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1、腾讯区块链方案白皮书 1 腾讯区块链方案白皮书 打造数字经济时代信任基石 发布：腾讯 FiT（支付基础平台与金融应用线）、腾讯研究院 编制：腾讯 FiT、腾讯研究院、腾讯公共战略委员会办公室、腾讯 CDG 战略发展部 时间：2017 年 4 月 腾讯区块链方案白皮书 2 前言 区块链技术给数字经济时代带来了巨变的曙光。 这种巨变在互联网近 50 年的历史上曾发生过两次。 第一次巨变是全球性的联网， 自 1969 年阿帕网诞生以来，全世界主流国家逐渐接入互联网，开启了全球联网的征程。第二次巨变是 全球性的应用，自 1989 年万维网论文问世后，互联网应用全面开花，实现了应用全球爆发。 第三次巨变
2、正在酝酿。2009 年比特币诞生是个标志性事件。在区块链技术的支持下，比 特币打破了传统纸币的“暗黑”盒子。作为实体的纸币的流通是看不见的， 没有人知道一张纸 币从哪里来到哪里去，而区块链却可以让数字货币的每一笔动向都清清楚楚有“链”可查，同 时还可以保护参与者的隐私。 人们发现，区块链的意义在于可以构建一个更加可靠的互联网系统，从根本上解决价值交 换与转移中存在的欺诈和寻租现象。越来越多的人相信，随着区块链技术的普及，数字经济将 会更加真实可信，经济社会由此变得更加公正和透明。 进一步的研究发现，区块链技术具备一种“降低成本”的强大能力，能简化流程，降低一 些不必要的交易成本及制度性成本。这
3、种能力应用于许多社会领域中，对于改善当前低迷的经 济环境更有现实意义。 区块链引发了世界性的关注，迅速地成为一场全球参与竞逐的“军备”大赛，许多国家认 识到区块链技术巨大的应用前景，开始从国家层面设计区块链的发展道路。 2017 年，区块链及相关行业加速发展，全球正在跑步进入“区块链经济时代”。在全球 范围内，会出现更多的成熟应用。此时此刻，中国面临重大机遇。 腾讯区块链方案白皮书 3 编委会成员 顾问：卢山、郭凯天、赖智明、江阳、Brentirvin、许国爱 策划与协调：郭锐、司晓、刘勇、唐羚 研究撰写：张孝荣、杨思磊、史琳、巴洁如、徐思彦、郭承肯、顾文洁 梁军、李茂材、王宗友、朱大卫、张建
4、俊、屠海涛、赵琦、李政、秦青 腾讯区块链方案白皮书 4 目录 前言 . 2 第 1 章. 区块链的兴起和未来之路 . 7 1.1. 区块链的兴起 7 1.1.1 从摆脱第三方制约起步 . 7 1.1.2 从比特币跃迁到区块链+ 8 1.2. 区块链的设计思想 . 9 1.2.1. 经济层面的设计思想 . 9 1.2.2. 技术层面的设计思想 10 1.3. 区块链的核心技术 12 1.4. 未来发展趋势 . 13 第 2 章. 全球跑步进入区块链经济时代 14 2.1. 正在萌芽的区块链经济 14 2.2. 整体经济规模及趋势 15 2.3. 区块链经济的全球化轨迹 16 2.3.1. 美国
5、16 2.3.2. 欧盟 17 2.3.3. 加拿大 . 17 2.3.4. 英国 17 2.3.5. 俄罗斯 . 18 2.3.6. 德国 18 腾讯区块链方案白皮书 5 2.3.7. 日本 18 2.3.8. 澳大利亚 . 19 2.3.9. 中国 19 2.4. 区块链经济发展的重点行业 20 2.4.1. 金融领域 . 20 2.4.2. 物联网领域 . 22 2.4.3. 公共服务领域 . 23 2.4.4. 公益慈善领域 . 25 2.4.5. 供应链领域 . 25 第 3 章. 区块链的世界“军备大赛” 27 3.1. 区块链产业格局 . 27 3.1.1. 两条发展路线 . 2
6、7 3.1.2. 投资规模倍增 . 28 3.2. 国外军团：四大类参与主体 29 3.3. 国内军团：创新活跃 30 3.3.1. 国内联盟链发展现状 31 3.4. 区块链在中国面临的历史性机遇 . 32 第 4 章. 腾讯区块链方案 . 34 4.1 腾讯区块链方案的设计原则及目标 34 4.2 腾讯区块整体架构 . 35 4.2.1 底层平台 TrustSQL 36 4.2.2 平台产品服务层 Trust Platform . 37 腾讯区块链方案白皮书 6 4.2.3 应用服务层 Trust Application 38 4.3 底层平台 Trust SQL 39 4.3.1 基础服
7、务 39 4.3.2 用户管理 40 4.3.3 智能合约 43 4.3.4 运营监控 44 4.4 技术特色和优势 . 45 4.4.1 高性能 . 46 4.4.2 高速接入 47 4.4.3 高安全性 49 4.4.4 高效运营 50 4.5 行业应用前景 . 51 4.5.1 腾讯区块链应用场景概览 . 51 4.5.2 腾讯区块链应用落地中常见问题 . 52 第 5 章. 领导未来 . 54 参考文献 . 57 腾讯区块链方案白皮书 7 第1章. 区块链的兴起和未来之路 区块链的诞生，标志着人类开始构建真正可以信任的互联网。通过梳理区块链的兴起和发 展可以发现，区块链引人关注之处在于
8、，能够在网络中建立点对点之间可靠的信任，使得价值 传递过程去除了中介的干扰，既公开信息又保护隐私，既共同决策又保护个体权益，这种机制 提高了价值交互的效率并降低了成本。 从经济学意义来看，区块链创造的这种新的价值交互范式基于“弱中心化”，但这并非意 味着传统社会里各种“中心”的完全消失，未来区块链将出现大量的“多中心”体系，以联盟 链、私有链或混合链为主，区块链将会进一步提高“中心”的运行效率，并降低其相当一部分 成本。 从技术角度来说，我们认为，区块链是一种由多方共同维护，以块链结构存储数据，使用 密码学保证传输和访问安全，能够实现数据一致存储、无法篡改、无法抵赖的技术体系。这种 技术给世界
9、带来了无限的遐想空间，全球对区块链的关注热度持续升温，全球主要经济体从国 家战略层面开始对区块链技术及发展趋势进行研究。 1.1. 区块链的兴起 1.1.1 从摆脱第三方制约起步 早先，人们将区块链视为点对点网络上的一个分类账本，每笔交易自诞生起，所有转账、 交易都将被记录在“区块”上，区块与区块之间首尾相连，形成链式的结构，并且公布给该网 络上所有的节点，节点之间通过共识机制形成共识。节点成员可根据权限查阅相关交易记录， 但任何单个节点都无法轻易控制和更改整个网络的数据。 腾讯区块链方案白皮书 8 这种设计来源于 2008 年中本聪发表的论文比特币：一种点对点的电子现金系统。文 章提出， 希
10、望可以创建一套新型的电子支付系统， 这套系统 “基于密码学原理而不是基于信用， 使得任何达成一致的双方能够直接进行支付，从而不需要第三方中介参与”。 该论文催生了比特币，标志着人类社会的货币体系向前迈出了一大步。比特币采用了公开 的分布式账本的设计思路，真正摆脱了第三方机构的制约。随后比特币进入快速发展期。 2009 年 1 月 3 日，区块链的第一个区块诞生，该区块又名“创世区块”。 2009 年 1 月 12 日，中本聪发送了 10 个比特币给密码学专家哈尔芬尼。 2010 年 7 月，比特币交易所 Mt.Gox 的成立，比特币的价值被世界认可。 此后几年里，由于比特币的挖矿机制造成巨大的
11、资源消耗，比特币的匿名性对传统金融监 管提出了挑战，使得比特币价格随之出现了大起大落。 1.1.2 从比特币跃迁到区块链+ 区块链的诞生，标志着人类开始构建真正的信任互联网。 有一种新的观点认为，区块链技术可以构建一个高效可靠的价值传输系统，推动互联网成 为构建社会信任的网络基础设施， 实现价值的有效传递， 并将此称为价值互联网。 我们注意到， 区块链提供了一种新型的社会信任机制，为数字经济的发展奠定了新基石，“区块链+”应用 创新，昭示着产业创新和公共服务的新方向。 区块链技术已经在全球开始部署应用，美、英、日、德、加、澳等发达国家已经认识到区 块链技术在公共服务和社会机制优化上存在着巨大的
12、应用前景，开始设计区块链的发展道路。 目前主要有两大应用趋势： 腾讯区块链方案白皮书 9 从公共服务层面来看， 区块链技术正在探索在公共管理、 社会保障、 知识产权管理和保护、 土地所有权管理等领域的应用。相关实践表明，这种技术有助于提升公众参与度，降低社会运 营成本，提高社会管理的质量和效率，对社会管理和治理水平的提升具有重要的促进作用。 从经济社会来看，区块链经济已经萌芽。许多基于区块链的解决方案，可以改善现有的商 业规则，构建新型的产业协作模式，提高协作流通的效率。无论是各国央行和各大商业银行， 还是联合国、国际货币基金组织以及许多国家政府研究机构，都对“区块链+”投入极大关注。 区块链
13、可为经济社会转型升级提供系统化的支撑。区块链+的显著优势在于优化业务流 程、降低运营成本、提升协同效率，这个优势已经在金融服务、供应链管理、知识产权、智能 制造、社会公益以及教育就业等社会各领域初步体现出来。 1.2. 区块链的设计思想 价值交互的基础是双方信任的建立。 区块链技术的革命性在于它实现了一种全新的信任方 式， 通过在技术层面的设计创新，使得价值交互过程中人与人的信任关系能够转换为人与技术 的信任，甚至于由程序自动化执行某些环节，商业活动得以更低成本的实现。 1.2.1. 经济层面的设计思想 降低成本，是区块链技术的一个重要的设计思想。在区块链体系中，参与者可以不需要了 解对方基本
14、信息的情况进行交易，实现了“无需信任的信任”，改变了传统模式中以第三方为 中心的信任模式。 这种设计模式有许多创新性，其中两项值得关注： 腾讯区块链方案白皮书 10 第一， 交易信任由机器和算法确定。区块链通过构建一个依赖于机器和算法信任的交易体 系，解决在匿名交易过程中的相互信任问题。所有参与者将在无须建立信任关系的环境中，通 过密码学原理确定身份，依靠共识机制实现相互间的信任。 第二，交易过程可以由程序自动执行。区块链通过可编程的智能合约，自动执行双方所达 成的契约，排除了人为的干扰因素，从制度上防止任何一方的抵赖。从而推动经济社会进入一 种智能的状态，实现当前经济交易系统的质的飞跃。 基
15、于区块链技术的“弱中心化”特性，现有的经济体系可以脱离当前通过制度约束或第三 方机构背书，双方直接实现价值交付。这种“弱中心化”特性可以有效降低交易成本，提高交 易效率，减少因交易一致性所引发的摩擦。 1.2.2. 技术层面的设计思想 通俗的说，区块链可以看成是一套由多方参与的、可靠的分布式数据存储系统，其独特之 处在于： 一是记录行为的多方参与， 即各方可参与记录； 二是数据存储的多方参与、 共同维护， 即各方均参与数据的存储和维护；三是通过链式存储数据与合约，并且只能读取和写入，不可 篡改。 在应用实践中，这种系统能够实现所有参与者信息共享、共识、共担，可以成为各种商业 行为和组织机构的基
16、础技术架构。具体与传统中心式系统对比如下表所示： 腾讯区块链方案白皮书 11 腾讯区块链方案白皮书 12 1.3. 区块链的核心技术 区块链技术不是一个单项的技术， 而是一个集成了多方面研究成果基础之上的综合性技术 系统。我们认为，其中有三项必不可缺的核心技术，分别是：共识机制、密码学原理和分布式 数据存储。 第一，共识机制 所谓共识，是指多方参与的节点在预设规则下，通过多个节点交互对某些数据、行为或流 程达成一致的过程。共识机制是指定义共识过程的算法、协议和规则。 区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数” 并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。 “人 人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并 最后有可能成为最终共识结果。 第二、密码学原理 在区块链中，信息的传播按照公钥、私钥这种非对称数字加密技术实现交易双方的互相信 任。在具体实现过程中，通过公、私密钥对中的一个密钥对信息加密后，只有用另一个密钥才 能解开的过程。并且将其中一个秘钥公开后（即为公开的公钥）
