区块链技术的发展现状和趋势全面分析

中国区块链需要创新

区块链是中国科技一个重要的突破口，必须要有创新。如果说今天在杭州，我们用的是超级账本，或是以太坊，那么这根本就不是创新，而是用的国外技术。我们不能老是学习国外的链，要有自己创新，从底层到应用层都要创新。

如何使区块链技术在建设网络强国、发展数字经济、助力经济社会发展等方面发挥更大重要，就需要注意区块链技术发展现状和趋势。那么，区块链发展的现状是什么？不可否认，现在中国区块链发展现况是到处都是伪链、弱链和发币的链，这是一个非常严重的问题，而且这些伪链还用在公检法和金融系统上面，以后这些伪链出事的时候会非常严重。所以我们需要发展新科技，让伪链和发币链不在中国发展。

现在互链网架构像小飞象

现在有许多区块链互联网（互链网）系统提出来，但几乎都是建立在现有的互联网上，这像什么呢？像旁边的小飞象（Dumbo），大而且重还飞在高空。犹如现在的互链网的结构，区块链（大而且重）完全放飞在现有互联网上面（高空），这个是承担不了的。

区块链系统全部都在互联网上的架构不是互链网，而是（区块链+互联网），2个技术没有融合，而且使用的是传统网络和服务器。

中国只能发展可监管的链

首先我们知道互链网需要有高性能，隐私性，容错性，多链架构，互通性，延伸性，可更改性。另外所有参与的链必须都是可监管的。逃避监管的链例如以太坊就不能在中国使用。中国不需要发展逃避监管的链，而是发展可监管、可扩容，高性能的链。

让数据说话

加拿大央行在评估区块链的时候用的PFMI，它是世界上许多央行包括人民银行所参与的金融系统的评估标准。用这种评估标准就发现现在许多链（包括Corda的链）都没有通过，本应该是区块链强项但都失败了（例如安全性和可靠性）。所以说这样的链如果用在中国的金融或是公检法中就会非常危险。

欧洲央行和日本央行出了许多实验报告，上面说链的知识，跟一般白皮书所讲的不同。今天许多人在读白皮书的时候就理所当然的认为上面的技术是科学的，这是不靠谱的。例如根据欧洲央行和日本央行的实验数据，现在某类似链的性能会是非常差的。

现在服务器和网络不支持互链网

我们应该怎样设计区块链？首先，我们看到现在的网络协议性能。下图有点旧，但基本上是正确的，就是延迟越多，协议性能越差，这是网络协议一直存在的问题。但是如果我们能够把延迟和性能摆平的话，整个的网络结构，网络公司的结构都会大有改变。现在许多网络应用和架构都是因为这些而改变，例如边缘计算。

我们做了许多区块链实验，得出了这样一个结论。一旦我们做到高速区块链的时候，服务器大部分时间都在做加解密力和共识。把90%的时间和90%的计算力用在做区块链的基本功能，而用在应用时间和算力非常少。这代表现在的服务器不适合于区块链，现在的网络是不支持互链网。所以这就是为什么说区块链技术是中国一个重要的突破口，从底层到上面都需要更改。

中国需要发展可监管的互链网

中国需要发展怎样的互链网？第一个是中国需要发展一个可监管的互链网，政府可以随时监管，金融机构可以实时监管。什么是可监管的互链网？就是交易前，交易中，交易后都可以监管:

交易前的监管跟交易后，例如说用户身份证，账户，相关交易信息，KYC, AML；

交易中是撮合交易的合规性，例如现在许多币圈所用的交易软件，国外评估之后说不能使用在数字资产上面，因为上面有太多漏洞，有许多的事情需要更改；

交易之后是清结算，并且交易必须可以回滚。因为现在所有的金融法规都允许交易回滚，可是现在区块链设计不能回滚。所以金融区块链和可监管的区块链数据不能更改，但是一定能够回滚，这样的链架构和现在链架构就不一样。另外因为需要高性能，高容错性，从底层到上层都要改。

右边上图是我在2016年提出的熊猫模型，熊猫模型是把链的交易与账户分开来出来。当你把链与交易户分开来的时候，就可以无限扩展。后来在2019年，我到了英国，发觉英国央行也用了同样的技术。因此，这新架构已经得到国外的认可。右边下面是我在2017年提出的金丝猴模型，是一种完全分布式的架构。

全新互链网架构出现

左边是现在区块链与互链网的架构图，下面是互联网，上面是区块链一些应用。事实上我们可以变更为一个全新的互链网架构，这个互链网架构是把区块链一些底层的应用往下压，放在网络上面，放在服务器上面。当我们把这些东西往下压的时候，会出现一种全新的互链网架构，包括服务器，网络还有上面的应用。上面的应用可能会在一两分钟就建立一个链，并且这个链可以随时交易。这个网络是安全可靠的，不像2017年加拿大央行评估现在一些区块链系统。而这新架构和传统架构不一样，操作系统会变，会是一种新型的操作系统。

新型操作系统支持区块链

现在有些人提出区块链是网络操作系统。但事实上这样定义跟传统操作系统的定义正好相反。操作系统是代表底层，不是在应用层的系统。我们需要一种新型的操作系统来支持区块链。因此以后新型系统会是以安全隐私为主，安全底层加上区块链的功能。共识加解密，监管都放在服务器，任何人使用任何区块链都不能逃避监管。新系统不但能兼容新应用，而且能兼容现在的系统，不然的话，就不能打入市场。

新高性能网络协议

提到网络，很多人说这个网络协议用了40年，可以说非常成熟了，但事实上这个网络协议可以有巨大的提升空间。这是我们已经做出来的技术MEF，（Cubic是现在的TCP最常用的技术，BBR是美国现在最好的网络协议）可以看到在网络延迟在200 ms的时候，MEF的性能是Cubic 和 BBR的很多倍。所以一个新网络基础设施是有可能的。

现在的TCP协议延迟增加或是掉包的时候，性能就会往下走，CDN和边缘计算都会大大受影响。但是MEF协议，整个网络性能在掉包或延迟的环境下性就没有什么变化。

互链网应用在交易清算和监管

这是2017年我们在广州做的实验，用多链架构来做交易清算，可实时监管，用的是多链架构（熊猫模型），也就是互链网的雏形。这是全世界第一个基于区块链的清算应用。

整个金融系统可以被区块链取代

有人疑问说区块链是不是真实有用？我现在给一个答案。下面是英国公司Fnality，也是英国央行所指导的公司，它开发了一个架构，无论是支付、交易所、CSD，都可以全盘被区块链所改变，这表示说从底层到应用，都可以被区块链改变。

区块链是中国科技突破的机遇

2018年我参加网信办关于讨论区块链会议，我问到在中国区块链应该如何发展？他们说蔡教授你就写区块链中国梦吧。所以我就写了四篇中国梦，其中第一个梦就讲到区块链是中国科技的重大突破口，从网络设计到应用都可以突破。