清华大学：2020区块链发展研究报告（129页）.pdf

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1、区块链发展研究报告 2020 2020 年第 5 期 清华大学人工智能研究院 北京智源人工智能研究院 清华中国工程院知识智能联合研究中心 2020 年 7 月 目录目录 1 概述篇 . 1 1.1 产生背景. 2 1.2 区块链概念. 2 1.3 区块链发展阶段. 4 1.3.1 区块链 1.0：数字货币 . 5 1.3.2 区块链 2.0：智能合约 . 6 1.3.3 区块链 3.0：多行业应用 . 7 1.4 区块链特征. 8 1.5 国内外发展现状. 9 1.5.1 相关政策现状. 9 1.5.2 行业发展及市场规模. 14 2 技术及理论篇 . 17 2.1 密码学. 18 2.1.1

2、 公钥密码体制. 19 2.1.2 哈希函数. 22 2.1.3 密码学研究热点. 23 2.2 分布式系统与共识协议. 24 2.2.1 共识机制的功能. 25 2.2.2 共识机制的分类. 26 2.2.3 共识机制的评价. 30 2.2.4 分布式系统研究热点. 30 2.3 博弈论. 31 2.4 智能合约. 34 2.5 跨链技术. 36 2.6 区块链领域必读论文. 37 2.7 区块链话题模型（Topic Model）. 40 2.8 区块链国内专利申请情况. 42 3 人才篇 . 45 3.1 区块链领域人才分布. 46 3.2 区块链代表学者. 49 3.2.1 密码学. 4

3、9 3.2.2 分布式系统和理论. 61 3.2.3 博弈论. 67 4 应用篇 . 73 4.1 数字货币. 74 4.1.1 数字货币概述. 74 4.1.2 数字货币分类. 75 4.1.3 数字货币优点和风险. 82 4.2 区块链其他应用场景. 84 4.2.1 金融服务. 85 4.2.2 智能制造. 87 4.2.3 物联网与供应链管理. 88 4.2.4 文化娱乐及传媒. 89 4.2.5 民生公益. 90 4.2.6 政府管理. 93 5 趋势篇 . 95 5.1 区块链发展面临的障碍和挑战. 96 5.1.1 技术问题. 96 5.1.2 高耗能问题. 97 5.1.3 安

4、全挑战. 97 5.1.4 监管风险. 97 5.2 技术趋势与升级. 99 5.2.1 技术趋势. 99 5.2.2 国际趋势. 100 5.3 产业趋势与升级. 101 参考文献. 102 附录 1 区块链期刊 . 106 附录 2 近 10 年区块链相关的国家自然科学基金 NSFC 项目 . 112 图目录图目录 图 1 区块链 1.0 技术架构 . 6 图 2 区块链 2.0 技术架构 . 7 图 3 区块链 3.0 技术架构 . 8 图 4 近年来主要国家的区块链相关政策动态 . 11 图 5 2018-2020 年中国区块链发展相关政策动态. 13 图 6 密码体制的基本模型 .

5、19 图 7 公钥加密流程 . 20 图 8 对称密码体制加密流程 . 20 图 9 百度数字签名证书页面 . 22 图 10 密码学研究技术热点 . 24 图 11 基于点对点网络的 Sybil Attack 原理 . 27 图 12 分布式系统领域研究热点 . 31 图 13 博弈论研究热点 . 34 图 14 智能合约领域研究热点趋势 . 36 图 15 LDA 结构图. 40 图 16 2010 至 2019 年期间区块链相关专利申请量. 43 图 17 2010 至 2019 年期间区块链专利受理局排名. 43 图 18 2010 至 2019 年期间国内区块链相关专利申请排名前十机

6、构. 44 图 19 区块链领域顶尖人才全球分布 . 46 图 20 区块链领域顶尖人才中国分布 . 48 图 21 区块链主要应用场景 . 84 图 22 区块链的热点技术趋势图 . 100 图 23 区块链技术国家发展趋势 . 101 表目录表目录 表 1 术语 . iii 表 2 缩略语 . iv 表 3 区块链的类型及特性 . 3 表 4 加解密算法类型 . 21 表 5 典型散列算法特点 . 23 表 6 共识机制及技术水平 . 28 表 7 共识机制分类 . 29 表 8 共识机制评价维度 . 30 表 9 区块链话题模型 . 41 表 10 区块链领域学者数量排名前十的国家 .