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1、地址: 北京市海淀区玉渊潭南路普惠南里13号楼 电话:(010)68283459 欢迎关注“CIE智库” 了解区块链、机器人、数字经济、人工智能、智慧社会等领域更多资讯! 区块链产业图谱及增长点研究2018 0102 编写单位 中国电子学会 编写组主任 徐晓兰 中国电子学会副理事长兼秘书长 编写组副主任 李 颋 中国电子学会研究咨询中心主任 李 岩 中国电子学会区块链分会副秘书长 编写组主要成员 马 良 张雅妮 许华磊 张 婵 凌 霞 尹传昊 徐 曼 樊江洋 毛诗齐 陈濛萌 刘晟瑄 王博霄 葛 瑶 姚瀚飞 2018 区块链产业图谱及增长点研究2018 0304 目 录 CONTENTS 第一章
2、 编制概要 一、编制背景 二、编制目标 三、编制方法 四、下一步研究方向 (一)研究数据和案例仍需持续丰富 (二)增长点研判有待进一步聚焦和完善 第二章 区块链研究综述 一、从可编程货币向可编程社会迈进 二、区块链产业发展的根本驱动因素 (一)信息流、数据流和价值流深度融合,信息互联网向价值互联网迈进 (二)共识机制底层算法演进革新,区块链系统日趋节能高效 (三)侧链、分片、DAG 技术快速发展,区块链可扩展性和效率大幅提升 (四)全球开源社区不断发展完善,自治组织颠覆传统商业架构 第三章 区块链技术及产业发展趋势 一、技术发展趋势 (一)发达国家引领区块链底层技术发展,我国仍有较大提升空间
3、(二)既有基础协议面临商业化应用挑战,新型协议区块链 3.0 呼之欲出 (三)区块链、人工智能、物联网等信息技术深度融合发展,共建智慧社会基础设施 二、产业发展趋势 (一)大批公链项目主网上线测试,企业间激烈角逐即将展开 (二)垂直行业应用侧重于联盟链及私有链,行业解决方案提供商将大量涌现 (三)金融或成区块链率先落地领域,多元应用日渐兴起 01 02 02 02 03 03 03 04 06 07 07 07 08 09 10 12 12 13 14 15 15 16 17 I 2018 区块链产业图谱及增长点研究2018 0506 IIIII 第四章 区块链产业图谱分析 一、区块链产业概览
4、 (一)区块链产业的内涵和外延 (二)全球及我国区块链产业规模 二、基础领域各产业全面、快速、持续发展 (一)硬件市场规模伴随数字货币市值爆发式增长 (二)操作系统发展加速推动分布式商业应用落地 (三)开发工具有效提升开发人员编程和设备运行效率 三、特色领域有望实现“区块链 +”应用场景初步落地 (一)“区块链 + 供应链”打破多方信息和信任藩篱 (二)“区块链 + 金融”多场景应用加速落地 (三)“区块链 + 版权保护”有效解决盗版侵权问题 四、前瞻领域发展前景广阔未来可期 (一)“区块链 + 智能制造”打造安全可信的智能制造生态体系 (二)“区块链 + 物联网”搭建万物互联时代的信息和价值
5、交流网络 (三)“区块链 + 医疗”保护医疗数据隐私和药品安全 第五章 产业增长点研判 一、 研判方法和依据 (一)技术发展 (二)应用场景 (三)市场需求 二、研判结论 (一) 短期增长点研判 (二) 中期增长点研判 (三) 长期增长点研判 附件 主要专业名词解释 18 20 20 22 24 24 29 32 38 38 40 43 44 45 46 47 48 50 50 50 51 52 52 55 60 64 图 1 区块链发展阶段 图 2 提升区块链可扩展性的三个核心技术 图 3 区块链底层核心技术共识机制 图 4 区块链 3.0 时代 图 5 区块链技术构建未来信息基础设施的关键
6、 图 6 公链技术架构 图 7 新发展形势对区块链即服务的新要求 图 8 区块链技术在全球各领域应用案例 图 9 区块链产业图谱 图 10 全球区块链产业规模及年增长率(2013-2018 年) 图 11 我国区块链产业规模及年增长率(2013-2018 年) 图 12 短期增长点建议重点关注方向 图 13 中期增长点建议重点关注方向 图 14 长期增长点建议重点关注方向 表 1 典型矿机制造企业及主要业务方向 表 2 硬件钱包典型企业及主要业务方向 表 3 分布式存储典型项目及主要业务方向 表 4 公链典型项目及共识机制 表 5 侧链和跨链典型项目及主要业务方向 表 6 分布式存储典型项目及
7、主要业务方向 表 7 分布式计算典型项目及主要业务方向 表 8 区块链即服务典型企业及主要业务方向 06 08 12 13 14 15 16 17 21 22 23 52 55 60 25 27 28 30 31 33 35 37 2018 图表目录 CONTENTS 区块链产业图谱及增长点研究2018 0701 第一章 编制概要 01 区块链产业图谱及增长点研究2018 0203 一、编制背景 区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,具有去 中介化、可追溯性好、难以篡改等特点。自 2008 年概念得以确立以来,区块链发展仅有 10 年时间,仍 处于发
8、展的婴幼儿期。鉴于其在金融、科技等领域的赋能效应,近年来区块链受到全球的广泛关注。随着 技术的日益成熟,基础设施的不断完善,安全性和效率的持续提升,区块链有望向社会多领域大规模应用。 我国拥有广泛的区块链技术应用落地场景,在国家政策与各地政府的大力支持下,我国区块链技术持续创 新,区块链产业发展态势良好,在金融、存证、供应链管理、版权保护、公共服务、溯源和智能制造等领 域的项目有望加快试点应用和落地,有望成为数字经济发展的重要驱动力。针对于此,研究编制区块链产 业图谱及增长点研究报告,深入分析区块链产业发展的根本驱动力、技术发展趋势、产业发展趋势、产业 图谱和增长点,为推动区块链关键技术进步和
9、产业化应用推广提供措施建议,有助于我国加强新技术基础 研发和前沿布局,构筑新赛场先发主导优势,进而促进我国前沿新兴产业持续健康快速发展,推动我国实 体经济转型升级。 二、编制目标 一是明确区块链发展主要驱动因素及技术、产业发展趋势。 二是探索区块链的产业边界,划分产业类别,分领域阐述核心技术和市场应用场景。 三是研判下一轮区块链产业增长点,为相关行业主管部门、企业提供决策参考,为行业健康有序发展 提供指导依据。 三、编制方法 一是研究战略政策文件。充分借鉴参考国内外主要研究动态和成果,主要包括美国国家标准技术研 究院(NIST)发布的区块链技术回顾,美国高盛公司发布的区块链:从理论走向实践,美
10、国 第一章 编制概要 Coindesk 公司发布的2018 全球区块链现状报告,美国麦肯锡公司发布的区块链的战略价值分析, 英国政府办公室发布的 分布式账本技术超越区块链 , 英国德勤公司发布的 2018年全球区块链调查 报告,以及香港金融管理局发布的区块链产业白皮书等。 二是访谈知名专家学者。通过与国内区块链相关领域的知名学者、行业专家的座谈交流,围绕区块链 产业发展核心驱动力、产业类别及增长点趋势展开充分研讨,为报告的编制奠定了系统的理论基础。 三是开展企业实地调研。聚焦区块链领域的具体产品、服务及解决方案提供方式,对国内外一批在技 术或产业方面具备领先水平和特色优势的区块链企业展开深度调
11、研,并邀请部分企业的技术或战略负责人 共同参与了报告的编制工作。 四、下一步研究方向 (一)研究数据和案例仍需持续丰富 当前能够观测的样本量和收集整理的数据规模体量仍较为有限,不能完全满足定量评价的实际需求, 导致对部分观点论述的验证仅停留在了理论和定性层面,在表达形式和表达内容方面的层次性、饱满度均 有待提升,需要在下一步工作中持续完善改进。 (二)增长点研判有待进一步聚焦和深入 本报告借鉴了部分国内外较为知名的研究机构的公开成果,走访了一批业内资深专家,并结合对区块 链领域典型企业的广泛调研结果,初步提出了产业增长点研判提供具备参考价值的客观依据。但从目前取 得的进展来看,研判方法较为传统
12、,评价依据对区块链企业独有特色的体现依然不足,存在着很大的进步 和完善空间,需要在接下来的工作中持续推进。 区块链产业图谱及增长点研究2018 0405 第二章 区块链研究综述 区块链发展日新月异,加密算法和共识机制等技术促成了可编程货币的诞生, 智能合约技术推动可编程金融蓬勃兴起,在侧链、分片、DAG 等技术快速演进,新 一代信息技术深度融合发展,开源社区建设日益完善的态势之下,可编程社会有望 加速到来。 0405 区块链产业图谱及增长点研究2018 0607 一、从可编程货币向可编程社会迈进 2008 年,中本聪发表奠基性论文Bitcoin: A Peer-to-Peer Electron
13、ic Cash System,“区块 链”这一概念横空出世。区块链技术具有去中介化、可追溯性好、难以篡改等特点,鉴于其在金融、科技 等领域深刻的颠覆式变革潜力,近年来,区块链受到全球的广泛关注。从应用角度,业内普遍将区块链发 展分为区块链 1.0、2.0 和 3.0 阶段。2008-2013 年为区块链 1.0 阶段,是以比特币为代表的数字货币 应用,其场景包括支付、流通等货币职能,经济形态以比特币及其产业生态为主,代表性的应用就是比特 币。2013 年,以以太坊为代表的区块链 2.0 应用加入智能合约功能,利用计算机程序自动执行合同,使 得区块链从最初的货币体系拓展到股权、债权和产权的登记、
14、转让,证券和金融合约的交易、执行,甚至 博彩和防伪等金融领域。伴随可扩展性和效率的提高,区块链应用范围或将超越金融领域,应用到身份认 证、公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、能源、签证、投票等领域,成为未来社会的一种最底层的协议, 届时区块链将进入 3.0 时代。 二、区块链产业发展的根本驱动因素 (一)信息流、数据流和价值流深度融合,信息互联网向价值互联网迈进 互联网解决了信息和数据的传输和交换问题,基于 TCP/IP 协议,可将信息和数据快速复制与传播的 互联网将人类带入信息时代。随着互联网和移动互联网的普及,“价值转移”的难题浮出水面,由于交易 双方缺乏信任,必须依赖于中介系统来解决这一
15、信用难题,包括支付宝、微信等第三方支付系统;人民银 行清算中心等清算系统;房产管理局、土地管理局等政府性物权登记中心等。区块链技术通过密码学、共 识机制等算法实现在没有第三方机构信任背书情况下的价值传递,在不需要各个节点互信的情况下也可保 证数据记录的完整和安全, 有效提高了交易的经济性、 安全性和高效性, 使价值在互联网上的流通成为现实。 (二)共识机制底层算法演进革新,区块链系统日趋节能高效 现有共识机制的改进、融合、验证,正在快速推动区块链系统围绕去中介化、安全、能耗不可能三角 进行更优化的均衡。比特币的 POW 机制去中介化和安全性高,但能耗巨大、效率较低。针对能耗、交 易容量和共识速
16、度问题,区块链共识机制快速发展演变,权益证明 POS、代理权益证明 DPOS、实用拜 占庭容错算法 PBFT、授权拜占庭容错 dBFT 等机制应运而生,典型的区块链项目如以太坊、NEO 等。 2018 年 4 月,EOS 进一步提出 BFT-DPoS 共识机制,在安全可控范围内牺牲去中介化程度,引进“人 大代表”,通过投票选出代理人,力图进一步提高区块链系统运行效率,降低运行成本。 第二章 区块链研究综述 资料来源:中国电子学会整理 图 1 区块链发展阶段 热度 时间 2008 2013 2018 第一次浪潮 区块链1.0 可编程货币 区块链2.0 可编程金融 区块链3.0 可编程社会 第二次
17、浪潮 第三次浪潮 区块链产业图谱及增长点研究2018 0809 (三)侧链、分片、DAG 技术快速发展,区块链可扩展性和效率大幅提升 为了解决公链的低吞吐量带来的高手续费、网络拥塞等诸多问题,很多团队极有预见性的提出相应的 优化方案,诸如侧链、分片、DAG 等技术的发展使交易安全性更强,速度更快,使得区块链的使用效率 得以有效提高、应用范围得到大幅扩展。侧链通过“双向锚定”机制实现主链货币价值向侧链体系的转移, 帮助比特币、以太坊等主流数字货币在其他区块链上流通,使其应用范围和前景愈加广泛。分片技术将大 型数据库分成更小、更快、更容易管理的部分,以实现每秒处理数千笔交易的支付系统。DAG 具有
18、独特 的拓扑结构,交易直接进入全网,成本低且速度快,为高并发的交易提供了极具前景的解决方案。 (四)全球开源社区不断发展完善,自治组织颠覆传统商业架构 伴随区块链的发展,世界上形成了各类区块链项目开源社区,优质的区块链项目吸引了全球各地的技 术开发者、 产品创作者、 消费者和爱好者, 开源社区的成员通过该项目代币获得回报, 编写代码、 标志设计、 网站设计、白皮书翻译等都可以成为获得奖励的途径。社区成员持有项目的“股票”,也自然而然成为了 区块链项目的宣传者。分布于全球的开源项目社区模糊了正式雇佣者与非正式雇佣者之间的界限,其开放、 扁平、平等的组织结构,独有的经济激励模型以及社区治理机制,使
19、得每一个社区成员均成为了一个微小 且独立的贡献者和管理者,从而实现社区成员乃至全人类的大规模协同工作,将对公司这种传统组织模式 产生难以估量的颠覆作用。 第二章 区块链研究综述 资料来源:中国电子学会整理 图 2 提升区块链可扩展性的三个核心技术 分片 DAG 侧链 弱同步高并发 分布式多点处理 加速价值流通 区块链产业图谱及增长点研究2018 1011 第三章 区块链技术及 产业发展趋势 在多环节、多场景、多领域应用驱动下,区块链底层技术迭代不断加速,日益 显现出与新一代信息技术深度融合发展的态势,伴随公链、联盟链、私有链技术架 构的不断成熟,区块链系统愈发安全和高效,有望在经济社会多领域落
20、地应用。 1011 区块链产业图谱及增长点研究2018 1213 一、技术发展趋势 (一)发达国家引领区块链底层技术发展,我国仍有较大提升空间 全球区块链技术主要领先团队均出自欧美,且掌握核心技术和行业话语权,在基础理论、核心技术、体 系架构、创新应用方面尚有不足。自诞生以来,区块链经过 10 年的发展,在全球已形成了“5 大平台 +10 余家行业协议中间层”。五大底层平台为比特币、以太坊、超级账本、Tendermint、Ripple,以五大公链 为基础建立的行业组织几乎囊括了全球 IT、金融等各领域的实力企业,垄断了底层行业标准的制定。处于 行业协议中间层的十余家公司均位于美国,如分布式金融
21、协议 R3CEV、分布式证券协议 DAH。当前,我 国在区块链底层和行业中间层领先企业数量不多,具有代表性的企业包括企业 NEO、Qtum、Vechain 等。 (二)既有基础协议面临商业化应用挑战,新型协议区块链 3.0 呼之欲出 当前,以以太坊为代表的区块链项目已能承载部分行业应用的开发,但仍存在诸多问题,如可扩展性 低、效率低、手续费高、经济模型设计不合理,不能满足多领域分布式应用(DAPP)的大规模商业化落 地。针对于此,一大批区块链底层基础公链运用分片、跨链、侧链等技术,采用多链优化、中心化优化、 局部化优化、结构性优化等方法,升级优化共识机制,改进完善经济激励模型,致力于提供商用级
22、别的高 性能解决方案,代表项目有美国的 EOS、中国的 NEO、ONT、Qtum 以及新加坡的 Zilliqa 等。随着技 术的日益成熟,基础设施的不断完善,交易安全性和效率的持续提升,区块链有望从以金融应用为主的 2.0 时代向社会多领域大规模应用的 3.0 时代迈进。 第三章 区块链技术及产业发展趋势 资料来源:清华大学信研院网络大数据技术研究中心整理资料来源:中国电子学会整理 图 3 区块链底层核心技术共识机制 图 4 区块链 3.0 时代 共识机制 节点存在恶意 数量未知 节点不可信 数量未知 改变算法 工程改进 存在恶意节点不存在恶意节点 有许可共识无许可共识 工作量证明 共识 其他
23、工作量 证明共识 中本聪共识 有限节点拜占 庭容错共识 有限节点非拜占 庭容错共识 其他共识 权益证明 共识 授权权益证明 共识 教育 社会 管理 共享 经济 IoT 金融 供应链 版权 医疗 区块链 3.0 支付、交易清结算、贸易金融、数字货币、股权、 私募、债券、金融衍生品、众筹、信贷、风控、征信 数字病历、隐私保护、健康管理 专利、著作权、商标保护、软件、游戏、 音频、视频、书籍许可证、艺术品证明 票据、仓储证明、单证 档案管理、学生证信、 学历证明、产学合作 代理投票、身份认证、档案管理、公证、 遗产继承、个人社会信用、工商管理 租车、租房、知识技能 物品溯源,物品防伪、物品认证、网
24、络安全性、网络效率、网络可靠性 区块链产业图谱及增长点研究2018 1415 (三)区块链、人工智能、物联网等信息技术深度融合发展,共建智慧社会基础设施 近年来,以区块链、人工智能、物联网为代表的新一代信息技术呈现出系统性、整体性、协同性的融 合发展态势。在智慧社会,人工智能解放生产力、区块链改变生产关系、大数据提供生产资料、云成为生 产工具、物联网提供生产环境、软件定义成为生产方式,共同搭建起高速、智能、泛在、融合、安全的新 一代信息基础设施。其中,区块链技术是新一代信息技术发展的关键,是构建高效可信数据共享、按需协 同智能计算的核心,有望成为构建未来信息基础设施的核心技术、支撑未来信息空间
25、的“IP”协议,促进 “碳”基和“硅”基世界的深度融合,具体阐述如下。一方面,区块链技术是对互联网底层逻辑的革新, 有望将“以通信为核心、计算存储为辅助”的互联网转变为“以计算存储为核心、以可信互联为辅助”的 未来信息技术基础设施。另一方面,区块链技术有望促成信息流和价值流的深度融合,使得信息成为普遍 商品,实现从“信息交换”的信息高速公路到未来“价值交换”的信息社会的转变。 二、产业发展趋势 (一)大批公链项目主网上线测试,企业间激烈角逐即将展开 众多在 2017 年完成融资的公链项目在 2018 年上线主网或者开展网络测试,诸多配套产品亦将渐成 体系,如挖矿软件、矿机、底层共识算法、超级节
26、点竞选、区块浏览器、代币钱包等。底层公链稳健高效 运转、配套设施搭建完善的企业,才有可能接入更多的商业应用,打造完善的组织生态。未来,区块链团 队将面临推进 DAPP 商业落地、技术迭代,吸引更多社区开发者和用户参与区块链生态建设等难度更大 的挑战,具备真正领先的技术实力、社区运营能力、战略布局眼光的区块链企业才能在激烈的公链竞争中 脱颖而出。 第三章 区块链技术及产业发展趋势 资料来源:清华大学信研院网络大数据技术研究中心整理 资料来源:中国电子学会整理 图 5 区块链技术构建未来信息基础设施的关键 图 6 公链技术架构 公链 协议层 音乐 社交 游戏 电子书 视频 金融 计费模型 解析机制
27、 文件管理 支付系统 AI模块 GAS机制 传播模型 经济模型 BLOB分块 主节点机制 多侧链 钱包 投票机制 浏览器 矿池 域名系统 交易机制 智能合约 基础设施层 应用层 人 经济 社会 机 物 网络 基于区块链技术的 可信互联 “碳” 基世界 “硅” 基世界 区块链产业图谱及增长点研究2018 1617 (二)垂直行业应用侧重于联盟链及私有链,行业解决方案提供商将大量涌现 联盟链和私有链具有易部署、易维护、运行成本低、交易速度快和扩展性强等特点,可加快企业间或 企业内部支付、结算、清算等业务流程。相对公链,联盟链和私有链更易落地,当前国内外银行等重要金 融机构大部分已开展联盟链应用测试
28、。伴随区块链技术的发展和传统企业的认知升级,企业传统业务的区 块链改造需求将大幅增加, 可以预见, 在数字票据、 资产托管、 物流航运、 食品药品安全和溯源、 公益慈善、 数字内容版权等领域将出现众多区块链业务解决方案提供商。在技术快速迭代、市场竞争加剧、用户需求 多样化态势下,能为不同类型的用户提供更高速、更安全、更兼容、更高效的区块链即服务提供商有望脱 颖而出。 (三)金融或成区块链率先落地领域,多元应用日渐兴起 金融业具有信息化程度较高、参与人数众多、网络效应较强等特点,数据上“链”难度较低。同时, 区块链可天然解决金融业普遍存在的确认信息真实性的成本较高、对大规模共识需求较强等痛点。业
29、内普 遍认为区块链技术将率先在金融业的跨境支付、清算结算、证券发行与交易、票据贴现、银行征信等领域 落地应用。除金融领域外,全球有相当一批发达国家已经开始围绕区块链技术部署多个维度的应用,给经 济发展和社会进步带来新的动力。以下列出的五项应用中,前两项为物流和制造,是各国产业效益改进、 能力提升的重点领域,是全球主要经济体重塑核心竞争力的关键着力点;后三项依然与支付和交易相关, 但已经脱离了炒作虚拟货币和发起在线集资的小众领域,与社会福利的增加和实体经济的发展等公众需求 紧密结合在了一起,这也正是区块链等新兴技术的长远发展方向。 第三章 区块链技术及产业发展趋势 资料来源:中国电子学会整理 资
30、料来源:中国电子学会整理 图 7 新发展形势对区块链即服务的新要求图 8 区块链技术在全球各领域应用案例 1 3 4 2 更高速 优化共识算法 秒级以下交易速度 每秒万次以上处理速度 更安全 管理者及用户权限策略 秘钥管理体系 用户隐私保密方案 更兼容 支持多种算法的开发框架 定制化、个性化应用部署 更高效 实时、可视化运维管理系统 满足多个层级的运营管理需求 国家 应用领域 案例 物流跟踪 新加坡 Yojee 公司使用区块链技术记录 物流信息,确保信息可追溯 智能制造 美国 Moog 公司 使用区块链技术 追踪 飞 机零件 生产的 整个 流程 慈善管理 联合国旗下的世界粮食计划署 使用区 块
31、链技术 跟踪 慈善捐款流向 能源结算 荷兰 多家能源交易公司结盟使用能 源 区块链,开展能源批发结算 便捷支付 德国莱茵集团开发 电子钱包, 提高 电力 汽车 充电 支付的便捷性 区块链产业图谱及增长点研究2018 1819 第四章 区块链产业 图谱分析 纵观全球,区块链技术在金融、供应链、溯源、物联网、智能制造等领域深刻 的赋能效应受到广泛关注。当前,区块链产业规模快速扩大,应用场景持续扩展, 区块链产业正在进入加速创新、加快迭代、群体突破的爆发期,以区块链为代表的 新一代信息技术正在驱动数字经济迈入发展新时代。 1819 区块链产业图谱及增长点研究2018 2021 一、区块链产业概览 (
32、一)区块链产业的内涵和外延 当前,各研究机构和区块链从业者对区块链的认识相对较为统一,但对区块链产业的概念尚缺乏明确 的、公认的科学界定。我们认为,可将围绕区块链技术及衍生出的产品、应用和服务形成的具有一定规模、 商业模式较为清晰可行的行业集合视为本报告所关注的区块链产业的主要构成。在此概念下,区块链产业 既包含区块链本身的硬件制造和软件研发,也包含应用区块链技术所形成的一系列细分行业,涉及制造、 金融、医疗、供应链、物联网等多个领域。 依据产业属性和不同发展阶段, 对区块链产业进行进一步分类。 其中, 基础产业是区块链发展的基础, 包括芯片、矿机等终端硬件,公链、侧链和跨链等操作系统,分布式
33、存储、分布式计算以及区块链即服 务等开发工具三个层次,特色产业主要涵盖已有落地应用的领域,包括供应链金融和溯源防伪等“区块 链 + 供应链”领域,跨境支付、保险和清算结算等“区块链 + 金融”领域,区块链 + 版权保护领域等, 前瞻产业主要包括尚未落地但极具发展潜力的领域,包括区块链 + 智能制造,区块链 + 物联网,区块链 + 医疗等。 第四章 区块链产业图谱分析 资料来源:中国电子学会整理 图 9 区块链产业图谱 区块链产业 基础产业 硬件 矿机 硬件钱包 共享云盘 操作系统 公链 侧链和跨链 开发工具 分布式存储 分布式计算 区块链即服务 特色产业 区块链+供应链 供应链金融 溯源 区块
34、链+金融 清算结算 跨境支付 保险 区块链+版权保护 前瞻产业 区块链+智能制造 区块链+物联网 区块链+医疗 区块链产业图谱及增长点研究2018 2223 (二)全球及我国区块链产业规模 应用场景持续拓展,全球区块链产业规模高速增长。区块链技术具有去中介化、可追溯性好、难以 篡改等特点,在金融、科技等领域具有深刻的变革潜力,自 2013 年以来,区块链应用场景由数字货币、 矿机制造向金融、供应链、版权、医疗等多个领域持续渗透,为区块链产业发展提供充足动力。据中国 电子学会统计显示,2016 年全球区块链产业规模为 22 亿美元,2017 年为 52 亿美元,预计 2018 年 全球产业规模将
35、达到 78 亿美元,2013-2018 年的年均增长率达到 62%。 产业链逐步完善,我国区块链产业规模呈现爆发增长态势。截至 2018 年 8 月底,我国以区块链业 务为主营业务的区块链公司数量超过 500 家,产业已初具规模,涵盖从上游的硬件制造、平台服务、安 全服务,到下游的产业技术应用服务,再到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务等多个环节。 中国电子学会统计显示,2016 年我国区块链产业规模为 4 亿美元,2017 年为 21 亿美元,预计 2018 年全球产业规模将达到 26 亿美元,2013-2018 年的年均增长率达到 71%。 第四章 区块链产业图谱分析 数据来源:中国
36、电子学会整理数据来源:中国电子学会整理 图 10 全球区块链产业规模及年增长率(2013-2018 年)图 11 我国区块链产业规模及年增长率(2013-2018 年) 7 10 15 22 52 78 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2013 2014 2015 2016 2017 2018(E) 产业规模(亿美元) 年增长率(%) 2 3 5 9 21 29 0 20 40 60 80 100 120 140 0 5 10 15 20 25 30 35 2013 2014 2015 2016 2017 2
37、018(E) 产业规模(亿美元) 年增长率(%) 区块链产业图谱及增长点研究2018 2425 二、基础领域各产业全面、快速、持续发展 基础产业主要由基础硬件和核心软件组成,基础硬件包括矿机、硬件钱包、云盘、路由器等,核心软 件包括操作系统和开发工具。随着应用场景的快速扩展,既有的区块链产业在规模和技术水平方面均与持 续增长的市场需求尚有差距,倒逼相关企业进一步加强对基础硬件和核心软件的研发及产业化力度。 (一)硬件市场规模伴随数字货币市值爆发式增长 1、矿机:技术持续升级不断推动挖矿效率提升 核心技术及产品。数字货币矿机的创新和发展围绕芯片算力提升而展开,从最初的 CPU、GPU, 到 AS
38、IC 专用芯片,算力提高了数万倍。当前,ASIC 芯片生产制程已由 2014 年的 28nm 进化到 7nm,显著提高了矿机的挖矿效率高且降低了芯片制造成本。典型产品有比特大陆的蚂蚁矿机,嘉楠耘 智的阿瓦隆矿机,Bitfury 的巴比特矿机,Pangolinminer 的神马矿机。各类矿机区别主要体现在算力 以及挖矿类型的差异,其中蚂蚁矿机下属矿机种类最多,分别支持挖掘比特币、莱特币、以太坊、门罗 币等币种。 市场规模。2016 至 2017 年,各类数字货币价格暴涨,众多淘金者加入矿机大军,驱动算力需求 爆发式增长,比特币矿机、以太坊矿机、莱特币矿机等供不应求,导致矿机市场规模高速增长,其中
39、 2016 年增速最高达到 600%。与 2017 年 12 月相比,2018 年 7 月数字货币总市值降低了 70%,预 计 2018 年矿机市场规模增速放缓至 22.7%,值得关注的是 2020 年将迎来比特币减半周期,随着比特 币价格的回升,矿机市场规模有望迎来强劲上涨。 典型企业。龙头企业加大芯片研发力度,矿机算力快速提升。在算力即权利的矿机行业,领军企业 通过研发更高制程的芯片提高矿机算力,以获得更强的市场优势。2018 年 8 月嘉楠耘智抢先量产 7nm 第四章 区块链产业图谱分析 芯片,阿瓦隆 A9 系列矿机的算力由原来的 14TH/s 提升至 30TH/s,整体增长幅度超过 1
40、00%。三大 巨头优势明显,市场维持寡头垄断格局。矿机行业集聚程度较高,领军矿机生产商主要分布在中国,北 京的比特大陆、杭州的嘉楠耘智和亿邦国际被称为矿机行业“三大巨头”,截止 2018 年 8 月,三家企 业的矿机产品在全球市场占有率高达 90%。 企业融资上市步伐加快,持续拓展业务布局。由于比特币 价格暴涨暴跌导致矿机企业营收不稳定,盈利方式单一的矿机企业谋求通过融资获得更多现金,深入拓 展市场同时布局人工智能等新业务。 资料来源:中国电子学会整理 表 1 典型矿机制造企业及主要业务方向 企业名称主要业务方向 比特大陆 翼比特 比特微 巴比特 嘉楠耘智 蚂蚁系列矿机制造、矿机芯片研发设计、
41、矿池运营、深度学习加速卡及服务器、深度学 习云平台等 翼比特系列矿机制造、矿机芯片研发设计 神马系列矿机制造、矿机芯片研发设计 矿机芯片研发设计、矿池运营、大型矿池解决方案、区块链基础数据服务和交易处理 服务 阿瓦隆系列矿机制造、矿机芯片及人工智能芯片研发设计 区块链产业图谱及增长点研究2018 2627 2、硬件钱包:数字货币的安全可信需求日益提升 核心技术及产品。硬件钱包功能类似于网上银行的 U 盾,通过将数字货币私钥单独储存在钱包的 芯片中与互联网隔离,从而保障私钥的安全可控。硬件钱包的技术创新主要体现在操作的安全性和便 捷性的提升,如库神冷钱包通过种子密码、支付密码对私钥进行双重保护,
42、通过手势解锁和指纹解锁功 能提升用户体验,未来人脸识别功能也将加入到硬件钱包当中。硬件钱包典型产品有 Trezor、Ledger Nano S、Digital Bitbox、KeepKey、库神冷钱包。各类钱包的芯片和内存配置大致相同,差异主要 体现在产品的 OLED 屏幕尺寸、摄像头、解锁方式、支持数字货币种类等方面。 市场规模。伴随数字货币市值的爆发式增长,持有数字货币的人数大幅增加,据统计 2017 年持有 数字货币人数达到 1000 万人。随着个人持有数字货币市值的增加,财产安全问题得到空前的重视, 在 2014 年发生 MT.Gox 比特币交易所被盗事件(即“门头沟”事件),硬件钱包
43、产品开始普及,到 2017 年全球市场规模达到 0.16 亿美元,2015-2020 年均增长率达到 164%,其中我国自主品牌的硬 件钱包占有率约为 20%。 典型企业。硬件钱包企业技术迭代速度加快,产品体验大幅提升。库神冷钱包最新推出的 Coldlar Pro 2+ 固件系统、功能软件升级,引入钱包账户管理机制,同时配合热端实时监控资产动态。Ledger 持续优化软件系统,扩展第三方应用程序达 37 个,实用性进一步增强。龙头企业市场优势明显,硬件 钱包企业主要位于美欧中,行业集聚程度较高。截止 2018 年 8 月,捷克的 Trezor、中国的库神冷钱包、 法国的 Ledger、美国的
44、KeepKey 四家领军企业的产品在全球市场占有率高达 90%。领军企业注重社 区建设, 海外布局步伐加快。 Ledger着力营造数字货币用户社区生态, 通过网络社群途径扩展全球业务。 库神已打通美国、日本、韩国、俄罗斯等国际市场,在国外设立专业团队,力图实现产品和运营本地化。 3、共享云盘:共享闲置资源和数据安全需求大幅提升 核心技术及产品。共享云盘通过共享计算生态中基于区块链技术生成的共享资源的工作量证明机制 激励用户共享闲置的网络带宽、存储空间等资源,通过安全数据加密技术保障硬盘数据安全,通过智能 文件管理技术实现数据的便捷调取。共享云盘典型产品有迅雷玩客云和暴风播酷云。用户可通过购买智
45、 能硬件设备激活奖励计划,通过共享带宽、存储等计算资源,按照一定的规则获得数字货币奖励。如通 过迅雷的玩客云共享闲置资源获得链克币,用户可使用链克兑换共享计算相关的产品和服务,如视频网 站会员特权服务、网络加速服务、云存储服务、共享内容服务、游戏内容服务等。 第四章 区块链产业图谱分析 资料来源:中国电子学会整理 表 2 硬件钱包典型企业及主要业务方向 企业名称主要业务方向 Satoshi Labs Shift Devices Keepkey Coldlar Ledger Trezor 系列硬件钱包及配件 Digital Bitbox 系列硬件钱包及配件 Keepkey 硬件钱包 库神系列冷钱
46、包、配件和联网端 APP Ledger 系列硬件钱包、配件及软件服务 区块链产业图谱及增长点研究2018 2829 第四章 区块链产业图谱分析 市场规模。共享云盘类产品 2017 年开始出现于中国并迅速受到广泛关注,当前全球共享云盘市场 仍主要集中在中国,迅雷玩客云和暴风播酷云两种产品占据我国 95% 以上的市场份额,2017 年迅雷 玩客云市场规模约 0.25 亿美元,暴风播酷云约 0.05 亿美元,在共享资源的现实需求和积分激励效应下, 共享云盘市场将持续保持高速增长。 典型企业。云盘制造企业积极研发加密技术,产品功能日益完善。如迅雷玩客云开发出领先的加密 计算和传输通道技术,使得数据计算
47、只发生在个人云盘端而非第三方云服务器上,避免隐私泄露,通过 定制的 Paragon 文件系统提供便捷的数据管理服务。云盘制造龙头企业主要位于中国,呈现市场高度 垄断态势。位于中国的深圳市迅雷网络技术有限公司和北京的暴风新影科技有限公司分别研发出玩客云 和播酷云产品,占据全球高达 95% 以上的市场份额。企业布局开放平台,应用场景日益完善。迅雷发 布迅雷链,随着搭载区块链技术的共享计算生态中加入的开发者和商户企业日益增多,链克应用场景快 速延伸。暴风通过播酷云存储节点与多个区块链垂直领域的企业开展深度合作,“区块链 + 存储”应用 场景日益丰富。 资料来源:中国电子学会整理 表 3 分布式存储典
48、型项目及主要业务方向 企业名称主要业务方向 迅雷玩客云 暴风播酷云 业务涉及玩客云盘、链克商城、云服务及迅雷链等 业务范围包括播酷云盘、积分商城及云服务 (二)操作系统发展加速推动分布式商业应用落地 1、公链:围绕去中介化、安全、能耗展开激烈竞赛 核心技术。共识机制、加密算法、分布式网络技术的创新是推动公链发展的三大要素,其中围绕共 识机制的演进革新是公链发展最重要的驱动力。现有共识机制的改进和融合正在快速推动区块链系统围 绕去中介化、安全、能耗不可能三角进行更优化的均衡,从而提供更高效更安全的解决方案。当前公链 项目层出不穷,致力于为开发者提供包括并行运算、数据库、账户系统等一系列服务。 产业前景。作为区块链的操作系统,发展成熟的公链可为各种应用开发提供基础技术支撑,是未来 区块链技术落地应用的核心基础。截止 2018 年 8 月,公链项目占据全球数字货币总市值的 60%,当 前公链竞争愈演愈烈,预计产业规模将持续保持高速增长。 典型项目。公链项目创新共识机制,交易吞吐量有效提升。共识机制的优化创新直接影响着公链平 台的效率。早期的 ETH 使用工作量证明机制(POW),算法简单,安全保障高,但耗费算力资源,处 理效率低,现在 ETH 准备向权益证明机制(POS)转移,能够