和发展机遇，探讨了区块链 发展面临的挑战，并提出相应政策建议。   目录 一、 区块链的概念和特征 ........................................................................................... 1 （一） 区块链概念 ................................................................................................... 1 （二） 区块链的特征 ............................................................................................... 2 （三） 区块链适用的场景条件 ............................................................................... 3 二、 区块链关键技术架构和发展趋势 ....................................................................... 4 （一） 区块链的技术架构 ....................................................................................... 4 1. 基础设施（Infrastructure） ................................................................................. 5 2. 基础组件（Utility） ............................................................................................ 5 3. 账本（Ledger） ................................................................................................... 6 4. 共识（Consensus）.............................................................................................. 7 5. 智能合约（Smart Contract） .............................................................................. 9 6. 系统管理（System Management） ................................................................... 10 7. 接口（Interface）............................................................................................... 11 8. 应用（Application） .......................................................................................... 11 9. 操作运维（Operation and Maintenance） ........................................................ 12 （二） 区块链的技术发展趋势 ............................................................................. 13 1. 架构方面，公有链和联盟链融合持续演进 ..................................................... 13 2. 部署方面，区块链即服务加速应用落地 ......................................................... 14 3. 性能方面，跨链及高性能的需求日益凸显 ..................................................... 15 4. 共识方面，共识机制从单一向混合方式演变 ................................................. 17 5. 合约方面，可插拔、易用性、安全性成为发展重点 ..................................... 18 三、 区块链发展现状 ................................................................................................. 19 （一） 各国竞相布局区块链产业制高点 ............................................................. 19 （二） 区块链与实体经济融合成为主旋律.......................................................... 20 （三） 区块链技术创新日趋活跃 ......................................................................... 25 （四） 区块链标准体系加速构建 ......................................................................... 29 四、 区块链面临的挑战 ............................................................................................. 31 （一） 技术成熟层面存在隐患 ............................................................................. 31 （二） 应用场景模式尚不明确 ............................................................................. 31 （三） 行业专业人才相对稀缺 ............................................................................. 32 （四） 相关法律法规有待完善 ............................................................................. 32 五、 发展措施和建议 ................................................................................................. 33 （一） 引导社会客观理性认识 ............................................................................. 33 （二） 加强核心关键技术研究 ............................................................................. 33 （三） 推动与实体经济深度融合 ......................................................................... 34 （四） 完善区块链发展政策环境 ......................................................................... 34 中国信息通信研究院&可信区块链推进计划 区块链白皮书（2018 年） 一、 区块链的概念和特征 （一） 区块链概念 区块链（Blockchain）是一种由多方共同维护，使用密码学保证 传输和访问安全，能够实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的记 账技术，也称为分布式账本技术（Distributed Ledger Technology）。 典型的区块链以块-链结构存储数据。作为一种在不可信的竞争