顶层设计下的区块链应用 区块链设计的底层技术

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区块链技术如何在经济社会发展中发挥更大作用？

交通强国建设进行时

2019年9月，中共中央和国务院印发《交通强国建设纲要》，计划到2035年，基本建成交通强国。《交通强国建设纲要》中除了在存量的基础设施上对我国的交通进行“降本增效”外，先进的交通设备则扮演“创新”的角色，主要对我国交通的增量进行改造。《交通强国建设纲要》中，先进设备主要有，型载运工具和特种设备，推进装备技术升级;研发自动驾驶、车路协同、水下机器人、大型深远海多功能救助船等;广泛应用智能高铁、智能道路、智能航运等。

四层架构实现自主创新

区块链技术与应用目前处于发展阶段，在学习、开发、使用、运维等方面门槛较高，区块链社区、区块链云服务等产业配套基础设施尚不完善，从业人员不足，不利于区块链技术在交通运输行业产业化应用。此外，从其他行业应用实践来看，机构各自建链会导致链与链之间的数据不能互通、业务难以协作，阻碍区块链发挥互信协作的价值。因此，推广区块链技术在交通运输领域应用必须首先要做好顶层设计。交通运输区块链的整体架构可分为四层，分别是基础层、国产自主可控区块链层、交通区块链基础服务层、行业应用生态层。

8大核心技术待突破

交通运输区块链的关键技术主要包括高性能高鲁棒共识算法、海量节点组网、基于IPFS 的高效混合存储引擎、基于关系数据库的底层区块链存储技术、健壮的安全隐私保护技术、高效智能合约体系、区块链芯片技术、区块链跨链技术等。

7大应用场景融合

根据《交通运输区块链白皮书》，目前我国交通运输区块链技术主要应用在公路自有物流收费、物流供应链金融、交通综合行政执法、信用交通、多式联运电子提单、物流追溯和智慧交通工地等7大应用场景。

4大方向共发力

到2023 年，交通区块链基础层、技术层和应用层实现全链条突破，建成交通区块链底层开发的开源平台，形成交通区块链技术标准体系，区块链应用关键核心技术取得重大突破，集聚一批高水平人才队伍，建成若干一流的创新创业平台载体，交通运输区块链重点场景应用取得成功并形成示范效应。

力争到2025 年，交通运输区块链技术研发和应用水平处于国际先进水平，形成涵盖支撑平台、核心技术、关键系统和集成应用的完整产业链和高端产业群，畅通区块链创新链、应用链、价值链，区块链技术在交通运输行业广泛应用，在提升交通运输

区块链的技术创新与应用有哪些？

一、区块链系统

作为比特币顶层设计下的区块链应用的底层技术顶层设计下的区块链应用，区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1.数据层

数据层封装了底层数据区块及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法，主要描述区块链的物理形式，是区块链上从创世区块起始的链式结构。它包含了区块链的区块数据、链式结构，以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等，是整个区块链技术中底层的数据结构。

2.网络层

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制，包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制。因此，从本质上来说，区块链是一个P2P网络，具备自动组网的机制，节点之间通过维护一个共同区块链结构来保持通信。

3.共识层

共识层包括共识算法、共识机制。共识层能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社群的治理机制。目前共识机制算法有数十种，包括工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

4.激励层

激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度，其功能是提供一定的激励措施，鼓励节点参与区块链中安全验证工作，并将经济因素纳入区块链技术体系中，激励遵守规则参与记账的节点，惩罚不遵守规则的节点。

5.合约层

合约层主要包括脚本、代码、算法机制和智能合约，是区块链可编程的基础。它将代码嵌入区块链或令牌中，可以实现自定义的智能合约，在达到某个确定的约束条件的情况下，不用经由第三方就能自动执行，是区块链去信任的基础。

6.应用层

应用层封装了各种应用场景和案例，类似于计算机操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP。它将区块链技术应用部署在以太坊、EOS、QTUM等上，并在现实生活场景中落地。未来，可编程金融和可编程 社会 会搭建在应用层上。

数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素，缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术；激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素，一些区块链应用并不完整地包含此三层结构。

从商业的角度来讲，区块链技术有它自身的一个特点，就是足够数字化，它是跨境的，是跨时空的，是跨组织的。数据的流动是没有边界的，所以区块链同时是分布式的，它是自组织的和去中心化的。

所以区块链的由来，任何新的颠覆式技术的应用，历来就有两条路线，或者说两种方法。一种方法，是把它视为一种工具，用它来改善传统的商业模式，得到一种边际效益上的提升。另外一种是把它当作一套制度，用来重构商业的底层逻辑。

这两种应用方法，在过去几年就有一个很好的案例。当互联网公司在推广“互联网+”的时候，我们也看到很多传统的商业机构说，不是“互联网+”，而是“+互联网”。那么现在那些喊“+互联网”的人到哪去了顶层设计下的区块链应用？有人认为，互联网只是用来改善的一项技术，传统的东西可以加上一些互联网技术，好比把互联网当电子邮件使用，顶层设计下的区块链应用你弄了一套电子邮件系统，就以为是互联网了。但是有人却把互联网当作制度，从底层重构了商业，最后你会发现你失业了。

第二是去中心化的。为什么要去中心？商业上的区域中心技术带来了商业的去中心化，这个是 历史 的必然趋势。这个趋势在哪里？我觉得是两点，一个是经济全球化，进入2.0版本。现在通过互联网，已经不是公司在全球化，不是公司把自己变成跨国公司，而是任何一个个人互联网都赋能给它，让它可以在一个中国的小县城，通过互联网把它的产品卖给全世界。经济全球化发展到个人全球化的时候，解决点对点的交易，点对点的服务，成为一个突出的问题。那么区块链技术所带来的实时清算结算，点对点交易交收这些特点，正好可以帮助个人商业活动的全球化。

第三是经济的数字化。当数据集合到一定程度之后，它的流通基本上是跨时空的，商业活动对金融支付的需求，是随时随地随身的，而做不到随时随地随身随需提供场景化、虚拟化的支付清算服务，终究会被技术和市场所淘汰。

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2021年中国区块链发展趋势是什么？

在2021年，我国区块链顶层设计将进一步完善，各行业应用标准逐步，建立，发展方向从技术引领步入市场渗透；区块链融合应用在金融、供应链、政务等多个领域开始落地，产业规模将呈现高速增长。

去年的2020年，在传统行业不断遭受疫情的影响下，区块链在非信环境下构建多方协同信任的能力倍受关注，拓展支撑的慈善捐助、食品溯源、出入通等创新应用不断涌现，这次疫情防控复工复产中发挥了支撑作用，变成了新基建中耀眼的“金星”力量。

区块链，从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景。

当前我国区块链发展面临的诸多问题，仍需重点关注，并着手在2021年加以解决或缓解，如核心技术自主创新能力仍需进一步加强，安全问题、人才缺口问题亟需改善，融合应用场景仍需深入探索。

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