区块链生态构成主要包括区块链网络、基础设施 (如资产管理、轻量级节点、交易所) 以及运行在区块链网络中的 DApp。自 2009 年比特币网络成功运行以来，区块链各类技术得到了突飞猛进的发展。尤其是底层技术，自 2017-2018 年至今发展势头明显。基于底层平台，各领域不断进行商业端、用户端的场景落地尝试，DApp 应用持续推陈出新。

区块链平台根据去中心化程度、普及场景的不同，可划分为三类: 公有链、联盟链、私有链。不同区块链平台在准入机制、共识算法等诸多方面均存在差异。

公有链常被形象化为“区块链世界的操作系统”，此类区块链平台允许节点自由加入网络，且所有节点均有权限查看账本信息。典型的、当前应用最为广泛的公有链平台为以太坊。以太坊提供了图灵完备的编程语言，允许开发者部署智能合约，可帮助处理复杂业务流程。然而，受限于交易处理速度、可扩展性等，以上公链平台难以进行大规模商业应用落地。自 2017 年以来，区块链逐步成为能够构建更高效社会活动的一种社会关系，成为能够减少摩擦提高效率的新范式。业界开始追求公链底层技术新的突破，探索更加普适、稳定的公链平台，并将基于该类平台的下一个时代定义为区块链 3.0。 目前，公链 3.0 平台仍处于探索阶段，大部分主网暂未上线。据各平台对外公布数据，可以预见的是，2018 年将是公链 3.0 平台高速发展的元年，各公链主网将陆续于 2018 年下半年至 2019 年完成上线。

联盟链通常被用于政府机构、商业机构及公司之间，节点通过准入机制得到授权后方可加入，不同节点所拥有的信息查看权限不同。典型的区块链联盟项目如超级账本 (Hyperleger)、R3。超级账本 (Hyperledger) 项目由 Linux 基金会发起，旨在构建跨行业开源区块链商业平台，推动各行业成员协同合作、共建开放平台、简化业务流程。

其中，专注于提供企业级区块链解决方案的 IBM HyperLeger(也即 Fabric) 区块链平台备受关注。R3 是由美国初创公司 R3CEV 发起的金融行业区块链联盟，目前已吸引多家 国内外金融机构加盟。该项目旨在为银行业提供探索区块链技术的渠道，随之开发分布式账本平 Corda。

私有链不在本白皮书讨论范围内，此部分内容已略去。

随着区块链 (尤其是底层平台技术) 的发展，各领域快速进行着区块链应用的原型设计、功能测试，直至最终产品落地。当前，以太坊平台受到诸多开发者的认可与追捧，并基于该平台持续进行技术落地创新，DApp 不断涌现。截至 2018 年 6 月，以太坊平台已有 DApp 数量超过 1600，生态最为繁荣。其中，较为知名的如世界首款区块链游戏 CryptoKitties、以太坊钱包 imToken、社交聊天应用 YeeCall 等。除以太坊外，其他底层平台也陆续衍生出了各具特色的应用生态，拥有各自典型的 DApp，如基于 Steem 平台的 Steemit、基于迅雷链的玩客云、基于公信链的公信宝等。

然而总体来看，DApp 发展仍处于初步探索时期。绝大多数 DApp 在产品设计上尚未长开，没有充分体现出区块链技术的独特优势。在诸多 DApp 生态中，暂无可以与传统 App 相匹敌的爆款 DApp 出现，用户体量相对较低。

自区块链技术诞生以来，区块链的性能问题一直是倍受业界关注和讨论的核心问题， 同时也可能是成为区块链行业发展的壁垒。当前，影响区块链性能的直观指标可总结为四点:

1. 出块时间: 区块产生的时间间隔 ;

2. 区块大小: 单个区块的实际存储容量 ;

3. 事务执行速度: 单个请求的处理时间。对于包含智能合约的请求，执行速度还受智能合约的执行时间影响 ;

4. 事务大小: 事务数据存储在区块链里的实际大小。

回顾区块链 1.0 时代的比特币交易系统，性能的制约因素可归纳为区块大小和出块时间。区块链 2.0 时代的以太坊系统，由于支持通用智能合约，除了区块大小和出块时间之外，只能利用单核 CPU 的串行计算的低效率同样是制约整体性能的因素。同时，POW 机制以较快的出块时间来降低分叉概率的机制，也是影响区块链整体性能的因素之一。

以太坊的出现，让人们注意到用智能合约可以构建丰富多彩的价值网络。但以太坊本质是一个基于单链架构的通用智能合约系统，所有的智能合约都在一条链上运行。所以以太坊的合约之间没有隔离能力，性能也差强人意。除此之外，以太坊提供的 Solidity 语言设计上存在欠缺，也缺乏实用的编程库支持，无法跟主流编程语言比较。

深挖智能合约的潜力，我们认为丰富的智能合约可以完整的构建一款基于区块链的应用程序，我们叫 DApp(Decentralized App)。DApp 能够传递有价值可信的信息和服务。区别于现在的 App，现在的移动 App 提供的信息和服务需要主体公司的信用做背书，而在 DApp 中，背书是由区块链完成的，因此 DApp 比 App 具备巨大的优势。DApp 取代 App，标志着区块链技术 3.0 时代的到来。为了迎接新的时代，两个技术问题亟待解 决:

(1) DApp 运行的独立性: 每个 DApp 都可以跑在一条或多条链上，DApp 内部的智能合约相互可以访问，DApp 之间的数据通过跨链通讯来实现 ;

(2) DApp 开发的便利性: 智能合约的编程语言，短期内应该向当前的软件开发生态靠齐，支持主流编程语言包括 C++，JAVA，Go 等。但是从长期来看，区块链的智能合需要有更符合自己特点的原生编程语言。

共识机制本质上是一套博弈系统: 共识的产生需要付出一定的代价，矿工努力工作后能获得有效的奖励，通过一奖一罚的博弈保证系统稳定实施。现存的共识机制，在应用层面比较专注于某一特定场景并存在一定程度的短板。比如 PBFT 比较适用于联盟网 络的共享账本技术，POW 能耗较高、POS 存在中心恶意干涉的可能性等。

在当前的技术背景下，功能过于全面的共识算法无法真正可用。在新一代区块链共识机制的设计过程中，根据实际应用场景，有的放矢的选择去中心化、节能、安全等设计原则，对一些原则支持优劣进行取舍，将一定程度上提升系统的整体运行效率。因此，在新一代的区块链系统设计中，可插拔的共识机制可能是未来发展的主要方向: 在区块链解决方案中，应该实现兼容多种共识算法，在实际业务落地中有选择性的使用一种最合适的共识机制，甚至整个网络具备让开发者自定义共识机制的能力。

在当前的区块链技术方案中，始终无法突破单机的存储和计算瓶颈，甚至连单机的多核计算和多盘存储都不能很好的利用。整体性能和扩展性存在一定局限。性能支撑是用户体验的基础，因此区块链支撑 DApp 的良好运转，必须解决计算和存储的弹性扩展 问题。

（1）平台化技术的难点

目前公链的技术，如比特币，如果想立刻用比特币的区块链网络做自己的事情， 有两种模式:

1. 将数据写到比特币的 Script 区里面，业务端理解数据并实施 ;

2. Fork 比特币的代码并进行修改，从头开始搭建自己的区块链网络。 通过这些模式创建自己的 DApp 对网络构建、技术实施的门槛非常高，一定程度上限制了 DApp 生态的快速发展。

基于以太坊的平台化主要面临两方面问题:

1. Solidity 这门语言相对较弱，在构建复杂应用的时候，会面临软件工程的问题 ;

2. 以太坊的整体网络性能，不足以支撑一款高频 DApp 的执行，所以根本无力去支撑整个 DApp 生态。

(2) 区块链建设的难度

公链的建设难度极大，利益纠纷明显。在传统比特币和以太坊的区块链公链建设过程中，需要大量的矿机和电力加入。而 EOS 的网络建立，需要强大的社区运营以及资源支持。如果每一个 DApp 的出现，都要自己去建设公链，对开发者来说将是一个巨大的挑战。

为解决上述痛点，百度发布 XuperChain，作为操作系统级别的区块链解决方案。

区块链技术作为技术迅猛发展大背景下的新兴产物，旨在通过其去中心化、开放性、自治性、防篡改性及可追溯性等特质，解决信任问题，意义至关重要。XuperChain 作为百度操作系统级区块链解决方案，旨在通过搭建底层生态，打造业务闭环，以赋能 DApp 开发者，使其充分拥抱区块链能力。百度 XuperChain 正以兼容并包的姿态，广纳全世界 DApp 开发者，与百度 XuperChain 一起在区块链的丰沃土壤中生根、发芽、开花、结果。

XuperChain 是百度自研提供的区块链操作系统技术。同时，百度也注意到在不少政府机构与企事业单位里，仍然有大量私有链和联盟链的定制化应用需求。因此，依托 XuperChain 技术为主，百度云和百度区块链实验室一起打造了一套完整的区块链商业化解决方案。

BaaS 是区块链技术应用的赋能中心 随着人们对区块链技术的理解和挖掘，目前这项技术开始被广泛应用于支付清算、溯源、安全、媒体和出版等多个 B 端领域，基于区块链的应用也迎来了大爆炸式的发展。 然而，由于区块链技术本身的技术门槛高和网络复杂度等原因，构建自己的区块链网络和应用时，往往需要付出巨大的时间和研发成本。基于此类问题，区块链即服务 BaaS(Blockchain as a Service) 应运而生，其优势很明显:

1. 大幅降低区块链网络的研发和使用门槛 ;

2. 大幅降低区块链网络的部署和运维门槛 ;

3. 利用云计算的可伸缩性，大幅降低运营成本。

BaaS 是区块链技术的一种新型云服务，可以帮助用户快速建立属于自己的区块链网络。BaaS 结合云计算的优势后，在创建、部署、运行及监控管理等方面，体现出强横的工具属性，是区块链生态的赋能中心，同时具备私有链、联盟链等多种场景的适配能力。

百度云作为区块链商业化的实施主体，拥有全面完善的产品和技术体系。

整体技术框架分为两大部分: 百度区块链商业化技术栈和商业化技术能力。技术栈核心主要包括三大部分: 区块链 PaaS、区块链 Framework、区块链中间层。百度云区块链平台是由这三层技术栈合力驱动的，形成一个完备的商业化技术方案。

百度云区块链总体技术框架:

百度云区块链场景布局全面，从轻量级的可信存证到风险系数较高的金融业务，具 备全面实施能力和实践经验。

(1) 可信存证和查询

区块链提供了链上数据不可篡改，共享可查的链上记录等能力，百度云在数字版权、信息共享平台等区块链应用范围拥有场景实践。

(2) 可信的积分激励型应用

百度云结合度宇宙、图腾积分等 DApp 实践，拥有合规框架下的通证激励解决方案。

(3) 数字资产创造和管理

百度拥有云端构建数字资产平台的全套方案，同时提供相应的合约和 DApp 模板，支持一键式构建用户专属数字资产区块链网络。

(4) 多方协作，信任达成，附加金融

区块链提供了多方信任和数据共享机制，百度在资产证券化 ABS、供应链金融、信用卡催收等方向拥有适合的落地实践。

(5) 清算、结算和支付

我们在区块链平台技术的性能和安全性上持续发力，结合百度自研的超级链技术， 在跨境支付和金融清算结算上拥有前瞻布局，平台可支持百万以上 TPS，支付延迟可到达秒级。

区块链技术正处在高速发展的时期，它以颠覆传统技术的独有优势，让我们有理由 相信区块链将对现有经济社会产生巨大影响，有望重塑人类互联网活动形态，进而改变 社会生产关系。一个鲜活的、充满朝气的区块链可编程社会向我们扑面而来。

区块链发展现状 区块链生态构成主要包括区块链网络、基础设施 (如资产管理、轻量级节点、交易所) 和运行在区块链网络中的 DApp。公有链常被形象化为“区块链世界的操作系统”，此类区块链平台允许节点独立加入网络，且所有节点均有权限查看账本信息。