可信区块链公有链白皮书102019550页

版权声明本白皮书版权属于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：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。免责声明本白皮书涉及的各类公有链项目仅用于原理性说明及技术架构分析研究，本白皮书的内容不构成对任何人的投资建议或市场预测。编写组单位：中国信息通信研究院、杭州秘猿科技有限公司、上海分布信息科技有限公司、成都链安科技有限公司、北京猿链网络科技有限公司、北京欧链科技有限公司编写组成员：何宝宏、魏凯、和涛、杨白雪、张启、卿苏德、张奕卉、钱靖、王博、胡凝、杨霞、黄婧祎、谭智勇致谢：特别感谢以下单位和专家对本白皮编写工作的深度参与和大力支持：ConfluxFoundation杨光BFTF区块链技术联盟王渊命北京大学肖臻QtumChainFoundationLTD郑义ConsenSysHongKongLimited阳靳光前言区块链技术源自2008年诞生的比特币系统，它通过点对点网络和分布式的时间戳服务器，集体维护和审计数据，解决困扰电子现金系统的“双花”难题。在之后的发展过程中，区块链技术的应用逐渐从电子现金领域向其他领域扩展，经历了新的分化与发展，出现了公有链（Publicblockchain）和联盟链（ConsortiumBlockchain）两个发展方向。公有链是指任何人都可以参与、无访问限制（Permissionless）的区块链。每个互联网用户都可以在公有链上发布、验证、接收交易，都有机会参与记账。公有链不仅是一个单纯的技术产品，其“共有、共建、共治、共享”的核心特征，使其具有在全球范围提供一般信任服务的潜力。公有链虽由技术驱动，但可能对经济、金融、社会的组织形态及治理产生深刻影响，受到全球各界高度关注。目前，公有链的发展还处于早期阶段，总体上呈现技术热、应用冷的态势。全球公有链的应用高度集中在加密数字资产领域，而且呈现明显的头部效应，由于合规的链上身份系统缺乏、合约隐私性保护不足、与现有法律制度不协调等问题，与实体经济的对接还在探索中，“杀手级”应用尚未出现。但与此同时，公有链为区块链的技术创新发展提供了全球化的试验场，各种技术路线百花齐放，提升区块链可扩展性、互操作性、隐私性及安全性的技术方案不断涌现。本白皮书旨在厘清公有链的起源、概念、特性及其创新价值，分析当前全球公有链的技术、应用、治理等方面的现状及趋势，探讨公有链发展面临的挑战。目录版权声明........................................................................................................................1免责声明........................................................................................................................1前言................................................................................................................................1一、公有链起源与概念..........................................................................................1二、公有链的价值和特征......................................................................................3(一)公有链的核心价值——提供基于机器的公共信任服务..........................3(二)公有链的四大特征——共建、共有、共治、共享..................................6(三)公有链的价值载体——Token....................................................................7三、公有链的产业发展..........................................................................................8(一)全球公有链发展头部效应集中..................................................................8(二)全球公有链学术研究活跃........................................................................10(三)公有链产业应用仍在探索中，“杀手级”应用尚未出现.........................11(四)公有链与实体经济结合面临诸多挑战....................................................12四、公有链的技术发展........................................................................................13(一)多样态共识模式不断出现........................................................................15(二)并行分片方案稳步发展............................................................................17(三)二层网络成为重点探索方向....................................................................17(四)隐私性保护日趋全面................................................................................19(五)可信计算方案崭露头角............................................................................23(六)跨链互通需求日益凸显............................................................................25(七)智能合约安全问题尤为严重....................................................................26五、公有链的治理................................................................................................28(一)公有链治理是参与者对决策达成一致的过程........................................28(二)公有链治理的架构与特征........................................................................29(三)公有链治理的模式....................................................................................31六、公有链的监管................................................................................................34(一)公有链监管总体论述................................................................................351.公有链监管的特点.................................................................................362.公有链监管政策的平衡.........................................................................37(二)领域监管....................................................................................................381.货币监管.................................................................................................382.证券监管.................................................................................................393.内容监管.................................................................................................404.税务监管.................................................................................................41七、结论................................................................................................................411一、公有链起源与概念区块链的概念起源于2008年，由中本聪（SatoshiNakamoto）在其论文《比特币：一种点对点式的电子现金系统》（Bitcoin:APeer-to-PeerElectronicCashSystem）中首先提出，旨在解决困扰电子现金系统的“双花”难题。自二十世纪末的密码朋克（Cypherpunk）1运动以来，极客们不断地尝试和探索不依赖第三方的电子现金系统。从1982年大卫·乔姆（DavidChaum）发布的关于盲签名技术（Blindsignatures）的论文，到戴维(WeiDai)提出匿名的、分布式的电子加密货币系统B-money，再到2004年哈尔·芬尼（HalFinney）把哈希现金算法改进为“可复用的工作量证明机制”（ReusableProofsofWork），技术极客们前赴后继，但却无法获得真正的成功。中本聪将非对称加密、点对点技术、工作量证明三项关键技术结合在一起，创造了第一个不依赖于中心化机构的点对点电子现金系统，并且在全球大规模部署。比特币系统的底层是一个由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的分布式账本，也称为区块链（Blockchain）2。在后续发展过程中，区块链技术逐渐从比特币和电子现金的领域向其他领域扩展，产生了公有链以及联盟链的应用方向。图1：从电子现金到区块链2014年，以太坊的出现极大地扩展了区块链的可编程性。以太坊（ETH）1密码朋克（Cypherpunk）运动，起始于1992年的Cypherpunks邮件列表，提倡广泛使用强密码和隐私保护技