区块链技术在银行业探索实践：各行应用的情况
在数字化转型的大背景下，全球主要国家都在加快布局区块链技术，抢占新一轮创新变革的高地。
1.区块链技术概述
技术特征
区块链技术是密码学、共识算法、P2P通信、智能合约等多种技术的集成创新，打造了一种全新的分布式基础架构与计算范式。根据节点管理模式的不同，区块链可分为公有链、联盟链和私有链三种类型，其中联盟链是企业级应用的主要形式。
图1 区块链技术的组成要素
图2 区块链的三种类型
区块链具有去中心化、难篡改、可追溯和智能化等特点，在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面具有天然优势，在金融、智能制造、社会公益等诸多领域具有极高的应用价值，被权威的《经济学人》期刊誉为“创造信任的机器”。
发展历程
区块链的发展可划分为三个阶段：以比特币为代表的区块链1.0阶段，主要实现去中心化加密数字货币的发行与流通；以以太坊为代表的区块链2.0阶段，旨在基于智能合约打造去中心化的应用，以适应更复杂多样的应用场景；区块链3.0阶段，则将区块链与其他新兴技术深度融合，实现协作发展。
为共同推进区块链技术的研究应用，全球范围内成立了多个联盟。目前主流的公有链平台包括比特币、以太坊、EOS等，联盟链平台包括HyperLedger Fabric、 R3 Corda等。
图3 主流区块链平台
2.区块链技术高速演进
目前区块链技术整体仍处于早期发展阶段，面临性能效率、数据存储、资源消耗、网络安全等问题和挑战。业界正在从扩展性、跨链通信、共识机制等方面持续推进研究，并将其与5G、云计算等新兴技术进行深度融合；同时，相关法律法规和标准规范也在逐步完善。
技术成熟度
根据Gartner 2020年发布的中国ICT技术成熟度曲线，区块链技术目前处于泡沫破裂低谷期，将在2至5年内达到成熟期。而根据2019年Gartner发布的区块链技术成熟度报告，对于区块链所涉及的24项细分领域技术，区块链管理服务、区块链即服务等14项处于技术萌芽期；区块链互操作、共识机制等7项处于期望膨胀期；分布式账本等3项技术处于低谷期，预计5年内进入稳定期。
同时，Gartner从业务的角度全面调研了区块链的成熟度，涵盖零售、供应链、教育等近40个行业。结果表明，区块链将在未来5至10年内极大改变诸多行业的业务模式乃至行业格局。目前国际上认为银行领域的区块链处于泡沫破裂低谷期，将步入稳步爬升恢复期。
前沿方向
图4 区块链核心技术发展方向
可扩展性：现有区块链技术无法支持海量实时交易场景，一定程度上制约了区块链发展。在可扩展性方面，热点研究方向包括分片技术、链上/链下扩容机制、软硬件一体化系统架构优化等。
跨链互操作：区块链已渗透至多个应用领域，打通各行业的价值孤岛、实现不同资产的流通体系势在必行。跨链技术正处于起步阶段，应注重提升兼容性，高效支持同构、异构跨链。技术路线包括公证人机制、侧链技术、哈希锁定技术、分布式私钥控制技术。
安全性：在区块链技术广泛应用的同时，所暴露出的安全问题也引发了高度重视，涵盖算法、协议、实现、系统多个层面的安全设计。未来应从体系架构创新入手，兼顾安全性、可扩展性、去中心化，构建系统级安全体系。
共识机制：共识机制是区块链系统稳定运行的关键，但共识效率与安全性的平衡是一大难题。例如公有链的PoW、PoS共识算法虽然支持大规模节点网络，但是多用于低频交易场景；联盟链的BFT类算法可达千级TPS，目前仅适用于小规模网络。同时，应关注算法的可插拔、可配置，根据不同场景需求自适应选择共识算法。
隐私保护：随着区块链技术不断发展和广泛应用，其面临的隐私泄露问题愈发突出。未来主要研究按需配置的网络层安全防护机制，基于密码学算法的交易层隐私保护，基于安全密钥技术的应用层隐私保护。
智能合约：智能合约存在隐私、安全、性能以及统一标准等问题，未来注重提升运算能力，研制高可用、高性能、可扩展的跨链合约管理，提高安全性和智能化水平。
与新兴技术融合发展
图5 区块链与新兴技术深度融合
随着新一代信息技术的发展，未来区块链有望与5G通讯、云计算、人工智能、物联网等新兴技术深度融合，打开新的想象空间。区块链与云计算结合打造BaaS（区块链即服务）平台，实现资源弹性管理及自动化部署运维，将区块链记账、应用开发能力转化为可编程接口，优化区块链业务运营。5G技术具备传输速率高、网络覆盖广、通信延时低和海量设备接入的优势,将满足区块链分布式架构对通信质量的需求，实现快速、安全的点对点通讯。人工智能可以提升区块链数据智能化应用水平、打造业务新形态，区块链难篡改、多方共享等特性则能够提升人工智能所需数据的精准度及全面性。大数据技术对海量数据的高效处理能力有助于挖掘区块链数据资产价值。物联网可以通过传感器设备进行信息采集，能够使区块链触达现实世界，提升上链数据信息的广泛性和可靠性。