根据工信部指导发布的《区块链技术和应用发展白皮书》的解释：

狭义的讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲，区块链技术是利用链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全性、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算模式。

顾名思义,区块链(blockchain)是一种数据以区块(block)为单位产生和存储,并按照时间顺序首尾相连形成链式(chain)结构,同时通过密码学保证不可篡改、不可伪造及数据传输访问安全的去中心化分布式账本。区块链中所谓的账本,其作用和现实生活中的账本基本一致,按照一定的格式记录流水等交易信息。特别是在各种加密数字货币中,交易内容就是各种转账信息。只是随着区块链的发展,记录的交易内容由各种转账记录扩展至各个领域的数据。比如,在供应链溯源应用中,区块中记录了供应链各个环节中物品所处的责任方、位置等信息。

区块链技术是一个技术合集，它包含共享账本、共识算法、安全隐私和智能合约等技术组成，具有多中心化、共识可信、不可篡改、可追溯等特性。

区块链的发展阶段

区块链被业界认为将是颠覆互联网的技术，变革传统的生产关系、提高生产力的创新体系，21世纪最伟大的技术革新，亦是未来网络信息和数据资产交换和流通的必要基础设施。

区块链自2008年以来经历了三个发展阶段。

第一个阶段2009年-2018年，区块链从原有的虚拟货币应用逐渐趋向于实体经济应用，原有的币圈与链圈的炒作，也以链为发展方向而逐渐明晰。

第二个阶段2018年-2020年，区块链以行业应用和服务民生应用为方向，并衍生出一系列适合不同场景的技术方案。在应用场景上围绕数字政务、金融、医疗、版权、工业、环保等主要行业开展应用试点，因此这一时期也出现了众多的区块链技术平台，也由此带来因多链带来的业务被割裂，多链难以互通的产业新问题。

第三阶段2020年-至今，区块链需要避免孤立，打通单链孤岛，实现业务间的可信互通。

区块链是数字经济时代的产物。目前全球正快速进入数字经济时代，各行各业都在数字化，在此过程中区块链帮助数字资产实现可信流转。未来区块链数量将成为数字经济发展的重要指标，区块链的内核技术、融合能力和开放能力将是数字经济发展的基础能力。

全球区块链标准工作进入高速发展时期

区块链的标准化工作始于2016年，目前越来越多的国际标准组织，国家标准组织和行业标准组织在积极开展标准制定工作。近两三年区块链标准化发展迅速，无论是从深度（区块链通用技术标准细化程度）和广度（区块链涉及的行业应用标准覆盖范围）都比以前有明显的提升，区块链标准化工作已进入高速发展期。

区块链跨链标准成为国内外区块链标准争夺的热点

目前区块链技术百花齐放，各行各业按照自身需求构建区块链应用。但各个区块链在共识机制、智能合约、通信协议等技术方面均存在差异导致无法互联互通。未来不同区块链之间的跨链互通是产业发展的必然趋势。为了解决上述问题，帮助行业达成共识实现互联互通，区块链的互操作标准显得非常重要。区块链互操作标准可以分为三类：第一，区块链之间互通的跨链标准；第二，区块链系统与应用层交互信息和接口的标准；第三，支持区块链链上链下数据安全可信交互的标准。目前各国际和中国区块链标准化组织纷纷启动跨链标准。华为作为区块链技术深度推动者，在积极主导和参与国际和国内跨链标准，助力区块链互联互通发展。

全球区块链的技术发展动态

从2021年Gartner区块链技术曲线来看，区块链技术方向逐渐清晰并进入项目实施。跨链技术越过炒作点逐渐偏向技术务实的方向发展，而区块链平台以及区块链PaaS技术在逐渐进入技术成熟期。区块链技术从2021年开始加速，从单一技术向多技术融合发展，通过多技术辅助实现围绕业务端到端发展。 “区块链+”整体体现为区块链+IoT、区块链+5G、区块链+云计算、区块链+大数据、区块链+人工智能等，从而形成以区块链技术为核心，多技术协同的综合技术发展思路。

区块链是多种已有技术的集成创新,主要用于实现多方信任和高效协同。通常,一个成熟的区块链系统具备透明可信、防篡改可追溯、隐私安全保障以及系统高可靠四大特点。

1、透明可信

在去中心化的系统中,网络中的所有节点均是对等节点,大家平等地发送和接收网络中的消息。所以,系统中的每个节点都可以完整观察网络中的全部行为,并将观察到的这些行为在各个节点维护一个本地账本,整个系统对于每个节点都具有透明性。区块链系统是典型的去中心化系统,网络中的所有交易对所有节点均是透明可见的,而交易的最终确认也由共识算法保证了在所有节点间的一致性。所以整个系统对所有节点均是透明、公平的,系统中的信息具有可信性。所谓共识,简单地理解就是指大家都达成一致的意思。其实在现实生活中,有很多需要达成共识的场景,如投票选举、开会讨论、多方签订一份合作协议等。而在区块链系统中,所有节点共同参与共识过程,共识算法则保证了所有节点的账本一致。

2、防篡改可追溯

“防篡改”和“可追溯”可以被拆开来理解,现在很多区块链应用都利用了防篡改可追溯这一特性,使得区块链技术在溯源等场景得到了广泛应用。“防篡改”是指交易一旦在全网范围内经过验证并添加至区块链,就很难被修改或者抹除。当前在联盟链中普遍采用的PBFT一类的共识算法保证数据一旦写入就无法篡改。而对于以比特币为代表的部分公有链系统采用了PoW作为共识算法,其篡改的难度大且其激励模型保证了篡改行为的不值得,攻击者需要控制全网超过51%的算力才能进行交易篡改,代价极其高昂。因为掌握51%的算力需要大量资金成本,而攻击行为一旦发生,区块链网络虽然最终会接受攻击者计算的结果,但是攻击过程仍然会被全网见证,当人们发现这套区块链系统已经被控制以后便不再会相信和使用这套系统,这套系统也就失去了价值,攻击者为购买算力而投入的大量资金便无法收回成本,所以一个理智的个体不会进行这种类型的攻击。“可追溯”是指区块链上发生的任意一笔交易都是有完整记录的,我们可以针对某一状态在区块链上追查与其相关的全部历史交易。“防篡改”特性保证了写入到区块链上的交易很难被篡改,这为“可追溯”特性提供了保证。

3、隐私安全保障

由于区块链系统中的任意节点都包含完整的区块校验逻辑,所以任意节点都不需要依赖其他节点完成区块链中交易的确认过程,也就是无须额外地信任其他节点。“去信任”的特性使得节点之间不需要互相公开身份,因为任意节点都不需要根据其他节点的身份进行交易有效性的判断,这为区块链系统保护用户隐私提供了基础。区块链系统中的用户通常通过公私钥体系中的私钥对身份进行控制,并使用与私钥对应的公钥,或公钥经密码学变换得到的地址作为唯一的身份标识,用户只要拥有私钥即可参与区块链上的各类交易,至于是谁持有该私钥则不是区块链所关注的事情,区块链也不会去记录用户与公私钥的对应关系,所以区块链系统知道某个私钥的持有者在区块链上进行了哪些交易,但并不知晓这个持有者是谁,从而在一定程度上保护了用户的隐私。

4、系统高可靠

区块链系统的高可靠体现在以下方面：(1)每个节点对等地维护一个账本并参与整个系统的共识,也就是说,即使其中某个节点发生了故障,都不影响整个系统的正常运转。(2) 区块链系统支持拜占庭容错。

区块链技术始于开源社区，从最早的比特币、以太坊等公有链应用到后续以联盟链为主要应用场景。目前主流的开源组织有：

超级账本(Hyperledger)

超级账本(Hyperledger)是由Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目,希望借助项目成员和开源社区的通力协作,共同建立并维系一个开放、跨产业、跨国界的分布式账本技术平台,满足来自多个不同行业用户的数字化转型需求,并简化现有的业务流程。Hyperledger的会员目前有250多家。

企业以太坊联盟(EEA)

企业以太坊联盟(EEA)是一个由全球各地的区块链领导者、采用者、创新者、开发人员和企业组成的全球社区,旨在合作开发使企业更容易地使用以太坊开发区块链应用的标准和技术。联盟(EEA)于2017年2月正式成立,目前已经吸引了超过500家成员加入。

R3联盟

R3区块链联盟由R3CEV(R3 Crypto Exchange Venture)公司于2015年9月发起,致力于研究和发现区块链技术在金融业中的应用,为银行提供区块链技术以及建立区块链概念性产品。R3CEV是一家总部位于纽约的区块链创业公司,由其发起的R3区块链联盟,至今已拥有超过60家会员。

中国开放原子开源基金会(OpenAtom Foundation)

开放原子开源基金会是国家批准设立的首个开源基金会,是在民政部注册的致力于开源产业公益事业的非营利性独立法人机构。基金会成立于2020年,创始成员包括华为、腾讯、阿里、百度、浪潮、趣链、360、招商银行等机构。基金会致力于为全球开发者搭建良好的开源合作平台,其服务范围包括开源软件、开源硬件、开源芯片及开源内容等,为各类开源项目提供中立的知识产权托管,保证项目的持续发展不受第三方影响,通过开放治理寻求更丰富的社区资源的支持与帮助,包括募集并管理资金,提供法律、财务等专业支持。

数字经济对区块链技术发展提出四点要求。第一是技术性能提高与网络扩展的要求：节点数增加与高交易处理效率要并存，区块链隐私安全与高扩展要并行，跨链要保障一致性和原子性；第二是区块链与周边技术的交叉互通的要求：“区块链+”强调以区块链为主体与其他数字经济息息相关的技术（5G、AI、大数据等）结合，以区块链为底层核心融合各种技术形成技术融合体，构筑端到端数据要素的安全流转；第三是区块链应用与监管协同要求：区块链应用要以监管为基础而构筑的应用场景，同时监管机制成熟是推动区块链快速落地为根本。第四是区块链自身安全与过程安全要求：一方面区块链以加密算法保障基于节点的自身安全，另外一方面基于数据流转过程，需要围绕云计算+BaaS平台+网络安全+芯片安全的一整套安全框架。

区块链作为基础设施需要具备的四点特征

1、区块链基础设施是以联盟链为发展方向，以数据要素构筑数据的可信价值传递。

2、区块链作为基础设施将不在关注单一技术模式，而是依靠区块链的可信理念围绕数据业务端到端的安全为方向，形成以区块链技术为核心的多技术融合体，而高安全、高扩展、高弹性需要纳入整个区块链融合体。

3、以跨链实现链链互通，解决区块链从当前“局域网”向“全局网络”发展的问题。

4、区块链基础设施要赋能千行百业，依托行业特征以数据为主线构筑不同的应用，如数据共享、供应链金融、产品溯源、电子证照等细化应用，同时应用将可能从2B、2G向2C的应用进行延伸。

区块链提供了一种在不可信环境中进行信息与价值传递交换的机制,是构建未来价值互联网的基石,也符合我国十九大以来一直提倡的为实体经济提供可信平台的理念。区块链发展到现在,我们可以从以下几个方面来分析其应用的方向:

• 从应用需求视角可以看到,区块链行业应用加速推进,正在从数字货币向非金融领域进行渗透扩散。金融、医疗、数据存证/交易、物联网设备身份认证、供应链等都可以看到区块链的应用。娱乐、创意、文旅、软件开发等也有区块链的尝试。

• 从市场应用来看,区块链正逐步快速地成为一种市场的工具,主要作用是帮助社会削减平台的成本,让传统的或者高成本的中间机构成为过去。企业应用是区块链的主战场,具有安全准入控制机制的联盟链和私有链将成为主趋势。区块链也将促进公司现有业务模式的重心转移,有望加速公司的发展。同时,新型分布式协作公司也能以更快的方式融入商业体系。

• 从底层技术来讲,有望推进数据记录、数据传播和数据存储管理模式的转型。区块链本身更像一种互联网底层的开源协议,在不远的将来会触动甚至最后会取代现有的互联网底层基础协议(建筑在现有互联网底层之上,一个新的中间层,提供可信的有宿主的有价值的数据)。把信任机制加到这种协议里,将会是一个很重大的创新。在区块链应用安全方面,区块链安全问题日渐凸显,安全防卫需要技术和管理全局考虑,安全可信是区块链的核心要求,标准规范性日显重要。

• 从服务提供形式来看,云的开放性和云资源的易获得性,决定了公有云平台是当前区块链创新的最佳载体,利用云平台让基于区块链的应用快速进入市场,获得先发优势。区块链与云计算的结合越发紧密,有望成为公共信用的基础设施。

• 从社会结构来看,区块链技术有望将法律、经济、信息系统融为一体,颠覆原有社会的监管和治理模式,组织形态也会因此发生一定的变化。区块链技术与监管存在冲突,但矛盾有望进一步调和,最终会成为引领人们走向基于合约的法治社会的工具之一。

区块链是多种已有技术的集成创新,主要用于实现多方信任和高效协同。通常,一个成熟的区块链系统具备透明可信、防篡改可追溯、隐私安全保障以及系统高可靠四大特点。

1、透明可信

在去中心化的系统中,网络中的所有节点均是对等节点,大家平等地发送和接收网络中的消息。所以,系统中的每个节点都可以完整观察网络中的全部行为,并将观察到的这些行为在各个节点维护一个本地账本,整个系统对于每个节点都具有透明性。区块链系统是典型的去中心化系统,网络中的所有交易对所有节点均是透明可见的,而交易的最终确认也由共识算法保证了在所有节点间的一致性。所以整个系统对所有节点均是透明、公平的,系统中的信息具有可信性。所谓共识,简单地理解就是指大家都达成一致的意思。其实在现实生活中,有很多需要达成共识的场景,如投票选举、开会讨论、多方签订一份合作协议等。而在区块链系统中,所有节点共同参与共识过程,共识算法则保证了所有节点的账本一致。

2、防篡改可追溯

“防篡改”和“可追溯”可以被拆开来理解,现在很多区块链应用都利用了防篡改可追溯这一特性,使得区块链技术在溯源等场景得到了广泛应用。“防篡改”是指交易一旦在全网范围内经过验证并添加至区块链,就很难被修改或者抹除。当前在联盟链中普遍采用的PBFT一类的共识算法保证数据一旦写入就无法篡改。而对于以比特币为代表的部分公有链系统采用了PoW作为共识算法,其篡改的难度大且其激励模型保证了篡改行为的不值得,攻击者需要控制全网超过51%的算力才能进行交易篡改,代价极其高昂。因为掌握51%的算力需要大量资金成本,而攻击行为一旦发生,区块链网络虽然最终会接受攻击者计算的结果,但是攻击过程仍然会被全网见证,当人们发现这套区块链系统已经被控制以后便不再会相信和使用这套系统,这套系统也就失去了价值,攻击者为购买算力而投入的大量资金便无法收回成本,所以一个理智的个体不会进行这种类型的攻击。“可追溯”是指区块链上发生的任意一笔交易都是有完整记录的,我们可以针对某一状态在区块链上追查与其相关的全部历史交易。“防篡改”特性保证了写入到区块链上的交易很难被篡改,这为“可追溯”特性提供了保证。

3、隐私安全保障

由于区块链系统中的任意节点都包含完整的区块校验逻辑,所以任意节点都不需要依赖其他节点完成区块链中交易的确认过程,也就是无须额外地信任其他节点。“去信任”的特性使得节点之间不需要互相公开身份,因为任意节点都不需要根据其他节点的身份进行交易有效性的判断,这为区块链系统保护用户隐私提供了基础。区块链系统中的用户通常通过公私钥体系中的私钥对身份进行控制,并使用与私钥对应的公钥,或公钥经密码学变换得到的地址作为唯一的身份标识,用户只要拥有私钥即可参与区块链上的各类交易,至于是谁持有该私钥则不是区块链所关注的事情,区块链也不会去记录用户与公私钥的对应关系,所以区块链系统知道某个私钥的持有者在区块链上进行了哪些交易,但并不知晓这个持有者是谁,从而在一定程度上保护了用户的隐私。

4、系统高可靠

区块链系统的高可靠体现在以下方面：(1)每个节点对等地维护一个账本并参与整个系统的共识,也就是说,即使其中某个节点发生了故障,都不影响整个系统的正常运转。(2) 区块链系统支持拜占庭容错。