前瞻经济学人 紧跟行业趋势,免遭市场淘汰

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2024年中国战略性新兴产业之——区块链产业全景图谱(附产业规模、区域分布、竞争格局和技术路线等)

廖子璇

行业主要上市公司:四维图新(002405)、安诺其(300067)、腾讯控股(0700.HK)、百度(BIDU.O)等

本文核心数据:区块链市场规模;区块链备案企业数量;区块链基础架构

产业概述篇:区块链产业链全景及价值链分布

——区块链产业界定概述

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。区块链具有去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改与匿名性的特点。

图表1:区块链行业的特征简析

区块链可分为公有链、联盟链与私有链三种。公有链是指完全对外开放,任何人都可以任意使用的区块链网络;联盟链是针对特定的企业和机构开放的区块链网络;私有链是指由特定企业或机构控制使用的区块链网络。

图表2:区块链行业的特征简析

——区块链产业链结构

区块链产业链上游主要为基础层与平台层,基础层包括数据存储、预处理与对等传输;平台层包括智能合约、账本、节点管理、事件流与状态监测等。产业链中游为接口层、呈现层与外部交互层,接口层包括外部接口、用户API与管理API;呈现层包括用户应用和管理应用;外部交互层包括预言机、链外数据与非原生应用。产业链下游为应用场景,包括个人、政务与金融等。

图表3:区块链产业链结构

——区块链产业价值链分析

区块链产业链上游平台层较重要,其主要为开发者提供基于区块链技术的应用开发服务。它提供了智能合约、信息安全、数据服务等产品化服务,使开发者能够在这一层上便捷地开发和扩展区块链应用。中游呈现层也较重要,呈现层通过可视化界面的方式展现出区块链数据和信息,使得用户可以直观地理解和使用区块链技术,无需深入了解其底层复杂机制。呈现层不仅展示数据和信息,还能够根据业务逻辑以不同的方式展示数据,使得用户能够更清晰地理解业务逻辑和数据之间的关系。

图表4:区块链产业价值链分析

注:满分为★★★★★;☆为半星。

产业政策篇:区块链产业政策环境解读

——中国区块链产业重点政策汇总:前瞻部署区块链产业

2016年,国务院发布《“十三五”国家信息化规划》将区块链列入新技术范畴并作前沿布局,标志着我国开始推动区块链技术和应用发展。此后国家接连出台区块链相关政策,为区块链的发展提供了良好的环境。

图表5:截至2024年中国国家层面区块链产业政策及重点内容解读(一)

图表6:截至2024年中国国家层面区块链产业政策及重点内容解读(二)

图表7:截至2024年中国国家层面区块链产业政策及重点内容解读(三)

图表8:截至2024年中国国家层面区块链产业政策及重点内容解读(四)

注:查询时间截至2024年3月26日。

——中国区块链产业重点政策:提升区块链产业规模

2021年6月,国务院发布《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》,该《指导意见》为贯彻落实习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时的重要讲话精神,发挥区块链在产业变革中的重要作用,促进区块链和经济社会深度融合,加快推动区块链技术应用和产业发展而发布。

图表9:《关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见》对区块链产业的影响

产业发展篇

——区块链发展历程:中国处于3.0时代,区块链技术覆盖各行各业

2023年是区块链发展史上的重要年份,“区块链” 多次在国家政策中被提及。区块链技术表面只是一个分布式环境下的块链式结构存储技术,而实际内涵却十分丰富,区块链的发展历程可分为以下三个阶段:

图表10:中国区块链发展历程

——区块链发展规模:中国区块链市场发展迅速,且保持高速增长

中国区块链关键技术持续取得突破,应用基础不断夯实完善,总体上呈现集成规模化提升、生态结构优化成形、技术融合稳步提升、标准化成效凸显等显著特点。2023年,中国区块链市场规模达到31.6亿美元,2019-2023年年均增长率为73%。

图表11:2019-2023年中国区块链市场规模情况(单位:亿美元)

——区块链标准制定情况:国内区块链标准制定成果丰硕,团体标准数量较多

近年来,国内区块链技术应用标准研制活跃,各类标准化组织合力推进标准化工作。从2016年起,国内诸多机构开展了区块链标准立项工作,据中国信通院整理统计,截至2023年底,国内相关标准化组织累计发布区块链领域技术标准209项,其中包括,国家标准3项、行业标准8项、团体标准167项和地方标准31项。从已发布的标准来看,团体标准最为活跃,成果丰富,占比高达80%,涵盖了术语规范、技术规范、安全、性能指标、互操作、智能合约、行业应用等众多领域。

图表12:截至2023年中国发布区块链标准情况(单位:件,%)

图表13:截至2023年中国发布区块链标准情况

企业布局篇

——区块链备案企业数量:国内区块链企业数量保持相对稳定,数字藏品业务吸引资本布局

2021年以来,基于区块链的数字藏品业务快速发展,带动企业数量扩张。2023年,受数字藏品业务商业模式难以持续的影响,市场热度有一定回落,产业进入收缩期,我国新增区块链企业速度也有所放缓。截至2023年,国家互联网信息办公室已发布十三批次区块链信息服务备案清单。

图表14:截至2023年中国区块链备案数量(单位:件)

——区块链企业竞争格局:蚂蚁区块链、腾讯云等企业名列前茅

2023年10月,“2023中国产业区块链企业100强”正式发布,榜单基于调研企业2022年度全年相关数据统计分析与核查比对得出,由行业影响力、创新与可持续发展、技术服务能力、产业应用能力四个一级指标,企业营收规模、区块链搜索指数、央媒报道、区块链产值占比等19个细化统计指标构成。“2023中国产业区块链企业100强”名单中,蚂蚁区块链、腾讯云、招商局集团、国家电网中国移动、中国工商银行中国电信、趣链科技等企业位居前列。

图表15:2023中国产业区块链榜单TOP10

区域布局篇

——主要省市区块链政策发布情况:多地密集出台数字资产相关政策

数字化建设政策密集出台,我国已经基本形成完善的数字化发展战略规划和举措相结合的政策体系。在国家政策指导下,各地方政府积极出台数字资产有关政策。总体来看,各地方政策都致力于推动数字资产的发展,完善数字资产的交易机制,加强对数字内容的保护,以及探索新的商业模式。

图表16:中国主要省市区块链政策发布情况

——中国区块链基础设施区域分布:多地政府打造城市区块链基础设施

随着《关于加快推进区块链技术应用和产业发展的指导意见》的贯彻落实,以及国家区块链创新应用试点工作的深入推进,多地省、市两级政府面向数据共享、资源管理等公共服务共性需求,加快探索城市区块链基础设施建设,统一承载相关应用,提升区块链技术平台和应用的管理效能,促进区域内数据要素跨机构、跨平台、跨行业有序流动和高效共享。据不完全统计,截至2023年年底,全国范围内已有十余个城市区块链基础设施建设完成并投入使用。

图表17:截至2023年中国区块链基础设施区域分布-1

图表18:截至2023年中国区块链基础设施区域分布-2

——中国区块链区域发展情况:城市区块链基础设施规模化应用成效初步显现

中国区块链产业基础设施规模化应用成效初步显现,从节点规模角度来看,据不完全统计,多数国内城市区块链基础设施在部署多条底层链的情况下,共识节点总数达到20个以上;部分城市区块链基础设施的节点规模已达到60个以上,管理运维的复杂性明显提升。同时,城市区块链基础设施也具备一定可扩展性,节点规模将根据应用情况调整,能够支撑未来规模化发展需求。

图表19:中国区块链产业区域发展情况

产业技术篇

——区块链基础架构:数据层、共识层和激励层是核心

区块链基础架构包含6层,每个层次都处在不断的迭代演进过程中。其中,数据层、共识层和激励层是核心。数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术,保证链式连接;网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制,实现点对点通畅广播;共识层封装了网络节点的各类共识算法,目的是确定记账节点,包括工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、DPoS(股权授权证明机制);激励层将经济因素集成到区块链技术体系中,包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层封装了各类脚本算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。

图表20:区块链基础架构

——区块链工作流程:区块结构包括区块头和区块体

区块链工作流程是取得记账权的节点将交易打包,接续到前一区块上,并盖上时间戳,形成最新的区块主链,且后续区块则接续在最长的主链之后,此后依次相接,形成从创世区块(第一个区块)到当前区块的一条最长主链。区块结构包括区块头和区块体。区块头中记载了前一个区块的哈希值、新增区块的时间戳、根哈希值、随机数以及目标哈希值,不直接保存原始数据或交易记录。区块体保存的是一段时间内的详细交易信息以及交易之外的其他信息。

图表21:区块链数据区块构成

——区块链技术发展态势:区块链技术沿公有链和联盟链两大技术路线分别演进

当前,区块链技术沿公有链和联盟链两大技术路线分别演进,公有链聚焦可扩展性和安全性强化技术创新,联盟链则面向自主化、多领域、规模化应用持续优化。两大技术路线并行发展的同时,融合二者优势的开放联盟链也迎来快速发展,有望成为Web3.0时代数据价值释放和协作共享的重要技术底座。

公有链扩容技术多样化发展,带动隐私计算技术融合发展。公有链去中心化部署、分散化运维的特点,决定了其难以通过频繁的版本更新进行全网节点升级,随着NFT(Non-Fungible Token,非同质化通证)、Web3.0等相关业务的兴起,链上交易规模和频率快速增长公有链现有交易处理能力难以满足应用需求,性能问题日益突出。为了提升公有链系统性能,Layer2(二层网络)技术应运而生,通过链上链下协同交互的方式,扩展公有链交易处理能力。同时为兼顾安全性问题,Optimistic Rollup、Zero-Knowledge Rollup等Layer2技术方案,正在逐步取代侧链和状态通道,成为主流的公有链系统的扩容方案。这也带动了包括ZKP(Zero-Knowledge Proof,零知识证明)、TEE(Trusted Execution Environment,可信执行环境)在内的可验证计算(Verifiable Computation)技术快速发展。此外,ZK Rollup方案在执行效率和隐私保护强度方面具有突出优势,也受到了广泛关注,但是受限于零知识证明算法实现难度以及智能合约兼容性等问题,该技术尚未能够广泛使用。

联盟链技术面向应用深度优化,国产产品生态稳步壮大。我国区块链企业已成为联盟链底层关键技术研发主力,特别是Web3.0等新应用、新业态快速发展,催生大规模节点、多用户协同、海量交易上链等应用需求,我国区块链企业对联盟链技术研发进一步加大投入。目前,联盟链技术在性能、节点规模、安全等方面能力提升体现较为明显。

图表22:中国联盟链技术发展情况

2020-2023年,中国典型区块链产品CTPS性能平均值整体呈现上升趋势,2023年达到86588 CTPS。

图表23:2020-2023年中国典型区块链产品CTPS性能平均值

国产区块链产品占据主流市场,自主生态正稳步发展壮大。根据中国信通院“可信区块链”评测结果统计,2020年以来,参测的国产区块链产品比例不断增长,分别为36%、38%、78%、84%。受测产品中,长安链保持较为稳定的增长势头,逐步追平Hyperledger Fabric。同时,企业自研区块链产品占比呈上升趋势,从2020年的36%逐步增加到2023年的38%。随着区块链产业的发展,单纯基于开源项目的产品改造已经远不能满足实际应用需求。根据2023年区块链产业调研显示,使用率占比最高的5款国产区块链产品分别是Chain Maker(长安链)、FISCO BCOS、蚂蚁链、Hyper chain(趣链)、Xuper chain(百度超级链)。相关产品均已形成“1+N”生态体系,即一条底链加N个生态项目,可以为不同应用场景提供灵活的方案组合,为未来新的区块链场景探索提供坚强的技术后盾。总体来看我国自主区块链产品已逐渐占据产业主流市场,进一步降低了区块链技术“卡脖子”风险,壮大我国产业生态。

图表24:2020-2023年国内外底层链产品占比情况(单位:%)

趋势前景篇

——发展趋势:未来区块链将推动形成可信的价值交互网络

在构建以数据为关键要素的数字经济的大背景下,我国区块链技术应用和产业发展取得了积极进展,技术研发、应用创新和产业发展持续突破,其服务多方业务高效协作、建立可信价值网络的关键作用进一步获得业界认可。未来,区块链将推动形成可信的价值交互网络助力实现数字化协作和社会化生产。

图表25:中国区块链产业发展趋势

——发展前景:到2029年中国区块链市场规模将达到104亿美元

短期来看,区块链作为我国“十四五”规划数字经济重点产业之一,国家层面对于产业发展的支持态度不会改变,区块链技术与经济社会各领域深度融合的良好态势不会改变,因此产业各方应保持战略定力,稳步推进区块链技术应用创新。中期来看,随着“数据二十条”等一系列政策措施相继出台和数据基础设施建设的快速推进,区块链技术能够有力支撑数据权利分置导向,推动数据要素可靠、可信、安全流转,有望在数据确权、交易、流通等场景中发挥重要价值。长期来看,Web3.0、元宇宙等新兴产业正快速发展,区块链作为其关键底层支撑技术,随着网络规模不断扩展、技术渗透率持续强化、应用成熟度稳步提升,有望为Web3.0、元宇宙等新理念提供先行先试的创新载体,探索形成可体验、可感知的新模式、新业态。根据IDC披露的数据,中国区块链市场规模未来年均复合增长率(CAGR)将达到54.6%,由此测算到2029年中国区块链市场规模将达到431亿美元。

图表26:2024-2029年中国区块链市场规模预测(单位:亿美元)

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国区块链行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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