区块链目前处于高速发展阶段，各种创新解决方案不断涌现。区块链的基本理论和核心技术大致可以分为：

*建筑

可扩展性

智能合同

区块链的监督和审计

安全和隐私保护

与其他行业和领域的整合与协作

体系结构

2018年，中国信息通信技术研究院发布的《区块链白皮书（2018）》给出了区块链系统的总体技术架构，将区块链系统分为基础设施、基础组件、总账、共识、智能合同、接口、应用、运维和系统管理九个部分。

其中，基础设施层为上层提供物理资源和计算驱动，是区块链系统的基础支撑；基础组件层为区块链系统网络提供通信机制、数据库和密码库。

书层负责收集事务，打包成块，验证合法性，并将通过验证的块链接起来；共识层负责协调和保证全网所有节点数据记录的一致性；智能契约层负责以代码的形式实现、编译和部署区块链系统的业务逻辑，并完成已建立规则的条件触发和自动执行。

接口层主要用于完成功能模块的封装，为应用层提供简单的调用方式；系统管理层负责管理区块链架构的其他部分；运维层负责区块链系统的日常运维。

膨胀性

现有的公共链性能远远不能满足支持全数字社交基础设施的要求，链上的存储可扩展性日益迫切。

区块链(Blockchain)利用链积累来管理不断增长的数据，但是存储会随着时间的推移而不断扩大，并且没有上限控制，导致需要更多的存储资源来运行整个节点，提高了整个节点的运行阈值，导致当前的整个节点数量减少，网络分布程度降低；

同时，存储受限于单个节点的存储瓶颈，上层应用业务的数据扩展会带来巨大的运维成本，数据迁移会变得非常复杂。

因此，存储在链上的潜在问题今年逐渐引起了业界的关注。为了提高存储在链上的可扩展性，新兴的解决方案包括第一种，即从单点存储向多点分布式存储转变，将存储与计算分离，从而缓解节点的压力。

在第二种方案中，为了追求性能和存储可扩展性，降低链上数据可追溯性的效率，动态维护链的最新状态，而不是维护不同链高对应的状态，方便对链上数据进行切割。链上的逻辑主要集中在事务和一致性上，与查询可追溯性相关的工作在链外完成。总之，随着区块链技术的不断发展，有必要加强对链上存储可扩展性的研究，以支持业务数据爆炸的场景。

智能合同

目前，智能合同已经广泛应用于数字身份、贸易金融、临床试验、供应链等领域。但它也存在一些安全缺陷，如信息泄露、拒绝服务、滥用功能等。目前，智能合同自动执行的法律效力还有待讨论。

与传统合同相比，智能合同并没有取代司法，它只是通过机器自动强制完成“执行”的过程，从而降低了双方的监督成本。然而，在实际商业实践中，基于区块链的合同仍然面临巨大的法律障碍。

论智能合同的隐私性。公共链中的智能契约通常将契约代码和执行的事务广播给整个网络，所有节点都是公开可见的。出于隐私考虑，在大量业务场景中，智能合同很难取代传统的合法合同。如果没有强大的隐私保护机制，智能合同不适合高度机密的协议，如向关键供应商付款和敏感交易。

街区

在监管层面，国外从分析数字现金入手，着眼于风险领域，建立相对完善有效的监管体系，采取基于上市许可的监管模式，而我国则全方位实施监管措施，如禁止数字现金的非法融资和投机，推广央行控制的自有数字现金，规定区块链信息服务提供商的监管义务等。

安全和隐私保护

隐私保护是区块链商业化的核心，隐私保护措施可分为三类：

首先是交易信息的隐私保护，包括交易的发送方、接收方和金额，包括混合货币、环签名、保密交易、Mimblewimble方案等。

二是智能合同的隐私保护，包括零知识证明、多方安全计算(MPC)、同态加密等。

三是链上数据的隐私保护，主要包括账本隔离、私有数据和数据加密、授权访问等解决方案。

与其他领域的整合与合作

到目前为止，区块链的应用已经实现了从0到1的落地，也就是很多行业和领域都完成了概念验证和应用试点，但是要实现从1到100的应用，结合物联网、人工智能、5G等其他前沿技术是必然趋势和必要前提。

随着被正式分配到新的基础设施“国家队”，区块链正在迎接工业发展的新机遇。一些研究认为，像工业互联网一样，与合作伙伴共同创造是区块链工业发展的最佳途径。

从核心技术趋势来看，密码学、对等计算、安全、分布式系统、共识等词汇出现越来越频繁。但是可以看到，虽然各大国家都加快了区块链技术的研发，但是行业还没有形成统一的技术标准体系，区块链之后依然会是个问题。

技术需要时间迭代。我们认为，区块链技术具有巨大的变革潜力，有望成为数字经济信息基础设施的重要组成部分，从而改变许多行业的发展前景。

这就是区块链核心技术发展趋势的终结。下节课我们就要进入新单位学习了，敬请期待！