区块链基础设施研究报告（2024年）
版权声明本白皮书、研究报告版权属于中关村区块链产业联盟，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中关村区块链产业联盟”。违反上述声明者，本单位将追究其相关法律责任。 编制说明组织单位：中关村区块链产业联盟牵头编制单位：（排名不分先后）中国信息通信研究院欧科云链控股有限公司布比（北京）网络技术有限公司编写组主要成员：（排名不分先后）施建锋、尹铃元、张钰雯、尹子航、刘阳、池程、 西安交通大学王伟、蒋海、蒋照生 前言党的二十大以来，中国正加速推进数字中国建设，数字经济已成为国家发展战略的重要组成部分。区块链基础设施作为数字经济时代的可信基石，正以前所未有的速度重塑经济生态，不仅革新了传统的生产关系与商业模式，还孕育出一系列新兴产业、业态与模式，为数字经济的蓬勃发展注入强劲动力。继往开来，中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所长期深耕区块链基础设施领域，先后发布了《区块链基础设施研究报告（2021年）》、《区块链基础设施研究报告（2022年）》及《区块链基础设施研究报告（2023年）》，持续为行业提供权威视角与深度洞察。本报告在过往研究的基础上，概述了区块链基础设施在2024年的总体发展态势，剖析了区块链基础设施在技术革新、产业生态、监管合规等方面的进展。经过四年的跟踪研究，我们发现区块链基础设施从各自独立建设阶段步入互联互通成网阶段、从区域部署阶段到国际化布局阶段、从浅层应用阶段到深层赋能阶段、从蛮荒扩张阶段到理性回归阶段、从独立应用阶段到与其它技术融合应用阶段、从无序运营阶段到监管合规阶段。为此，本报告旨在通过对区块链基础设施的最新进展进行深入分析，为解决我国区块链基础设施的发展建设和合规运营提供参考，进一步发挥区块链在数字经济中的基础设施作用。 目录一、区块链基础设施发展总体概述..................................................................1（一）全球发展凸显新态势，推动聚链成网和可持续性发展........................1（二）设施作用展现新特点，推动商业创新并奠定可信基石........................5（三）我国建设构筑新规模，面临碎片孤岛和活力不足挑战........................7二、区块链基础设施技术革新........................................................................10（一）性能优化持续创新，链上分片并行与硬件加速新突破......................10（二）安全防护优化升级，构建身份验证与隐私保护新篇章......................14（三）互操作性不断提升，开启区块链深度互联互通新征程......................17三、区块链基础设施产业生态建设................................................................21（一）区块链基础设施产业链基本构建，多元创新发展活跃......................21（二）区块链基础设施投融资回归理性，新增企业数量放缓......................27（三）区块链基础设施场景朝深度拓展，开启产业创新未来......................29四、区块链基础设施监管与合规....................................................................41（一）全球监管政策逐步完善，国际合作加强但挑战依存..........................41（二）监管合规举措实施应用，助力区块链行业稳健前行..........................44（三）监管沙盒试点成效明显，推动有效监管与创新平衡..........................47五、区块链基础设施未来展望........................................................................50 1一、区块链基础设施发展总体概述（一）全球发展凸显新态势，推动聚链成网和可持续性发展区块链基础设施概念首次得到明确界定，为区块链产业发展筑牢根基。2024年9月，工信部等十一部门联合印发《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》，通知中提到区块链基础设施是区块链技术和理念工程实践的具体形态，包括支持开发的区块链开源底层技术平台、由公共链网、跨链系统组成的网络服务设施、面向区域或行业应用的区块链公共服务平台等形态。区块链基础设施的这一明确界定，为从业者提供了清晰的认知框架，促使各方力量汇聚，共同推动区块链基础设施为我国的数字经济、智能制造、供应链管理、金融科技等领域提供更为坚实的技术支撑。全球区块链基础设施建设逐步成型，区块链基础设施仍然是重点投资方向。区块链技术在未来数字经济中具有巨大潜力，有望重塑多个行业的业务模式、推动经济创新发展和提升社会治理效能，因此众多科技企业、金融机构、风险投资公司以及政府部门纷纷将目光聚焦于区块链基础设施，不断加大投入力度。以太坊区块链创建于2015年，现已成为事实性全球区块链基础设施，截至2024年10月，以太坊在线活跃节点数约6379个，节点主要分布于美国（52.93%）、德国（12.06%）和英国（3.13%）等国家。不同于比特币区块链，以太坊支持智能合约以自定义应用业务逻辑，其网络上 2部署的合约数超过6400万个，被外部用户用私钥控制的地址数超过2.8亿个。2018年，29个国家(欧盟成员国、挪威和列支敦士登)和欧盟委员会联合创建了欧洲区块链伙伴关系（EBP），旨在利用区块链为公共管理部门、企业、公民及其生态系统创建可信的跨境服务。欧盟委员会和EBP一直在建设欧洲区块链服务基础设施（EBSI），截止2024年10月，EBSI活跃节点数已达到39个。迄今为止，EBP的用例已包括中小企业融资、文件可追溯性、自我主权身份、社会保障、文凭、庇护流程管理和可信数据共享等不同领域。区块链服务网络（BSN）在2023年与欧洲云计算解决方案提供商CloudSigma达成合作，CloudSigma把BSN专网引入其覆盖瑞典、沙特、美国、日本、墨西哥、英国、德国、瑞士、埃及、印度、菲律宾、澳大利亚等国的全球云服务网络中，对外提供企业级区块链服务。与之对应的是，针对区块链基础设施的投资，据财联社创投通统计2024年全球Web3领域的投融资事件，区块链基础设施赛道是融资数量和总额最多的细分赛道，2月31个项目获得2.05亿美元投资、3月42个项目获得6.06亿美元投资、4月43个项目获得6.85亿美元投资、5月41个项目共获得4.98亿美元投资、6月28个项目总共获得4.57亿美元投资、7月32个项目总共获得7.59亿美元投资、8月29个项目获得5.22亿美元投资。跨链互操作技术进入全面可用阶段，不断加速区块链基础设施聚链成网。区块链基础设施从单链向多链并行发展，当前全球正在运营的公有链超过100个，联盟链数量更是庞大。伴随区块链产业 3生态的不断发展与壮大，资产与信息在不同链之间实现互通的需求变得愈发强烈。跨链互操作技术逐渐成熟，提高了多链间资产和信息的互操作性。这一趋势体现在跨链桥技术、跨链通信协议（Inter-BlockchainCommunicationProtocol，IBC协议）的快速发展，以及Layer0基础设施如Polkadot和Cosmos等生态的扩展。截止2024年9月8日，全球有超过121个跨链桥，支持188个区块链，其中支持以太坊的跨链桥数量最多，达111个。跨链桥能力不断提升，目前Squid等跨链桥能够支持超过40个区块链。Cosmos的核心为CosmosHub，其通过IBC协议连接多个区块链，截止2024年10月17日，Cosmos的IBC跨链代币数超过1300个。为了应对任意区块链之间跨领域、跨地域、跨行业、跨层级的数据互联互通的需求，长安链于2024年8月发布ChainBridge，其包含跨链协议TCIP（TrustChainInteroperabilityProtocol），同时将长安链作为中继链，可以在不对原链改造的情况下，实现多个异构链之间互联互通。2024年4月，去中心化计算平台Chainlink的跨链互操作性协议（CCIP）进入全面可用阶段，Arbitrum、Avalanche、Base、BNBChain、以太坊、Kroma、Optimism、Polygon和WEMIX均集成了该协议。开发者可以使用CCIP创建跨链智能合约，向部署在其它区块链上的智能合约发送数据并触发函数调用。绿色区块链技术发展趋势明显，为可持续发展奠定基础。随着全球对碳中和的重视，业界越来越关注区块链的能源效率和环境影响，更加注重区块链技术的可持续性和环保。一是PoW（工作量证 4明）共识机制逐步被更高效、更环保的机制替代。以太坊自2022年9月15日将工作量证明共识机制转到权益证明共识机制（PoS），其总功耗下降了99%。Chia区块链提出了一种新的中本聪共识算法，称为空间和时间证明（ProofofSpaceandTime）机制。该机制被认为是工作量证明的“绿色”环保替代品，因为其认为未使用的存储空间是一种分布广泛、抗ASIC和过度配置的商品，同时电价在很大程度上与运行存储的相关性很小。Chia区块链上活跃200000-300000个完整节点时，使用的电量大约是比特币工作量证明目前每年消耗电量的三百分之一；二是创新存储和执行方式。传统方式下，大量的数据需要占用较多的区块空间，并且在以太坊虚拟机（EVM）中进行处理和执行，消耗大量的gas。2024年3月13日，以太坊网络进行了坎昆升级，通过引入新的数据存储方式，交易数据会被存储在名为“Blob”的临时存储空间中，Blob中的数据不需要由EVM直接读取和执行，只是作为一种临时的、单纯的数据存储，大大减少了数据处理的复杂性和资源消耗。三是前沿技术对区块链带来的变革。2024年，针对比特币等加密货币使用的能源密集型工作量证明机制，BTQ通过实现量子计算中的玻色子采样方法，开发了一种量子工作量证明(QPoW)算法，该算法大大降低了区块链交易所需的能量消耗，支持实现区块链的可持续性。 5（二）设施作用展现新特点，推动商业创新并奠定可信基石区块链基础设施是全球数字经济变革的创新引擎。在当今全球化的经济格局中，区块链基础设施正以其独特的技术优势和创新潜力，引领着数字经济的深刻变革。一方面，它为数字经济提供了高度安全且不可篡改的数据存储和交易平台。通过分布式账本技术，确保了数据的真实性和完整性，降低了信任成本，为全球范围内的商业合作和经济往来奠定了坚实基础。无论是跨国贸易中的合同签订与执行，还是金融领域的跨境支付与结算，区块链基础设施都能提供高效、安全的解决方案，打破传统经济模式中的地域限制和信任壁垒。截止2024年11月，全球市场上已有超过16615个Dapp被开发上架，其中游戏类超过3231个，DeFi超过3417个，社交类超过580个。另一方面，区块链基础设施催生了众多创新的商业模式和经济业态。智能合约的广泛应用，使得交易自动化、智能化成为可能，极大地提高了经济效率。同时，基于区块链的数字资产和通证经济，为企业融资和资源配置开辟了新的途径，激发了创新创业的活力。在全球经济面临转型和升级的关键时期，区块链基础设施成为了推动数字经济创新发展的强大动力。分布式物理基础设施网络（DePIN）是一种基于区块链的新兴模式代表，它利用区块链技术将分布式的物理设备和基础设施连接起来，形成一个去中心化的网络。例如，在太阳能发电领域，众多的家庭太阳能板可以通过区块链技术组成一个DePIN，实现电力的分布式生产和共享。截止2
