区块链金融行业应用发展报告（2023） (1)
区块链金融行业应用发展报告 （2023） 北京金融科技产业联盟 2023年12月 版权声明 本报告版权属于北京金融科技产业联盟，并受法律保护。转载、编摘或利用其它方式使用本报告文字、图表或观点的，应注明来源。违反上述声明者，将被追究相关法律责任。 编制工作组 编写组成员： 聂丽琴胡达川王硕裴磊陈雪黄启亮薛金曦郭林海张松松张开翔李辉忠张文翰黄蓉王子健田一鸣钱菲王光中王帅张希尧黄步添沈玮刘洁郑梦林张晓蒙昌文婷韩鹏杨扬 参编单位： 北京金融科技产业联盟秘书处中国工商银行股份有限公司中国建设银行股份有限公司 上海浦东发展银行股份有限公司深圳前海微众银行股份有限公司浙商银行股份有限公司 北京银行股份有限公司交通银行股份有限公司兴业银行股份有限公司 杭州云象网络技术有限公司 杭州云链趣链数字科技有限公司蚂蚁区块链科技（上海）有限公司腾讯科技（深圳）有限公司 目录 一、区块链发展概况1 二、技术发展现状3 2.1基础技术创新3 2.2区块链与新技术融合发展8 三、风险与治理16 3.1区块链应用的风险防范16 3.2区块链治理22 四、应用场景与案例24 4.1典型应用场景24 4.2典型案例31 五、发展展望68 一、区块链发展概况 区块链技术的发展趋势主要受以下几个因素影响：应用场景和需求、政策环境和监管态度、技术成熟度、社区活跃度和开发者支持。区块链在国外的应用场景主要以公有链为主，国内各大厂商和头部企业主要是围绕联盟链进行建设。 公有链以数字原生1应用为主导，由于元宇宙、NFT、WEB3.0 等概念的相继提出，整体生态发展更加活跃，因此需求旺盛。以太坊作为公链的代表，近期主要围绕性能优化、扩容、隐私保护、安全提升等领域进行了架构调整，共识算法从POW迁移到POS，通过零知识证明实现链上链下扩容，引入形式化验证提高智能合约的安全性。为了提升隐私保护能力，部分公有链也正在努力研发包括零知识证明、同态加密等难度较高的隐私保护技术，以太坊推出的一系列技术协议已成为区块链在相关领域公认的重要事实性标准。为了提高公链的交易吞吐量和处理能力，研究人员和开发者们也不断探索各种技术方案，如分片、侧链、共识机制改进等。为了实现身份互认互通，W3C制定了分布式数字身份的相关标准。为了实现公链间的互操作性，包括原子交换、中继链等技术也得到应用以实现不同公链之间的资产和信息的传递和跨链交易。 联盟链以实体经济数字化应用为主导，提供了更高的隐私保 1数字原生是先进数字技术能力和企业经营架构融合的思想方法集合，通过新一代数字技术实现“分布式、高敏捷、可再生、生态化”的架构，并将此理念充分融入企业文化和经营架构的建设与重塑，成为当代企业数字化转型的新范式。 护和更快的交易速度，经过近几年发展，目前整体处于相对缓和的发展态势，主要围绕安全以及打造拥有自主知识产权的企业级区块链平台进行探索，以业务赋能和打造生态进行建设。例如，以性能安全提升为主题的高性能共识算法、后量子密码算法等相关研究；中国人民银行数字货币研究所联合清华大学发布可解决共识算法四方难题的区块链大圣（DASHING）协议；以研发运维为主题的智能运维和智能合约安全研发，众多BaaS平台产品相继涌现，开源社区持续优化；在应用层面行业普遍关注跨链实现，并为实现互联互通所进行的跨链互操作、分布式数字身份、链上链下可信扩展等能力储备及应用实践。目前联盟链技术发展主要分为两个方向，一方面以头部区块链企业以及高校科研院所为代表的学术领域，通过产学研结合的方式，巩固区块链理论基础，推进区块链核心技术突破；另一方以区块链行业应用为代表的工程领域，基于相对成熟的区块链技术体系，通过降低接入门槛、提升系统安全性与服务连续性的方式，完善区块链业务服务能力。 总体来说，公有链领域的区块链技术发展趋势活跃，公有链技术的发展将进一步推动区块链在不同领域的应用和普及，而联盟链以应用场景为驱动不断迭代优化现有技术能力。 二、技术发展现状 2.1基础技术创新 2.1.1底层技术创新 在区块链技术的创新和应用探索中，金融是最主要的领域，区块链技术已在支付清算、金融交易、物联网金融等多个方面有不同程度的探索和实践。但由于金融领域的业务场景需求特性，对区块链技术在性能、可扩展性、隐私保护、分层监管等方面有更高的要求。当前区块链主要底层技术发展情况如下。 区块链新型体系架构。随着应用规模逐渐增大，原有架构的 性能问题越发凸显。为解决“三元悖论”问题，技术人员提出了并行化架构及链上链下协同架构。并行化架构主要通过分片实现系统性能的多维扩展，如以太坊2.0方案为通过建立信标链来管理多个分片链，其中交易独立运行于各自分片链中，通过与信标链跨链通信的方式确认最终状态。链上链下协同架构通过建立链下交易、链上清算的模式，减轻链上交易负担，提升交易处理吞吐量。“闪电网络”提供了较为完善的支付通道实现方案。 区块链新型共识关键技术。共识机制决定了整个系统的安全 性、可用性和系统性能。公有链的共识机制大致分为三个阶段，从算力密集型（POW），到其它证明类（POS），到新型技术融合 （DAG数据结构）；联盟链共识则聚焦于拜占庭容错类和异步网络下的共识算法（FastBFT、DumboBFT等）。 区块链网络协同关键技术。不同区块链网络采用的网络通信 协议各不相同，如以比特币协议作为通信协议主网络，并具有很多扩展网络；而以太坊网络主要采用Kademlia算法实现。 区块链新型存储关键技术。随着上链数据量爆发式增长，数 据读写效率、查询性能等问题逐渐暴露。Fabric通过优化底层存储结构提升读写性能，ForkBase将数据计算向存储层推移，公链项目更多是以主从链架构的分片方案，将数据分散到各个独立子片中。 区块链隐私保护关键技术。现有主流区块链平台仅采用假名 机制来保护隐私，攻击者仍可通过攻击网络节点、分析交易关联性、攻击智能合约漏洞等方式威胁用户隐私。目前主要采用密码学、可信执行环境（TEE）等方式保证数据隐私性。 智能合约关键技术。目前主要的智能合约专用语言包括 Solidity、Vyper、Obsidian、DAML等，合约执行引擎则总体上分为虚拟机类（以太坊虚拟机、Move虚拟机、Java虚拟机等）和系统原生类（容器、预编译合约等）。除此之外，智能合约的安全性问题也备受关注，漏洞检测技术主要有形式化分析、静态验证、模糊测试等。 区块链监管监测关键技术。厂商加快区块链布局的同时，也 在着手制定相关监管策略和法律框架，以预防信息内容、技术安全、货币及经济安全风险。 2.1.2基础设施创新 区块链技术在我国发展势头持续迅猛，在时代发展机遇和政 策红利的双重推动下，使用区块链构建可信应用的价值已经获得多方认可，各机构对区块链的应用需求逐步显现。推进区块链与实体经济相结合，企业不倾向于从零开始构建一条链，这样做既不符合商业行为追求的经济性，也不利于做后期拓展。企业渴望使用易用性强、标准程度高的区块链通用型产品，区块链基础设施化呼声渐高。 区块链即服务（BlockchainasaService，BaaS）作为区块链大规模应用的必要基础设施，成为入场者的必争之地，竞争日趋白热化。基于此，各大平台以加速数字化转型为目标，打造链上和云端双引擎驱动的新型商业模式，全面加速区块链技术在各个产业的普及和应用，力争构筑下一代可信价值网络的基础设施。 区块链BaaS平台通过提供高性能云服务器、高带宽网络、高并发高吞吐的存储技术，能够更好地释放联盟链的可拓展性，使得不同环境中的节点可以共同构建联盟链，加速构建价值联盟，更好的为实际业务场景服务。同时，为降低业务系统落地难度，区块链BaaS平台依托云基础设施，为企业及开发者提供一站式、高安全性、简单易用的区块链服务。提供多种底层框架，支持云上快速的、弹性的部署联盟区块链网络环境，提供区块链全生命周期管理、应用开发支持、智能运维及其它配套服务。同时，为满足客户自主可控需求，大部分BaaS平台同时提供私有云部署方案，符合金融级别的安全合规性要求。 BaaS平台供应商在区块链业务上持续加码，探索垂直场景 布局全周期的解决方案，制定行业标准并建设联盟打造区块链生态。当前，以政务机构、企业级客户为中心的自上而下的商业模式已初步完成，从长远来看，基于BaaS平台推出通用化行业服务，加强对个人开发者或中小企业的扶持将成为区块链进一步赋能实体经济的战略路线。 2.1.3上层应用创新 利用区块链技术解决数据经济建设中存在的痛点难点，实现数据可信共享、优化资源配置、提升运营效率和建立社会协同，已逐渐成为全社会共识。目前全球范围内已落地或正在落地的区块链项目涉及到金融、政务、司法、能源、教育、医疗等多个方向，以区块链技术赋能数字经济的时代已经到来。 1.区块链+数据存储 区块链基于分布式账本、时间戳、数字签名等技术，将身份、信息、资产、行为上链，使得存证无法篡改，维护数据的客观性、关联性、合法性；链上数据便于被多方共享，解决业务流程长的问题；通过智能合约和非加密算法对数据进行细粒度的权限控制，通过链下交换、链上授权的方式，实现对数据的隐私性保护。 区块链+数据存储技术可以解决电子证据复制成本低、复制精度高的问题，有效保证链上数据真实性，适用于金融、保险、医疗、数字扶贫、慈善、电子票据、供应链、数字内容版权等业务场景中。 2.区块链+数据可信传输与追踪 区块链基于账本的块链式结构与交易中的公开时间戳信息等技术，实现供应链上所有数据的可信传输与追踪，保证数据真实可靠不可篡改、各方权责清晰可追溯；打破信息孤岛，全链数据第一时间上链存储，各参与方实时同步共享；也可实现链上数据统一管理、市场渠道统一划分，及时了解供产销信息，调整企业经营策略；同时，基于可信的数据源，便于监管机构数据查验、监管取证，规范市场行为。 区块链+数据可信传输与追踪技术适用于如食药畜牧、数字凭证、供应链等行业中。 3.区块链+数据调度与交互 在传统的公共服务中，审批环节长，重复工作多，业务办理效率较低。区块链的业务互联方式可以将业务办理规则智能合约化，利用智能合约控制流程的进度，将串行的流程实现并行化。流程审批的结果各部门共享，减少部门间在数据认证上投入的重复工作。保证流程中所有参与方获得真实、可信、全量的数据，加快业务办理效率。 区块链+数据调度与交互技术适用于政务、跨国贸易或其它涉及到多方参与的业务场景。 4.区块链+数据共享 随着信息化的不断能深入，企业已经习惯了用数据来做决策和参考。数据的基础在于共享，但是对于大多数人来说，数据共享的观念尚未形成。除去权责不明、体系不健全导致开放共享生 态环境差等客观因素外，由于数据市场潜力巨大，各家都想通过自身获得垄断性的数据获利，导致资源整合效率降低，限制了数据共享市场发展。 区块链凭借其不可篡改和可追溯性，实现链上数据上传、修改、查阅、下载等行为全流程追踪，保证各参与方权责清晰；其分布式的存储方式，保证了数据不易被攻击；而通过加密算法建立不同层级的权限控制体系，对数据的访问权限进行精确控制，可以有效保护数据安全和用户隐私；在激励方面，可以通过发放链上积分的方式，对数据共享方给予奖励，增强数据分享意愿，养成数据分享习惯。 区块链+数据共享技术适用于医疗、政务、金融、影视行业、唱片公司、科研院校等行业。 2.2区块链与新技术融合发展 2.2.1区块链+云计算 一方面，依托云计算成熟的底层计算资源，建立区块链基础设施。创新型企业瞄准云计算技术，将其在计算性能、存储能力、网络吞吐能力及规模扩展能力上的优势与区块链技术相结合，建设BaaS市场，形成支撑区块链大规模建设的基础设施，将复杂底层技术整合打包，为企业及开发者提供更为灵活方面的区块链部署及运维服务，使得开发者更专注于开发应用而无需担心计算资源，促进区块链应用的快速落地。 另一方面，可建立依托区块链技术的分布式云计算 （DecentralizedCloudComputing）
