麻省理工学院:2021工业区块链技术与应用趋势报告(附下载)

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  过去三年,中国工业互联网体系架构、标识解析体系架构、平台应用管理接口行业标准等体系已实现从0到1的突破,中国工业互联网网络体系、平台体系、安全体系逐步构建和壮大。

  同时,区块链生态系统逐渐壮大,区块链技术的渗透已远远超出银行和加密货币领域的应用。比特币的流行证明了区块链在金融中的应用可行性,同时最近三年从医药、工业到零售消费行业都在摸索区块链应用。

  理论上讲,透明、可验证、可溯源的数据共享和使用在各行业的价值都是存在的。工业区块链通常是指,区块链技术在工业企业、工业行业中部署和应用的落地。本质上这是一场工业行业和企业“自改造”、“自更新”的升级运动。

  谈及区块链对于推动工业互联网实现跨越式发展,树根互联高级副总裁、树根格致CEO王锦霞表示,“工业互联网作为工业全要素、全产业链、全价值链连接的枢纽,实现设备、企业、人、机构之间的互联互通;而区块链则利用密码学技术和分布式共识协议保证网络传输与访问安全,在工业企业和金融机构之间构筑可信互联的新型产融协同生态”。

  工业互联网也逐渐将单一的设备、工艺、企业要素串联起来,将人员、机器、原料、方法、环境等多个环节链接起来,此外还将生产、市场等多方资源汇聚起来。在此基础上,区块链技术也正在落地工业场景。

  但是目前区块链技术和工业互联网处于此处爬坡期和探索期,技术的成熟和广泛应用还很遥远。如果按照“技术喘振周期”框架,去理解工业互联网以及区块链技术的兴衰,我们可以发现,二者正处于“Installation /安装”的阶段。

  未来,随着一定泡沫挤出,二者的应用将跨过转折点,进入“Deployment /部署”阶段。在这一阶段,工业互联网与区块链将有望与其他技术广泛融合,并实现大规模应用。

  工业区块链的目的是工业企业的数据共享、流程共享,最终实现B to B的协作。

  但工业行业本身是一个相对封闭的体系,整个供应链及流程的管理,对于外界并不透明。在整个链条中,大企业拥有较大的话语权。此外,很多涉及精密制造的工艺和数据是极其敏感的。

  在实际落地应用过程中,工业区块链仍面临来自数据方面(隐私安全、数据保护)、技术本身(效率问题、产权归属)、法律相关(标准制定、潜在隐患)等问题。

  区块链与工业互联网的深入融合,将涉及到多项技术的交叉使用。根据工业区块链建设及部署流程,能将其中的关键技术及未来应用趋势,从三个主要环节进行梳理:

  趋势一:大数据、云计算、AI及IoT作为工业区块链推进和落地的数字化基础,将实现更深层次的融通发展,作为可信数据底座助力工业区块链的构建。

  趋势二:业务对象的参与程度、上链需求的复杂性、成本以及边缘智能的发展等多重因素,催生了灵活的部署策略。轻量化/全量化节点将使工业企业加入联盟链时更加灵活高效。

  趋势三:区块链与标识解析的融合创新将保障终端设备的安全可靠性。作为新型区块链基础设施,扎实链上基础,并解决第一公里的数据可信问题。同时,加速工业应用和行业通用DApp的构建。

  趋势四:随着大型工业企业纷纷牵头构建联盟链,链间的数据互通及资产转移需求逐渐受到各参与方的关注。以公证人机制、侧链/中继、哈希锁定为主流路径的跨链技术,使得链间操作与交互成为可能,是拓展工业区块链生态边界的核心手段。

  跨链技术的发展,将使链上数据互通与资产转移更加安全高效,业务协同更加顺畅,避免小圈子成为信息孤岛。

  趋势五:工业区块链由于其分布式/去中心化的属性,使得容量与速度的上升瓶颈天然存在。侧链/中继(Sidechains/Relays)手段通过将部分工作从主链中移动到其他地方运行,降低主链上处理的次数,提高处理速度较慢平台的性能。

  未来,主链+多侧链的模式将逐渐成为主流,作为解决网络性能和扩张性的有效手段,支撑海量时序数据的上链。

  趋势六:随着工业企业对数据安全及隐私保护的意识逐渐加深,在构建产业互联网的同时,保护企业核心生产要素的隐私,构建安全的信息共享与协作链条,成为了工业企业的“用链”诉求。

  以多方安全计算(MPC)、联邦学习(FL)及可信执行环境(TEE)为主流技术路径的隐私计算,将改善工业区块链参与方交互意愿,优化工业生态中数据资产的效用。

  趋势七:“云链结合”将成为服务化的基础设施,加速工业企业数字化转型的进程。云计算的成本优势和灵活性,降低了工业企业上链、用链的基础设施门槛。区块链的透明、防篡改等特性,帮助企业实现业务上云的安全。

  云链结合当前处于早期探索阶段,主要在业务层面做融合。未来,随着二者结合日益深入,根据云、链的底层变革打造的BaaS平台将更快推广。

  趋势八:现阶段,中国工业互联网硬件层面的国产化程度较高,已实现由面到线的国产化生态完善。

  下一步,随着一批单点技术和软件产品的国产化,关键环节被“卡脖子”的情况将被极大程度地避免,构建共建、共生、共享的国产化安全应用的目标将逐步达成。

  未来5-10年,工业企业在区块链技术的使用和嫁接中,务必在融合上下功夫。工业企业是工业区块链生态中的主力军,企业充分利用好技术,发掘数据的经济价值,实现工业企业的企业间协同是目的。

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