sectionsectionsectionsectionsectionp編者按：本文來自 a href=https://mp.weixin.qq.com/s/kaq7hMQZ2oSpKECxo8HBpg target=_blank三思派（ID：Science-Pie）/a，作者： 孟海華 全利平，Odaily星球日報經授權轉載。/ppem上海市科學學研究所技術預見團隊長期致力於區塊鏈、人工智能、集成電路等領域的技術前瞻研究工作，長期跟蹤國際頂尖智庫對區塊鏈等領域的最新觀點。最近，上海市科學學研究所組織翻譯了《Gartner 2019：區塊鏈技術成熟度曲線》，該曲線發佈於2019年7月底，指出實用的區塊鏈用例正在全球範圍內出現，並逐漸進入生產階段，但要技術完全成熟並支撐場景應用，可能至少要到2028年才會實現。Gartner還對處於成熟度曲線上升階段、頂峰階段、下滑期的區塊鏈關鍵技術進行排列、梳理和論證，對各個技術的成熟度、發展現狀、發展模式等進行了深度解析。/em/p/section/section/section/section/sectionpimg src=https://pic.36krcnd.com/201912/24114156/lpvaxmpzp19slz2y data-img-size-val=640,355//pp區塊鏈技術正在日益成熟。企業必須為“區塊鏈”做好準備，一旦核心技術成熟並支持場景演進，會為企業帶來顯著的效益。 Gartner（高德納）的研究表明，實用的區塊鏈用例正在全球範圍內出現，並且逐漸進入生產階段，但要實現技術完全成熟並支撐場景應用，可能至少要到2028年。br//psection區塊鏈所帶來的突破性創新是消除了所謂信任權威。商業生態系統中誠信的建立和透明度的漸進改進，將推動新的社會和商業模式，雖然目前大多數企業區塊鏈項目都停留在實驗階段。到2023年，區塊鏈將在技術上具有一定的場景應用價值，並將強有力地支持對隱私的保護。經過許可的區塊鏈將與公共區塊鏈集成，支持提升被許可區塊鏈的成員資格，滿足公共治理和運營模型的要求。/sectionsection2019年的技術成熟度曲線中新增條目包括:區塊鏈管理服務、分佈式網絡、區塊鏈和物聯網、區塊鏈UX/UI技術。/sectionp表1 2019年區塊鏈關鍵技術評價表/ppimg src=https://pic.36krcnd.com/201912/24114402/al6zh83vb4alf2yw.png data-img-size-val=681,818//ppimg src=https://pic.36krcnd.com/201912/24114415/7sq6bnm8e1wobzrc.png data-img-size-val=681,561//ppimg src=https://pic.36krcnd.com/201912/24114156/op55z45fdwzm6c7a data-img-size-val=916,695//pp label=圖片描述 classname=img-desc class=img-desc style=span style=color: #999999; font-size: 12px; text-align: center;圖1 2019年Gartner 區塊鏈技術成熟度曲線/span/ph3 label=二級標題 style=一、處於曲線上升階段的技術/h3p1．區塊鏈管理服務/pp區塊鏈管理服務是專業服務和自動化服務的結合，是最終用戶管理整個區塊鏈基礎結構和應用程序。當前最終用戶更多的關注區塊鏈雲託管服務，設置控件來監視服務提供者的操作。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp2．分佈式網絡/p/section/section/section/section/section/section/sectionp分散式Web(或Web 3.0)是一種正在開發的新技術，Web 3.0將實現支持最具革命性的協議區塊鏈技術，特有的點對點分散性設計消除了中央權威，對用戶控制自己的身份和數據的能力提出更高要求。服務提供商將不得不調整他們的商業模式，以適應新的模式。Web 3.0技術的新模式將在下一個十年延續Web 2.0的成功範例。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp3．後量子區塊鏈/p/section/section/section/section/section/section/sectionp後量子區塊鏈提供能夠抵禦未來量子計算機攻擊的密碼算法。據估計實際的量子計算機應用程序將會在5到10年內出現。然而，真正用來實際破解目前的加密技術還需要20到30年的時間。區塊鏈系統很可能會與金融界並行融合，成為量子防禦系統。一般來說，量子計算會隨著時間的推移產生巨大的影響，特別是一些計算密集的領域，如代碼破解、DNA分析、分子建模、大數據庫訪問、結構應力分析等。前量子密碼保護金融系統的安全性中如果沒有加密貨幣，就會有崩潰的風險，就會對安全失去信心。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp4．智能契約Oracle/p/section/section/section/section/section/section/sectionp智能契約Oracle是允許智能契約及運行契約的區塊鏈和外部系統交互的軟件機制。對Oracles的需求取決於業務應用程序智能契約技術的增長，這些應用程序需要與區塊鏈網絡之外的系統集成。由於分佈式分類賬和智能契約沒有提供從外部系統獲取數據的功能，因此，智能契約Oracle機制變得至關重要。目前的智能契約Oracle使用主體是區塊鏈初創型企業。他們列出非區塊鏈系統的所有集成和數據需求，瞭解哪些Oracle機制可用，以及能夠通過Oracles提供此類服務的可行性，以便基於服務品質協議要求有效地執行智能契約。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp5．區塊鏈分佈式存儲/p/section/section/section/section/section/section/sectionp區塊鏈分佈式存儲是一種將數據被加密並分解成碎片，並將碎片的詳細信息和碎片的散列存儲在網絡的多臺計算機上，並使用區塊鏈進行管理的機制。這種新一代分佈式存儲的關鍵是使用區塊鏈技術作為存儲有關數據和訪問代碼的元數據的基礎。在分佈式計算機之間存儲數據可以通過利用有存儲空間的計算機來優化資源使用。然而，切分會對可用性和性能產生不利影響。Etalum目前正在考慮將碎片作為提高可伸縮性的一種選擇。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp6．零知識證明/p/section/section/section/section/section/section/sectionp零知識證明(zkp)是一種保護隱私的消息傳遞協議，使實體能夠證明對雙方都可用的信息是正確的，而不需要傳輸或共享底層信息。區塊鏈平臺已經發展到包括這種以隱私保護為導向的交互機制。利用zkps限制了對所有數據元素進行大規模解密和加密的要求，這對提高網絡效率以及採用區塊鏈/分佈式分類賬技術都有好處。最終，通過利用zkps，服務提供商和其他人可以減少他們對用戶數據蜜罐的依賴，以幫助減少大規模數據洩露的可能。/psectionsectionsectionsectionsectionsectionsection/sectionsection/section/sectionsectionsectionp7. 區塊鏈與物聯網/p/section/section/section/section/section/section/sectionp區塊鏈和物聯網是指與物聯網設備、技術結合使用區塊鏈，諸如物聯網支付、物聯網相關資產或服務的令牌化、身份確認、物源跟蹤、利用記錄或計費等目的，可以以多種方式組合，提供不可變審計跟蹤，這些數據和相關業務在多個參與者之間共享，並且可以由每一方獨立驗證，以及支持智能契約和分佈式應用程序。物聯網與企業區塊鏈的結合還很不成熟，區塊鏈要成熟並支持這類應用將需要5至10年的時間。未來的應用場景包括：智能包裝；高價值跟蹤、敏感或受管制產品的供應鏈來源，如食品、藥品、人體組織/生物材料、醫療運輸；可靠跟蹤設備使用情況的業務模式(例如卡車租賃或保險)；將物聯網和令牌化相結合的業務模式（例如為回收提供信用值的智能垃圾桶）。/pp8. 數據安全區塊鏈/pp啟用區塊鏈的數據安全應用程序，利用區塊鏈的分散功能，提供建立數據保護的替代方法，同時儘量減少對集中仲裁者的依賴。區塊鏈的核心是確保沒有其他信任關係，區塊鏈參與者能夠訪問相同的分類賬。此屬性為分類帳數據提供兩個關鍵的數據安全屬性：完整性和可用性。因此，許多區塊鏈安全解決方案主要關注數據完整性和可用性。/pp區塊鏈具有強可追溯性、可靠性、透明性和提高陌生群體信任度等功能，可用於各種依賴於集中化的通用數據安全管理，如PKI、密鑰管理和令牌化。應用於數據安全應用程序的區塊鏈通過確保完整性和可用性，使企業能夠進一步信任其數據。/pp9. 分類帳數據庫管理系統/pp分類帳數據庫管理系統是一個附加的、不可變的數據庫管理系統，具有內置的密碼可驗證的審計跟蹤。分類帳數據庫管理系統代表了一個更易於管理和更易於實現的選擇，將使企業能夠使用分類賬技術，在諸如審計跟蹤、數據沿襲、數字資產和共享數據等用例中保持不變性，同時也具有更好的性能，因為不需要大量公眾參與加密過程。 /pp10. 區塊鏈BPaaS/pp區塊鏈平臺即服務(BPaaS)是一組由供應商提供給雲中訂閱者的區塊鏈軟件平臺服務。服務可以包括部分或全部分佈式分類賬、節點或協商一致機制以及其他輔助服務，以管理供應商雲基礎設施上的分佈式分類賬網絡。BPaaS是獨立於區塊鏈管理的服務，包括BPaaS之上的解決方案和應用程序的管理。/pp每個BPaaS供應商都試圖在支持多個區塊鏈平臺、安全性、互操作性、分析性和性能方面添加獨特的元素，以區別它們的產品，以換取公共執行和分類賬存儲的單一來源和集中化。/pp11. 區塊鏈UX/UI技術/pp許多技術可以用作用戶界面（UX/UI），提供用戶和區塊鏈技術之間的交互。應用程序和平臺的區塊鏈商業化還處於初級階段。UX設計不僅是區塊鏈達到主流應用所必需的，而且也是建立UX設計原則的必要條件，最終導致了區塊鏈的全球標準界面。/pp預計在不久的將來，區塊鏈UX/UI技術將展開一場類似谷歌瀏覽器(Google Chrome)、火狐(Mozilla Firefox)、IE瀏覽器(Internet Explorer)等發起的互聯網瀏覽器大戰，區塊鏈UX/UI技術將需要4到5年的時間才能達到實用的程度。企業架構和技術創新領導者應該意識到，諸如區塊鏈這樣的新興技術有可能徹底改變UX的世界。因為，遵守數據保密法成為共識，如歐盟的GDPR。 /pp12. 分散應用/pp分散應用程序(DAPP)是在P2P和區塊鏈上運行的互聯網應用，與傳統的基於集中式服務器的Internet應用相比，最大區別是沒有特定的實體作為系統的基點。目前的DAPP能力還不夠強大，主要的商業應用將受到限制：一是DAPP和區塊鏈技術成熟度不夠；二是現有的法律、法規和合規標準的客觀障礙。/ppDAPP一旦啟動，就不能關閉，它不屬於任何個人或機構，也不會有停機時間。DAPP可以幫助企業採用區塊鏈，但也可以成為一種力量，創造分散的競爭對手，威脅他們的商業模式。/pp13. 第二層解決方案(側鏈、通道)/pp第二層解決方案支持區塊鏈技術的擴展。新出現的解決方案包括“離鏈”協議，該協議通常將事務從主鏈轉移到第二層消息傳遞系統，不受主鏈協商一致協議和數據結構的限制，還包括側鏈，它是處理主鏈外資產的區塊鏈，並能夠在將來的某個日期將其返回主區塊鏈。/pp第二層解決方案是對區塊鏈協議的擴展，通過將開發、測試和實現週期從主鏈卸載出去，從而支持各種價值交換場景，包括些微事務。/pp14. 隱私增強的多方計算/pp隱私增強的多方計算(MPC)是一種加密方法，其使得實體(應用程序、個人或設備)能夠與數據一起工作，同時將數據保持在受保護的、機密的和私有的狀態。具體地，MPC允許多方(即，貢獻者)共享數據，同時保持機密性而不暴露加密密鑰。/ppMPC算法的安全性和信任對於其作為一種隱私保護技術的可靠性至關重要。MPC雖然學術界已經知道了幾十年，但現在才開始在商業上可行。MPC可以緩解隱私問題，即在大數據分析、機器學習(ML)和人工智能(AI)領域，MPC有可能讓領導者受益於從ML和AI導出的數據洞察力，同時保持數據的安全和私有性。隨著ML和AI的成熟，MPC將需要考慮特定算法(如遞歸算法)的性能問題。到目前為止，許多供應商如sepior、anonos和unbinedtech，利用MPC為客戶提供數據和雲安全。在大數據分析方面，像Netnetica這樣的供應商利用MPC提供類似的技術。總的來說，MPC允許安全地啟用業務，使組織能夠利用他們的數據，同時減輕安全和隱私方面的擔憂。/ph3 label=二級標題 style=二、處於曲線峰頂的技術/h3p15. 區塊鏈互操作/pp區塊鏈互操作性是指區塊鏈平臺使用不同的分佈式分類賬，無縫地將資產和其他信息從一個區塊鏈網絡傳遞到另一個區塊鏈網絡和其他記錄系統的能力。區塊鏈分類帳大多是離散的協議，但被認為是資產和交易的主要數據存儲，其過程是在區塊鏈網絡上管理的。這就產生了對區塊鏈互操作性的需求--有時被稱為“互鏈”。這些功能將允許不同的鏈對其他鏈進行狀態更改。互操作性還可以實現一種結對形式，在一條鏈上的資產可以複製到另一條鏈上，以提高流動性。這需要同步簽名驗證和複雜的證明。區塊鏈價值交換互操作不同於典型的信息交換互操作,除了消息格式和協議轉換之外，前者還必須實施措施，防止在事務從一個塊鏈平臺發佈到另一個塊鏈平臺時出現雙重開銷問題。/ppTimeLinks已經確定了三種核心類型的互操作性。包括Aion、BlockChain互操作性聯盟、Quant網絡、超級分類帳組、BlockNet協議、Wanchain、Lightning網絡、COSMOS網絡、Kodo、Ark、FusionFoundation和Polkadot等初創公司的陣列嘗試支持系統、信息、身份和資產互操作性。智能契約和分散應用程序(DAPP)可能需要跨不同區塊鏈網絡的互操作性，並且必須與非區塊鏈系統相互依賴。/pp16. 共識機制/pp共識機制是分佈式網絡中所有節點就擬議交易達成一致的過程，它確保了記錄在分類帳中的信息的完整性、不可變性和一致性。共識機制是分佈式網絡治理規則和協議，允許在特定條件下記錄、完成和執行事務。/pp17. 分散識別/pp分散身份服務利用諸如區塊鏈或其他分散分類賬技術(DLT)等，通過在大量節點或參與者之間分發身份的技術。隨著身份的分散，用戶能夠更多地控制自己的身份和相關屬性(如地址、年齡和證書等個人信息)，服務提供者將能夠以更快和更自信的速度與用戶進行互動。在GDPR和注重隱私的消費者時代，服務提供商需要重新評估自己存儲的身份數據信息。利用分散的身份有可能使服務提供者增加最終用戶的安全和訪問便利，同時減少數據洩露和潛在的隱私侵犯。/pp18. 智能合約/pp智能合約是通常在基於區塊鏈的技術平臺上運行的計算機程序或協議，其便於驗證或執行相關事件、鏈上和非鏈交易或與其他智能合約的交互所觸發的業務流程。智能合約也可以是傳統合約過程的數字和自主表示，包括合約的形成、可執行的和不可改變的權利和義務的創建以及履行等。/pp智能合約是區塊鏈技術中最不成熟的子系統，智能合約腳本語言、工具、框架和方法目前都處於開發的早期階段，這在業界仍然是一個尚未解決的問題。自動化複雜協議並在不信任的環境中提供確定性編程語言的能力，是5到10年後的關鍵技術挑戰。/pp19. 區塊鏈（Metacoin）平臺/pp區塊鏈平臺是用於實現可編程經濟的廣義分佈式價值交換的新興平臺。區塊鏈平臺使用概念，如全球分佈的分類賬、對等分散網絡、加密定義的身份以及在不受信任的環境中實現信任的理念、智能合同和可編程交易等。/pp區塊鏈平臺可以成為可編程經濟的重要推動者，能夠支持和促進自主的微交易、多樣化的價值交換場景、按需市場、智能資產、智能合同和分佈式自治組織(DAOS)的運作。它可以引入一種全新的經濟和社會模式，其基礎是能夠代表個人或企業行事並做出決策或選擇的平臺。/pp20. 加密貨幣硬件錢包/pp加密貨幣硬件錢包使用加密貨幣(如比特幣)訪問和進行交易。硬件錢包是一個實體客戶端系統，而不是軟件服務器端數字錢包，在這個系統中，用戶信任的第三方系統來保存用戶的身份和價值記錄。硬件錢包將信息保存在被保護以防止篡改或未經授權的訪問的電子芯片中。硬件錢包可以連接到個人計算機，但是與可能存在於用戶計算機上的病毒和惡意軟件隔離。通常硬件錢包不是獨立的，而是與提供數據恢復能力的服務器或基於雲的服務結合使用，以及進行交易的其他信息。儘管2018年加密貨幣的價值下降，但隨著新的供應商進入市場，硬件錢包的能力將繼續發展。/pp21.加密貨幣軟件錢包/pp加密貨幣軟件錢包軟件服務器端的數字錢包，錢包應用程序和從互聯網連接的設備上訪問的在線錢包。到目前為止，密碼貨幣軟件錢包的使用大多與投機用例有關，通常用於比特幣和“阿爾特錢幣”。除了它們提供的存儲和保護數字私鑰的方法的複雜性之外，大多數密碼貨幣軟件錢包的能力太窄，無法滿足大眾和機構市場的需求。為了獲得採用，加密貨幣軟件錢包將需要改進其界面，以創建、存儲、交換和管理相關資產、ID、信息以及與智能契約的交互。/ph3 label=二級標題 style=三、曲線上滑入低谷的技術/h3p22. 區塊鏈/pp這裡所指區塊鏈是P2P網絡中所有參與者共享的加密簽名、不可撤銷的記錄塊的擴展列表。每個記錄塊都有時間戳，引用鏈接到以前的數據塊。任何擁有訪問權限的人都可以歷史地跟蹤數據或事件中屬於任何參與者的狀態變化。/pp23. 分佈式賬本/pp分佈式分類賬是所有網絡參與者共享的加密簽名、不可撤銷的交易記錄的擴展列表。每個記錄都有時間戳，並與以前的交易相關聯。任何擁有訪問權限的人都可以跟蹤屬於任何參與者的事務性事件的歷史記錄。分佈式分類賬可以建立在關係數據庫、區塊鏈或兩者之上。/pp分佈式分類帳概念承諾通過自動化和規模經濟來轉變行業運營模式，以提高效率。聯合體繼續推動能夠解決和解問題的協作互動。但是，多個業務使用案例尚未得到驗證，且尚未精準預測的價值結果。技術和過程的互操作性是一項重要要求，同時行業內發展需要克服機密性問題。/pp24. 加密貨幣挖掘/pp採礦是一個成熟的過程，始於2009年的比特幣。它起源於一種分散的活動，任何個人計算機都可以參與生成加密驗證以確認交易並提供獎勵。2018年的加密貨幣崩盤，已經改變了市場格局，採礦仍將是一個重要的概念，比特幣仍佔整個密碼貨幣市場活動的44%左右。然而，加密貨幣的概念已經演變成多種形式的本地和非本地資產和令牌。 /ppimg src=https://pic.36krcnd.com/201912/24114156/3x0aa2v9bkdcxzbb data-img-size-val=879,576//pp label=圖片描述 classname=img-desc class=img-desc style=圖2 2018年Gartner 區塊鏈技術成熟度曲線/ppem孟海華，上海市科學學研究所產業創新研究室副研究員。全利平，上海市科學學研究所產業創新研究室助理研究員。本文最初發佈於10月29日《參閱材料》系列專報。文章觀點不代表主辦機構立場。/em/p
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