区块链作为新型基础设施的意义作用和前景分析

　　摘 要：2020年4月20日，国家发改委重新定义了新型基础设施的概念，明确将区块链纳入我国数字经济下新技术基础设施的重要组成部分。文章从数字经济下生产力和生产关系等方面，分析得出区块链纳入新型基础设施不仅是数字经济发展的必然要求，也是其自身价值的体现。同时，指出了目前区块链作为新型基础设施迫切需要其自身完善的问题所在，并针对问题提出了监管、应用等方面的建议。

　　本文源自网络空间安全 2020年11期《网络空间安全》(国际统一刊号：ISSN 2096-2282;国内统一刊号：CN 10-1421/TP)期刊创刊于2010 年，由中华人民共和国工业和信息化部主管，中国电子信息产业发展研究院、赛迪工业和信息化研究院主办，是集学术性、技术性、专业性和权威性为一体的国家级学术期刊。

　　关键词：区块链;新型基础设施建设;数字经济

　　1 引言

　　2020年4月20日，国家发改委重新定义了新型基础设施的概念：新型基础设施是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。其包括三个方面的内容。一是包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施;以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施;以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等在内的信息基础设施。二是以深度应用互联网、大数据、人工智能等技术为基础支撑传统基础设施转型的融合基础设施。三是能够支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的创新基础设施。其中，区块链技术作为新一代新兴信息技术之一，首次被国家明确为新型基础设施，这是区块链技术发展的又一大机遇，但同时也伴随着挑战。

　　2 区块链纳入新型基础设施是数字经济发展的必然要求

　　一是数字经济成为我国新常态下经济发展的主要模式。随着万物互联时代的到来，催生出的以5G、人工智能、工业互联网、物联网、区块链、云计算等为代表的新一代信息技术，这些信息化技术构建了数字化的生活方式，数字化世界催生了数字经济的发展。截止到目前，在数字经济发展方面，我国数字产业化结构持续优化，软件和信息技术服务业、互联网行业增长较快，信息消费、数字经济领域投资、数字贸易等需求活力不断释放，产业数字化深入推进，地方转型实践案例不断涌现，数字化治理能力全面提升，已逐渐形成多方共治格局，营造出规范有序、包容审慎、鼓励创新的发展环境。

　　二是新基建为我国数字经济的发展提供了新动能。从新基建的本质上来说，其代表的是数字技术基础设施，通过数字经济和高端科技的快速发展为我国经济高质量提供动力，与数字经济发展不谋而合，这也是我国大力提倡新型基础设施建设的原因。尤其是在2020年初突如其来的新冠疫情下，新基建创新数字经济的发展模式，催生出一批以云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术为基础的新技术融合，全面促进了信息技术的无接触配送等新产业、新业态和新模式，从而形成数字产业链和产业集群。

　　三是区块链技术提高数字经济下的生产力。在信息化的背景下，數据和信息等资料成为生产关系中生产资料的主要来源，随之而来的问题是数字资源或资料在生产、交换、转移、分配和消费过程中，存在数据质量安全、真假难辨、数据隐私安全无法保障、数据所有权模糊、数据迷航与信息过载等问题。区块链作为一种以去中心化方式集体维护可信数据库的技术，其去中心化的分布式数据库，可以实现点对点传输机制，保证数据的通讯安全;加密算法可以实现信息的匿名保护，防止用户个人信息泄露，提高数据的隐私保护;共识机制可以实现不同来源、不同类别数据的数据共享，解决信息孤岛问题;智能合约使得各个区块按照事先约定的条件通过系统自动执行，有效地提高了工作效率，也提高了生产力。

　　四是区块链技术能够改变数字经济下生产关系发展模式。区块链作为一个可信任的交换网络，实现个人、机器的数据确权，使人们在生产中的地位和相互关系处于平等地位，个人具有数据产权，享受数据收益、分红等权益，改变生产关系的模式。如在新冠疫情期间，区块链的去中心化、防篡改、高度可扩展等特点，在身份管理、数据共享、供应链管理、慈善捐赠、医疗管理、外贸服务等方面发挥了巨大作用，有效地推动了经济发展和复工复产。

　　区块链作为新一代信息技术创新的重要领域，自2015年就已经引发了各界，特别是科技界和投资界的关注。特别是在2019年，区块链成为了中共中央政治局第18次集体学习的主题，引发社会各界更广泛更深入的热议。区块链基础设施可以从两种角度来理解。一种理解是支撑区块链平台的基础设施，从区块链技术的概念、特点出发，支撑区块链平台的要素包括数据、算力、网络等。数据是区块链技术能够体现价值的必要条件，没有数据，拿什么上链?关于算力，通俗地讲，就是对哈希值的计算，哈希值是能够确保区块链的必要条件。网络即P2P网络，是保证区块之间信息传递的必要条件。另一种理解是将区块链平台作为基础设施，就目前国内外区块链技术的应用案例和落地场景来看，也都是以区块链平台作为基础设施建设的，这更加符合区块链作为新型基础设施的概念定义，即将区块链基础设施定义为支撑上层应用的许可链(联盟链和私有链)或BaaS服务平台，且这一方面在全球都属于起步阶段，其建设和发展还有很大空间，从我国区块链平台建设来看，尚处于全球前列。

　　3 区块链纳入新型基础设施是其自身价值的体现

　　一是区块链技术在自身发展的同时，有望推动其他新一代信息技术(如人工智能、大数据等)的融合发展。与区块链一样，构成人工智能、大数据、物联网的首要要素是数据，而数据最基础的来源一般是个人信息，也就难免会涉及到隐私问题。随着信息技术的不断进步，智能手机和物联网智能终端也越来越普及化，伴随而来的是越来越多的公众依赖移动设备，海量数据也由此产生。在信息化时代，谁掌握了数据，谁就掌握了主导权，从20世纪90年代到现在，海量数据都由互联网巨头们搭建的平台所支配和垄断。若平台存在问题，数据就容易泄露，甚至阻碍实际应用。而区块链技术的去中心化、防篡改等特点在数据保护方面大有可为，可以有效地解决人工智能、大数据、物联网中遇到的海量数据问题。

　　二是区块链技术的发展有望催生出一批以BaaS、MaaS、PaaS等为主的，可以服务于产业发展的新模式平台。区块链技术的应用从某种程度上，代表了新一代互联网技术应用的发展方向。2017年以来，我国互联网巨头企业积极探索区块链与云计算结合，针对金融、物流、商品防伪溯源等领域展开的BaaS平台相继推出，优势也逐渐显现。区块链Baas平台具有四大优势，即创新创业者的初始门槛、快速开发和搭建区块链去中心化底层架构和应用程序、降低创业者和中小微企业部署区块链和运营维护成本以及为企业提供更灵活和简单易用的开发环境。

　　三是随着数据商业资源价值的不断提升，区块链技术稳固数字经济下数据信息的确权和使用。数字经济是在万物互联的背景下，数字化技术和现实经济相互融合的产物，而数字经济发展下的产物数字资产也正在悄然融入人们的生活。在互联网世界中，所有事物都将以数据的形式存储，区块链技术的防篡改、可追溯，保证了记录在区块上的数据的完整性和真实性，为数字经济尤其是在資产登记、交易支付等金融方向的发展，构建了一条通向未来的单项时间轴。

　　四是区块链有助于实现商业组织形态的重构和社会协作方式重组。区块链去中心化、数据不可篡改、可追溯等特征使得区块链成为信任机器，建立了商业活动中个体与个体之间的信任，从而有助于商业活动去中介化，实现商业组织形态重构。此外，根据科斯对于企业存在原因是为降低交易成本费用的论述，基于区块链共识算法和智能合约编程构建的信任关系的交易活动，有望将市场交易费用降低至趋近于零。这意味着企业这种制度安排可以不再需要，即企业将会消失，从而使得区块链作为信任机器可以实现个体与个体之间的大规模协作、自主组织、自主治理，最终形成全新的社会协作方式和商业模式，甚至是生产关系变革。

　　4 区块链作为新基础设施迫切需要其自身进一步完善

　　区块链作为新型基础设施需要尽快完善自身技术，满足实际需要。目前，区块链发展仍处于早期阶段，技术尚不成熟，诸多核心关键技术亟待突破，主要有四个方面。

　　(1)高性能方面。一是并行的技术，例如以太坊分片技术、子链技术、Fabric多通道技术;二是优化数据结构的技术，例如DAG(有向无环图)提升区块链可扩展性;三是优化共识算法的方式，针对现有共识算法进行改进和新共识算法，例如DPoS等;四是优化智能合约的方式，例如开发高效的智能合约引擎;五是链下扩容方式，例如闪电网络、雷电网络等创新技术提高区块链处理交易能力。

　　(2)安全隐私方面。通过诸如零知识证明、群签名、环签名、同态加密、多方安全计算等，尝试解决区块链的隐私和安全问题。

　　(3)高可用性方面。一是动态节点管理机制，能够实时动态的管理节点加入、退出、以及失效后的恢复;二是去中心化联盟自治管理机制，通过多方提案投票等机制实现联盟链公平管理;三是高效热备切换机制。

　　(4)可扩展性方面。一是跨链技术，主流跨链技术有侧链/中继、公证人机制和哈希锁定三种方式，代表项目分别有Cosmos、Ripple、Light Network;二是存储可扩展技术，可以实现多组织形式的数据可信存储;三是支持预言机，通过预言机实现可信外部数据源服务。

　　数字经济下，数字资产的发展为区块链监管带来新的挑战。一是区块链技术的核心理念是去中心化，强调节点平等和自主运行，如何既能发挥区块链在构建信任体系方面的优势，又能满足监管要求是行业面临的最主要的挑战。二是一般公有链都将数字货币作为激励手段，而区块链数字货币并不被国家金融监管部门认可，这为公有链在我国的应用带来挑战。三是有些地方存在过于夸大区块链作用的行为，欺骗群众或企业投资项目，从而谋取利益，为国家区块链产业发展上带来一定的挑战。

　　正确引导区块链市场快速发展，加强区块链作为新型基础设施能够提升我国全方位发展的认知。目前，我国对于区块链技术的认知还是存在着一定的误区。一是大量民众对区块链的应用价值往往是一知半解，受虚拟货币的影响，在认识上容易将真正的区块链技术与比特币混淆，认为部分国家禁止了ICO、关闭了加密数字货币交易平台就是否定了区块链技术，短时期内难以深刻理解和接受。二是各国IT巨头企业、金融机构虽然纷纷布局区块链，但投入资源有限且主要应用于非核心业务领域，对区块链技术的应用仍处于初级阶段。三是部分地区对区块链的认知仍存在偏见，在政策方面，仅是为了响应国家号召而颁布，并没有端正发展区块链的态度，同时又盲从其他城市，采取观望的态度，从而缺失城市话语权，仅是为了“政策”而“政策”，对于市场、成本、发展等环境无相关布局。

　　5 区块链真正发挥新基建的作用需要做好监管、应用等方面的工作

　　为真正发挥区块链新型基础设施的作用，仍需建立健全监管体系。一是目前我国在区块链技术的监管方面还有待进一步加强，为了推动区块链安全有序发展，国家需进一步明确区块链中的法律主体，应制定相关的法律规定来确认区块链作为新型基础设施在网络各节点中应履行的责任。二是網络空间安全一直是国家关注的重点，区块链即已被国家列为新型基础设施建设的重点内容，在互联互通的信息化时代，要更注重加强对区块链技术的引导和规范，加强对区块链安全风险的研究和分析。三是由国家牵头、各地区政府及相关单位落实区块链作为新型基础设施在实体经济，如金融、保险、溯源、存证等领域的应用需要细分的监管制度，针对不同的应用场景制定不同的监管制度，有利于促进区块链在不同领域的有序发展。

　　要推动区块链新型基础设施建设必须要有专业的区块链人才。目前，我国区块链人才严重短缺，亟需创新人才培养机制，加快人才队伍建设。一是强化高校人才培养体系，高校对区块链的重视程度决定着未来区块链人才的供应量，同时也是对未来国家在区块链领域应用发展，争夺国际话语权打下基础。支持高校和职业院校设置区块链技术应用相关专业，加快培育区块链技术应用专业人才。各大城市之间以及各省市之间可组建高校区块链联合大会，积极联合本地高校以及全国高校打造区块链学科体系建设工作，完善区块链教材和课程体系，打造基础型综合区块链人才。二是多方共建培养区块链应用人才。区块链底层技术研发方面，高校的理论学习是基础，企业的实践应用是方向。面向企业高层积极联合国内各高校专家、院士、研究机构打造区块链高阶培训课程，深化高管阶层对区块链技术的认知，促进多方资源合作共赢，培养区块链创新人才，进一步推动区块链创新成果转化，促进区块链在实体经济的发展。

　　新型基础设施不只是区块链，还包括5G、物联网、工业互联网、人工智能、云计算等新一代信息技术，而区块链作为服务于新型基础设施建设的一项重要技术，与其他技术的融合是关键。探索利用区块链技术与5G、人工智能、工业互联网、大数据等技术的融合，有利于加快我国政务服务、新型智慧城市建设、城市间信息、资金、人才、征信等方面的互联互通，更重要的是有利于创新数字经济发展模式，打造便捷高效、公平竞争、稳定透明的营商环境，贯彻落实我国现代化建设的要求。

　　国家及各地区政府应积极开展以区块链为基础的新型基础设施应用试点示范工作，树立典型行业案例，形成示范效应。一是目前我国区块链技术在金融、政府服务、电子存证等领域发展较为快速，针对已有良好基础的领域，由国家及各地区政府牵头，联合相关科研单位，重点组织开展区块链在这些重点行业和领域的应用，树立典型，加速形成以点带面、点面结合的示范推广效应，推动以区块链平台作为基础设施与实体经济的发展。二是我国区块链技术在医疗健康、公益慈善、物流、工业制造等领域发展渐成气候，应进一步在这些领域找准突破口，开展行业专项应用试点示范，提升区块链技术在其他实体经济领域的应用水平，推动我国数字经济发展。

　　6 结束语

　　党的十八大以来，我国新型基础设施建设取得了明显成效，对高质量发展的支撑作用正在加速释放。尤其是在新一代信息技术方面，我国在科技创新和经济发展中发挥了引领作用。区块链作为新一代信息技术之一，将进一步加快我国改革经济社会运行秩序，对稳定全球产业链和供应链起着重要作用。

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