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作者：以太坊im钱包下载

2024-03-15 01:54:36

区块链技术研究综述：原理、进展与应用

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国通信学会

ISSN 1000-436X CN 11-2102/TN

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通信学报, 2020, 41(1): 134-151 doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

综述

区块链技术研究综述：原理、进展与应用

曾诗钦1, 霍如2,3, 黄韬1,3, 刘江1,3, 汪硕1,3, 冯伟4

1 北京邮电大学网络与交换国家重点实验室，北京 100876

2 北京工业大学北京未来网络科技高精尖创新中心，北京 100124

3 网络通信与安全紫金山实验室，江苏南京 211111

4 工业和信息化部信息化和软件服务业司，北京 100846

Survey of blockchain:principle,progress and application

ZENG Shiqin1, HUO Ru2,3, HUANG Tao1,3, LIU Jiang1,3, WANG Shuo1,3, FENG Wei4

1 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China

2 Beijing Advanced Innovation Center for Future Internet Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China

3 Purple Mountain Laboratories,Nanjing 211111,China

4 Department of Information Technology Application and Software Services,Beijing 100846,China

通讯作者: 霍如，huoru@bjut.edu.cn

修回日期: 2019-12-12

网络出版日期: 2020-01-25

基金资助:

国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目. 2015AA015702未来网络操作系统发展战略研究基金资助项目. 2019-XY-5

Revised: 2019-12-12

Online: 2020-01-25

Fund supported:

The National High Technology Research and Development Program of China (863 Program). 2015AA015702The Development Strategy Research of Future Network Operating System. 2019-XY-5

作者简介 About authors

曾诗钦（1995-），男，广西南宁人，北京邮电大学博士生，主要研究方向为区块链、标识解析技术、工业互联网

。

霍如（1988-），女，黑龙江哈尔滨人，博士，北京工业大学讲师，主要研究方向为计算机网络、信息中心网络、网络缓存策略与算法、工业互联网、标识解析技术等。

。

黄韬（1980-），男，重庆人，博士，北京邮电大学教授，主要研究方向为未来网络体系架构、软件定义网络、网络虚拟化等。

。

刘江（1983-），男，河南郑州人，博士，北京邮电大学教授，主要研究方向为未来网络体系架构、软件定义网络、网络虚拟化、信息中心网络等。

。

汪硕（1991-），男，河南灵宝人，博士，北京邮电大学在站博士后，主要研究方向为数据中心网络、软件定义网络、网络流量调度等。

。

冯伟（1980-），男，河北邯郸人，博士，工业和信息化部副研究员，主要研究方向为工业互联网平台、数字孪生、信息化和工业化融合发展关键技术等

。

摘要

区块链是一种分布式账本技术，依靠智能合约等逻辑控制功能演变为完整的存储系统。其分类方式、服务模式和应用需求的变化导致核心技术形态的多样性发展。为了完整地认知区块链生态系统，设计了一个层次化的区块链技术体系结构，进一步深入剖析区块链每层结构的基本原理、技术关联以及研究进展，系统归纳典型区块链项目的技术选型和特点，最后给出智慧城市、工业互联网等区块链前沿应用方向，提出区块链技术挑战与研究展望。

关键词：

区块链

;

加密货币

;

去中心化

;

层次化技术体系结构

;

技术多样性

;

工业区块链

Abstract

Blockchain is a kind of distributed ledger technology that upgrades to a complete storage system by adding logic control functions such as intelligent contracts.With the changes of its classification,service mode and application requirements,the core technology forms of Blockchain show diversified development.In order to understand the Blockchain ecosystem thoroughly,a hierarchical technology architecture of Blockchain was proposed.Furthermore,each layer of blockchain was analyzed from the perspectives of basic principle,related technologies and research progress in-depth.Moreover,the technology selections and characteristics of typical Blockchain projects were summarized systematically.Finally,some application directions of blockchain frontiers,technology challenges and research prospects including Smart Cities and Industrial Internet were given.

Keywords：

blockchain

;

cryptocurrency

;

decentralization

;

hierarchical technology architecture

;

technology diversity

;

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本文引用格式

曾诗钦, 霍如, 黄韬, 刘江, 汪硕, 冯伟. 区块链技术研究综述：原理、进展与应用. 通信学报[J], 2020, 41(1): 134-151 doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

ZENG Shiqin. Survey of blockchain:principle,progress and application. Journal on Communications[J], 2020, 41(1): 134-151 doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2020027

1 引言

2008年，中本聪提出了去中心化加密货币——比特币（bitcoin）的设计构想。2009年，比特币系统开始运行，标志着比特币的正式诞生。2010—2015 年，比特币逐渐进入大众视野。2016—2018年，随着各国陆续对比特币进行公开表态以及世界主流经济的不确定性增强，比特币的受关注程度激增，需求量迅速扩大。事实上，比特币是区块链技术最成功的应用场景之一。伴随着以太坊（ethereum）等开源区块链平台的诞生以及大量去中心化应用（DApp,decentralized application）的落地，区块链技术在更多的行业中得到了应用。

由于具备过程可信和去中心化两大特点，区块链能够在多利益主体参与的场景下以低成本的方式构建信任基础，旨在重塑社会信用体系。近两年来区块链发展迅速，人们开始尝试将其应用于金融、教育、医疗、物流等领域。但是，资源浪费、运行低效等问题制约着区块链的发展，这些因素造成区块链分类方式、服务模式和应用需求发生快速变化，进一步导致核心技术朝多样化方向发展，因此有必要采取通用的结构分析区块链项目的技术路线和特点，以梳理和明确区块链的研究方向。

区块链涵盖多种技术，相关概念易混淆，且应用场景繁多，为此，已有相关综述主要从技术体系结构、技术挑战和应用场景等角度来梳理区块链的最新进展、技术差异和联系，总结技术形态和应用价值。袁勇等[1]给出了区块链基本模型，以比特币为例将非许可链分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层；邵奇峰等[2]结合开源项目细节，对比了多种企业级区块链（许可链）的技术特点；Yang等[3]总结了基于区块链的网络服务架构的特点、挑战和发展趋势；韩璇等[4]系统性归纳了区块链安全问题的研究现状；Ali等[5]总结了区块链在物联网方面的应用研究进展、趋势。上述文献虽然归纳得较为完整，但是都没有从许可链与非许可链共性技术的角度进行通用的层次结构分析，没有体现出区块链技术与组网路由、数据结构、同步机制等已有技术的关联性，且缺少对区块链项目的差异分析。本文则对有关概念进行区分，探讨了通用的层次化技术结构及其与已有技术的关联性，并针对该结构横向分析相关学术研究进展；根据分层结构对比部分区块链项目的技术选型；最后以智慧城市场景、边缘计算和人工智能技术为代表介绍区块链应用研究现状，给出区块链技术挑战与研究展望。

2 相关概念

随着区块链技术的深入研究，不断衍生出了很多相关的术语，例如“中心化”“去中心化”“公链”“联盟链”等。为了全面地了解区块链技术，并对区块链技术涉及的关键术语有系统的认知，本节将给出区块链及其相关概念的定义，以及它们的联系，更好地区分易使人混淆的术语。

2.1 中心化与去中心化

中心化（centralization）与去中心化（decentralization）最早用来描述社会治理权力的分布特征。从区块链应用角度出发，中心化是指以单个组织为枢纽构建信任关系的场景特点。例如，电子支付场景下用户必须通过银行的信息系统完成身份验证、信用审查和交易追溯等；电子商务场景下对端身份的验证必须依靠权威机构下发的数字证书完成。相反，去中心化是指不依靠单一组织进行信任构建的场景特点，该场景下每个组织的重要性基本相同。

2.2 加密货币

加密货币（cryptocurrency）是一类数字货币（digital currency）技术，它利用多种密码学方法处理货币数据，保证用户的匿名性、价值的有效性；利用可信设施发放和核对货币数据，保证货币数量的可控性、资产记录的可审核性，从而使货币数据成为具备流通属性的价值交换媒介，同时保护使用者的隐私。

加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示。

图1

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图1

“electronic cash”交易模型

交易开始前，付款者使用银行账户兑换加密货币，然后将货币数据发送给领款者，领款者向银行发起核对请求，若该数据为银行签发的合法货币数据，那么银行将向领款者账户记入等额数值。通过盲签名技术，银行完成对货币数据的认证，而无法获得发放货币与接收货币之间的关联，从而保证了价值的有效性、用户的匿名性；银行天然具有发放币种、账户记录的能力，因此保证了货币数量的可控性与资产记录的可审核性。

最早的加密货币构想将银行作为构建信任的基础，呈现中心化特点。此后，加密货币朝着去中心化方向发展，并试图用工作量证明（PoW,poof of work）[8]或其改进方法定义价值。比特币在此基础上，采用新型分布式账本技术保证被所有节点维护的数据不可篡改，从而成功构建信任基础，成为真正意义上的去中心化加密货币。区块链从去中心化加密货币发展而来，随着区块链的进一步发展，去中心化加密货币已经成为区块链的主要应用之一。

2.3 区块链及工作流程

一般认为，区块链是一种融合多种现有技术的新型分布式计算和存储范式。它利用分布式共识算法生成和更新数据，并利用对等网络进行节点间的数据传输，结合密码学原理和时间戳等技术的分布式账本保证存储数据的不可篡改，利用自动化脚本代码或智能合约实现上层应用逻辑。如果说传统数据库实现数据的单方维护，那么区块链则实现多方维护相同数据，保证数据的安全性和业务的公平性。区块链的工作流程主要包含生成区块、共识验证、账本维护3个步骤。

1) 生成区块。区块链节点收集广播在网络中的交易——需要记录的数据条目，然后将这些交易打包成区块——具有特定结构的数据集。

2) 共识验证。节点将区块广播至网络中，全网节点接收大量区块后进行顺序的共识和内容的验证，形成账本——具有特定结构的区块集。

3) 账本维护。节点长期存储验证通过的账本数据并提供回溯检验等功能，为上层应用提供账本访问接口。

2.4 区块链类型

根据不同场景下的信任构建方式，可将区块链分为2类：非许可链（permissionless blockchain）和许可链（permissioned blockchain）。

非许可链也称为公链（public blockchain），是一种完全开放的区块链，即任何人都可以加入网络并参与完整的共识记账过程，彼此之间不需要信任。公链以消耗算力等方式建立全网节点的信任关系，具备完全去中心化特点的同时也带来资源浪费、效率低下等问题。公链多应用于比特币等去监管、匿名化、自由的加密货币场景。

许可链是一种半开放式的区块链，只有指定的成员可以加入网络，且每个成员的参与权各有不同。许可链往往通过颁发身份证书的方式事先建立信任关系，具备部分去中心化特点，相比于非许可链拥有更高的效率。进一步，许可链分为联盟链（consortium blockchain）和私链（fully private blockchain）。联盟链由多个机构组成的联盟构建，账本的生成、共识、维护分别由联盟指定的成员参与完成。在结合区块链与其他技术进行场景创新时，公链的完全开放与去中心化特性并非必需，其低效率更无法满足需求，因此联盟链在某些场景中成为实适用性更强的区块链选型。私链相较联盟链而言中心化程度更高，其数据的产生、共识、维护过程完全由单个组织掌握，被该组织指定的成员仅具有账本的读取权限。

3 区块链体系结构

根据区块链发展现状，本节将归纳区块链的通用层次技术结构、基本原理和研究进展。

现有项目的技术选型多数由比特币演变而来，所以区块链主要基于对等网络通信，拥有新型的基础数据结构，通过全网节点共识实现公共账本数据的统一。但是区块链也存在效率低、功耗大和可扩展性差等问题，因此人们进一步以共识算法、处理模型、交易模式创新为切入点进行技术方案改进，并在此基础上丰富了逻辑控制功能和区块链应用功能，使其成为一种新型计算模式。本文给出如图2 所示的区块链通用层次化技术结构，自下而上分别为网络层、数据层、共识层、控制层和应用层。其中，网络层是区块链信息交互的基础，承载节点间的共识过程和数据传输，主要包括建立在基础网络之上的对等网络及其安全机制；数据层包括区块链基本数据结构及其原理；共识层保证节点数据的一致性，封装各类共识算法和驱动节点共识行为的奖惩机制；控制层包括沙盒环境、自动化脚本、智能合约和权限管理等，提供区块链可编程特性，实现对区块数据、业务数据、组织结构的控制；应用层包括区块链的相关应用场景和实践案例，通过调用控制合约提供的接口进行数据交互，由于该层次不涉及区块链原理，因此在第 5节中单独介绍。

3.1 网络层

网络层关注区块链网络的基础通信方式——对等（P2P,peer-to-peer）网络。对等网络是区别于“客户端/服务器”服务模式的计算机通信与存储架构，网络中每个节点既是数据的提供者也是数据的使用者，节点间通过直接交换实现计算机资源与信息的共享，因此每个节点地位均等。区块链网络层由组网结构、通信机制、安全机制组成。其中组网结构描述节点间的路由和拓扑关系，通信机制用于实现节点间的信息交互，安全机制涵盖对端安全和传输安全。

图2

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图2

区块链层次化技术结构

1) 组网结构

对等网络的体系架构可分为无结构对等网络、结构化对等网络和混合式对等网络[9]，根据节点的逻辑拓扑关系，区块链网络的组网结构也可以划分为上述3种，如图3所示。

图3

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图3

区块链组网结构

无结构对等网络是指网络中不存在特殊中继节点、节点路由表的生成无确定规律、网络拓扑呈现随机图状的一类对等网络。该类网络结构松散，设计简洁，具有良好的容错性和匿名性，但由于采用洪泛机制作为信息传播方式，其可扩展性较差。典型的协议有Gnutella等。

结构化对等网络是指网络中不存在特殊中继节点、节点间根据特定算法生成路由表、网络拓扑具有严格规律的一类对等网络。该类网络实现复杂但可扩展性良好，通过结构化寻址可以精确定位节点从而实现多样化功能。常见的结构化网络以DHT （distributed hash table）网络为主，典型的算法有Chord、Kademlia等。

混合式对等网络是指节点通过分布式中继节点实现全网消息路由的一类对等网络。每个中继节点维护部分网络节点地址、文件索引等工作，共同实现数据中继的功能。典型的协议有Kazza等。

2) 通信机制

通信机制是指区块链网络中各节点间的对等通信协议，建立在 TCP/UDP 之上，位于计算机网络协议栈的应用层，如图4所示。该机制承载对等网络的具体交互逻辑，例如节点握手、心跳检测、交易和区块传播等。由于包含的协议功能不同（例如基础链接与扩展交互），本文将通信机制细分为3个层次：传播层、连接层和交互逻辑层。

传播层实现对等节点间数据的基本传输，包括2 种数据传播方式：单点传播和多点传播。单点传播是指数据在2个已知节点间直接进行传输而不经过其他节点转发的传播方式；多点传播是指接收数据的节点通过广播向邻近节点进行数据转发的传播方式，区块链网络普遍基于Gossip协议[10]实现洪泛传播。连接层用于获取节点信息，监测和改变节点间连通状态，确保节点间链路的可用性（availability）。具体而言，连接层协议帮助新加入节点获取路由表数据，通过定时心跳监测为节点保持稳定连接，在邻居节点失效等情况下为节点关闭连接等。交互逻辑层是区块链网络的核心，从主要流程上看，该层协议承载对等节点间账本数据的同步、交易和区块数据的传输、数据校验结果的反馈等信息交互逻辑，除此之外，还为节点选举、共识算法实施等复杂操作和扩展应用提供消息通路。

图4

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图4

区块链网络通信机制

3) 安全机制

安全是每个系统必须具备的要素，以比特币为代表的非许可链利用其数据层和共识层的机制，依靠消耗算力的方式保证数据的一致性和有效性，没有考虑数据传输过程的安全性，反而将其建立在不可信的透明P2P网络上。随着隐私保护需求的提出，非许可链也采用了一些网络匿名通信方法，例如匿名网络Tor（the onion router）通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份。许可链对成员的可信程度有更高的要求，在网络层面采取适当的安全机制，主要包括身份安全和传输安全两方面。身份安全是许可链的主要安全需求，保证端到端的可信，一般采用数字签名技术实现，对节点的全生命周期（例如节点交互、投票、同步等）进行签名，从而实现许可链的准入许可。传输安全防止数据在传输过程中遭到篡改或监听，常采用基于TLS的点对点传输和基于Hash算法的数据验证技术。

4) 研究现状

目前，区块链网络层研究主要集中在3个方向：测量优化、匿名分析与隐私保护、安全防护。

随着近年来区块链网络的爆炸式发展以及开源特点，学术界开始关注大型公有链项目的网络状况，监测并研究它们的特点，研究对象主要为比特币网络。Decker等[11]设计和实现测量工具，分析传播时延数据、协议数据和地址数据，建模分析影响比特币网络性能的网络层因素，基于此提出各自的优化方法。Fadhil等[12]提出基于事件仿真的比特币网络仿真模型，利用真实测量数据验证模型的有效性，最后提出优化机制 BCBSN，旨在设立超级节点降低网络波动。Kaneko 等[13]将区块链节点分为共识节点和验证节点，其中共识节点采用无结构组网方式，验证节点采用结构化组网方式，利用不同组网方式的优点实现网络负载的均衡。

匿名性是加密货币的重要特性之一，但从网络层视角看，区块链的匿名性并不能有效保证，因为攻击者可以利用监听并追踪 IP 地址的方式推测出交易之间、交易与公钥地址之间的关系，通过匿名隐私研究可以主动发掘安全隐患，规避潜在危害。Koshy 等[16,17]从网络拓扑、传播层协议和作恶模型3个方面对比特币网络进行建模，通过理论分析和仿真实验证明了比特币网络协议在树形组网结构下仅具备弱匿名性，在此基础上提出 Dandelion 网络策略以较低的网络开销优化匿名性，随后又提出 Dandelion++原理，以最优信息理论保证来抵抗大规模去匿名攻击。

区块链重点关注其数据层和共识层面机制，并基于普通网络构建开放的互联环境，该方式极易遭受攻击。为提高区块链网络的安全性，学术界展开研究并给出了相应的解决方案。Heilman 等[18]对比特币和以太坊网络实施日蚀攻击（eclipse attack）——通过屏蔽正确节点从而完全控制特定节点的信息来源，证实了该攻击的可行性。Apostolaki等[19]提出针对比特币网络的 BGP（border gateway protocal）劫持攻击，通过操纵自治域间路由或拦截域间流量来制造节点通信阻塞，表明针对关键数据的沿路攻击可以大大降低区块传播性能。

3.2 数据层

区块链中的“块”和“链”都是用来描述其数据结构特征的词汇，可见数据层是区块链技术体系的核心。区块链数据层定义了各节点中数据的联系和组织方式，利用多种算法和机制保证数据的强关联性和验证的高效性，从而使区块链具备实用的数据防篡改特性。除此之外，区块链网络中每个节点存储完整数据的行为增加了信息泄露的风险，隐私保护便成为迫切需求，而数据层通过非对称加密等密码学原理实现了承载应用信息的匿名保护，促进区块链应用普及和生态构建。因此，从不同应用信息的承载方式出发，考虑数据关联性、验证高效性和信息匿名性需求，可将数据层关键技术分为信息模型、关联验证结构和加密机制3类。

1) 信息模型

区块链承载了不同应用的数据（例如支付记录、审计数据、供应链信息等），而信息模型则是指节点记录应用信息的逻辑结构，主要包括UTXO （unspent transaction output）、基于账户和键值对模型3种。需要说明的是，在大部分区块链网络中，每个用户均被分配了交易地址，该地址由一对公私钥生成，使用地址标识用户并通过数字签名的方式检验交易的有效性。

UTXO是比特币交易中的核心概念，逐渐演变为区块链在金融领域应用的主要信息模型，如图5所示。每笔交易（Tx）由输入数据（Input）和输出数据（Output）组成，输出数据为交易金额（Num）和用户公钥地址（Adr），而输入数据为上一笔交易输出数据的指针（Pointer），直到该比特币的初始交易由区块链网络向节点发放。

图5

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图5

UTXO信息模型

基于账户的信息模型以键值对的形式存储数据，维护着账户当前的有效余额，通过执行交易来不断更新账户数据。相比于UTXO，基于账户的信息模型与银行的储蓄账户类似，更直观和高效。

不管是UTXO还是基于账户的信息模型，都建立在更为通用的键值对模型上，因此为了适应更广泛的应用场景，键值对模型可直接用于存储业务数据，表现为表单或集合形式。该模型利于数据的存取并支持更复杂的业务逻辑，但是也存在复杂度高的问题。

2) 关联验证结构

区块链之所以具备防篡改特性，得益于链状数据结构的强关联性。该结构确定了数据之间的绑定关系，当某个数据被篡改时，该关系将会遭到破坏。由于伪造这种关系的代价是极高的，相反检验该关系的工作量很小，因此篡改成功率被降至极低。链状结构的基本数据单位是“区块（block）”，基本内容如图6所示。

图6

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图6

基本区块结构

区块由区块头（Header）和区块体（Body）两部分组成，区块体包含一定数量的交易集合；区块头通过前继散列（PrevHash）维持与上一区块的关联从而形成链状结构，通过MKT（MerkleTree）生成的根散列（RootHash）快速验证区块体交易集合的完整性。因此散列算法和 MKT 是关联验证结构的关键，以下将对此展开介绍。

散列（Hash）算法也称为散列函数，它实现了明文到密文的不可逆映射；同时，散列算法可以将任意长度的输入经过变化得到固定长度的输出；最后，即使元数据有细微差距，变化后的输出也会产生显著不同。利用散列算法的单向、定长和差异放大的特征，节点通过比对当前区块头的前继散列即可确定上一区块内容的正确性，使区块的链状结构得以维系。区块链中常用的散列算法包括SHA256等。

MKT包括根散列、散列分支和交易数据。MKT首先对交易进行散列运算，再对这些散列值进行分组散列，最后逐级递归直至根散列。MKT 带来诸多好处：一方面，对根散列的完整性确定即间接地实现交易的完整性确认，提升高效性；另一方面，根据交易的散列路径（例如 Tx1：Hash2、Hash34）可降低验证某交易存在性的复杂度，若交易总数为N，那么MKT可将复杂度由N降为lbN。除此之外，还有其他数据结构与其配合使用，例如以太坊通过MPT（Merkle Patricia tree）——PatriciaTrie 和MerkleTree混合结构，高效验证其基于账户的信息模型数据。

此外，区块头中还可根据不同项目需求灵活添加其他信息，例如添加时间戳为区块链加入时间维度，形成时序记录；添加记账节点标识，以维护成块节点的权益；添加交易数量，进一步提高区块体数据的安全性。

3) 加密机制

由上述加密货币原理可知，经比特币演变的区块链技术具备与生俱来的匿名性，通过非对称加密等技术既保证了用户的隐私又检验了用户身份。非对称加密技术是指加密者和解密者利用2个不同秘钥完成加解密，且秘钥之间不能相互推导的加密机制。常用的非对称加密算法包括 RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等。对应图5，Alice 向 Bob 发起交易 Tx2，Alice使用Bob的公钥对交易签名，仅当Bob使用私钥验证该数字签名时，才有权利创建另一笔交易，使自身拥有的币生效。该机制将公钥作为基础标识用户，使用户身份不可读，一定程度上保护了隐私。

4) 研究现状

数据层面的研究方向集中在高效验证、匿名分析、隐私保护3个方面。

高效验证的学术问题源于验证数据结构（ADS,authenticated data structure），即利用特定数据结构快速验证数据的完整性，实际上 MKT 也是其中的一种。为了适应区块链数据的动态性（dynamical）并保持良好性能，学术界展开了研究。Reyzin等[20]基于AVL树形结构提出AVL+，并通过平衡验证路径、缺省堆栈交易集等机制，简化轻量级节点的区块头验证过程。Zhang等[21]提出GEM2-tree结构，并对其进行优化提出 GEM2כ-tree 结构，通过分解单树结构、动态调整节点计算速度、扩展数据索引等机制降低以太坊节点计算开销。

区块数据直接承载业务信息，因此区块数据的匿名关联性分析更为直接。Reid等[22]将区块数据建模为事务网络和用户网络，利用多交易数据的用户指向性分析成功降低网络复杂度。Meiklejohn等[23]利用启发式聚类方法分析交易数据的流动特性并对用户进行分组，通过与这些服务的互动来识别主要机构的比特币地址。Awan 等[24]使用优势集（dominant set）方法对区块链交易进行自动分类，从而提高分析准确率。

隐私保护方面，Saxena等[25]提出复合签名技术削弱数据的关联性，基于双线性映射中的Diffie-Hellman假设保证计算困难性，从而保护用户隐私。Miers 等[26]和 Sasson 等[27]提出 Zerocoin 和Zerocash，在不添加可信方的情况下断开交易间的联系，最早利用零知识证明（zero-knowledge proof）技术隐藏交易的输入、输出和金额信息，提高比特币的匿名性。非对称加密是区块链数据安全的核心，但在量子计算面前却显得“捉襟见肘”，为此Yin等[28]利用盆景树模型（bonsai tree）改进晶格签名技术（lattice-based signature），以保证公私钥的随机性和安全性，使反量子加密技术适用于区块链用户地址的生成。

3.3 共识层

区块链网络中每个节点必须维护完全相同的账本数据，然而各节点产生数据的时间不同、获取数据的来源未知，存在节点故意广播错误数据的可能性，这将导致女巫攻击[29]、双花攻击[30]等安全风险；除此之外，节点故障、网络拥塞带来的数据异常也无法预测。因此，如何在不可信的环境下实现账本数据的全网统一是共识层解决的关键问题。实际上，上述错误是拜占庭将军问题（the Byzantine generals problem）[31]在区块链中的具体表现，即拜占庭错误——相互独立的组件可以做出任意或恶意的行为，并可能与其他错误组件产生协作，此类错误在可信分布式计算领域被广泛研究。

状态机复制（state-machine replication）是解决分布式系统容错问题的常用理论。其基本思想为：任何计算都表示为状态机，通过接收消息来更改其状态。假设一组副本以相同的初始状态开始，并且能够就一组公共消息的顺序达成一致，那么它们可以独立进行状态的演化计算，从而正确维护各自副本之间的一致性。同样，区块链也使用状态机复制理论解决拜占庭容错问题，如果把每个节点的数据视为账本数据的副本，那么节点接收到的交易、区块即为引起副本状态变化的消息。状态机复制理论实现和维持副本的一致性主要包含2个要素：正确执行计算逻辑的确定性状态机和传播相同序列消息的共识协议。其中，共识协议是影响容错效果、吞吐量和复杂度的关键，不同安全性、可扩展性要求的系统需要的共识协议各有不同。学术界普遍根据通信模型和容错类型对共识协议进行区分[32]，因此严格地说，区块链使用的共识协议需要解决的是部分同步（partial synchrony）模型[33]下的拜占庭容错问题。

区块链网络中主要包含PoX（poof of X）[34]、BFT（byzantine-fault tolerant）和 CFT（crash-fault tolerant）类基础共识协议。PoX 类协议是以 PoW （proof of work）为代表的基于奖惩机制驱动的新型共识协议，为了适应数据吞吐量、资源利用率和安全性的需求，人们又提出PoS（proof of stake）、PoST （proof of space-time）等改进协议。它们的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错。BFT类协议是指解决拜占庭容错问题的传统共识协议及其改良协议，包括PBFT、BFT-SMaRt、Tendermint等。CFT类协议用于实现崩溃容错，通过身份证明等手段规避节点作恶的情况，仅考虑节点或网络的崩溃（crash）故障，主要包括Raft、Paxos、Kafka等协议。

非许可链和许可链的开放程度和容错需求存在差异，共识层面技术在两者之间产生了较大区别。具体而言，非许可链完全开放，需要抵御严重的拜占庭风险，多采用PoX、BFT类协议并配合奖惩机制实现共识。许可链拥有准入机制，网络中节点身份可知，一定程度降低了拜占庭风险，因此可采用BFT类协议、CFT类协议构建相同的信任模型[35]。

限于篇幅原因，本节仅以 PoW、PBFT、Raft为切入进行3类协议的分析。

1) PoX类协议

PoW也称为Nakamoto协议，是比特币及其衍生项目使用的核心共识协议，如图7所示。

图7

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图7

PoW协议示意

该协议在区块链头结构中加入随机数Nonce，并设计证明依据：为生成新区块，节点必须计算出合适的 Nonce 值，使新生成的区块头经过双重SHA256 运算后小于特定阈值。该协议的整体流程为：全网节点分别计算证明依据，成功求解的节点确定合法区块并广播，其余节点对合法区块头进行验证，若验证无误则与本地区块形成链状结构并转发，最终达到全网共识。PoW是随机性协议，任何节点都有可能求出依据，合法区块的不唯一将导致生成分支链，此时节点根据“最长链原则”选择一定时间内生成的最长链作为主链而抛弃其余分支链，从而使各节点数据最终收敛。

PoW协议采用随机性算力选举机制，实现拜占庭容错的关键在于记账权的争夺，目前寻找证明依据的方法只有暴力搜索，其速度完全取决于计算芯片的性能，因此当诚实节点数量过半，即“诚实算力”过半时，PoW便能使合法分支链保持最快的增长速度，也即保证主链一直是合法的。PoW是一种依靠饱和算力竞争纠正拜占庭错误的共识协议，关注区块产生、传播过程中的拜占庭容错，在保证防止双花攻击的同时也存在资源浪费、可扩展性差等问题。

2) BFT类协议

PBFT是 BFT经典共识协议，其主要流程如图8 所示。PBFT将节点分为主节点和副节点，其中主节点负责将交易打包成区块，副节点参与验证和转发，假设作恶节点数量为f。PBFT共识主要分为预准备、准备和接受3个阶段，主节点首先收集交易后排序并提出合法区块提案；其余节点先验证提案的合法性，然后根据区块内交易顺序依次执行并将结果摘要组播；各节点收到2f个与自身相同的摘要后便组播接受投票；当节点收到超过2f+1个投票时便存储区块及其产生的新状态[36]。

图8

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图8

PBFT协议示意

PBFT 协议解决消息传播过程的拜占庭容错，由于算法复杂度为 O(n2)且存在确定性的主节点选举规则，PBFT 仅适用于节点数量少的小型许可链系统。

3) CFT类协议

Raft[37]是典型的崩溃容错共识协议，以可用性强著称。Raft将节点分为跟随节点、候选节点和领导节点，领导节点负责将交易打包成区块，追随节点响应领导节点的同步指令，候选节点完成领导节点的选举工作。当网络运行稳定时，只存在领导节点和追随节点，领导节点向追随节点推送区块数据从而实现同步。节点均设置生存时间决定角色变化周期，领导节点的心跳信息不断重置追随节点的生存时间，当领导节点发生崩溃时，追随节点自动转化为候选节点并进入选举流程，实现网络自恢复。

Raft协议实现崩溃容错的关键在于领导节点的自选举机制，部分许可链选择降低可信需求，将拜占庭容错转换为崩溃容错，从而提升共识速度。

4) 奖惩机制

奖惩机制包括激励机制与惩罚策略，其中激励机制是为了弥补节点算力消耗、平衡协议运行收益比的措施，当节点能够在共识过程中获得收益时才会进行记账权的争夺，因此激励机制利用经济效益驱动各共识协议可持续运行。激励机制一般基于价值均衡理论设计，具有代表性的机制包括PPLNS、PPS等。为了实现收益最大化，节点可能采用不诚实的运行策略（如扣块攻击、自私挖矿等），损害了诚实节点的利益，惩罚策略基于博弈论等理论对节点进行惩罚，从而纠正不端节点的行为，维护共识可持续性。

5) 研究现状

随着可扩展性和性能需求的多样化发展，除了传统的BFT、CFT协议和PoX协议衍生研究，还产生了混合型协议（Hybrid）——主要为 PoX类协议混合以及PoX-BFT协议混合。因此本节从PoX类、BFT类以及Hybrid类协议归纳共识层研究进展。

如前文所述，PoX类协议的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错。uPoW[38]通过计算有意义的正交向量问题证明节点合法性，使算力不被浪费。PoI （proof-of-importance）[39]利用图论原理为每个节点赋予重要性权重，权重越高的节点将越有可能算出区块。PoS（poof-of-stake）为节点定义“币龄”，拥有更高币龄的节点将被分配更多的股份（stake），而股份被作为证明依据用于成块节点的选举。Ouroboros[40]通过引入多方掷币协议增大了选举随机性，引入近乎纳什均衡的激励机制进一步提高PoS 的安全性。PoRep（proof-of-replication）[41]应用于去中心化存储网络，利用证明依据作为贡献存储空间的奖励，促进存储资源再利用。

BFT协议有较长的发展史，在区块链研究中被赋予了新的活力。SCP[42]和Ripple[43]基于联邦拜占庭共识[44]——存在交集的多池（确定规模的联邦）共识，分别允许节点自主选择或与指定的节点构成共识联邦，通过联邦交集达成全网共识。Tendermint[45]使用Gossip通信协议基本实现异步拜占庭共识，不仅简化了流程而且提高了可用性。HotStuff[46]将BFT与链式结构数据相结合，使主节点能够以实际网络时延及 O(n)通信复杂度推动协议达成一致。LibraBFT[47]在HotStuff的基础上加入奖惩机制及节点替换机制，从而优化了性能。

Hybrid 类协议是研究趋势之一。PoA[48]利用PoW产生空区块头，利用PoS决定由哪些节点进行记账和背书，其奖励由背书节点和出块节点共享。PeerCensus[49]由节点团体进行拜占庭协议实现共识，而节点必须基于比特币网络，通过 PoW 产出区块后才能获得投票权力。ByzCoin[50]利用PoW的算力特性构建动态成员关系，并引入联合签名方案来减小PBFT的轮次通信开销，提高交易吞吐量，降低确认时延。Casper[51]则通过PoS的股份决定节点构成团体并进行BFT共识，且节点可投票数取决于股份。

3.4 控制层

区块链节点基于对等通信网络与基础数据结构进行区块交互，通过共识协议实现数据一致，从而形成了全网统一的账本。控制层是各类应用与账本产生交互的中枢，如果将账本比作数据库，那么控制层提供了数据库模型，以及相应封装、操作的方法。具体而言，控制层由处理模型、控制合约和执行环境组成。处理模型从区块链系统的角度分析和描述业务/交易处理方式的差异。控制合约将业务逻辑转化为交易、区块、账本的具体操作。执行环境为节点封装通用的运行资源，使区块链具备稳定的可移植性。

1) 处理模型

账本用于存储全部或部分业务数据，那么依据该数据的分布特征可将处理模型分为链上（on-chain）和链下（off-chain）2种。

链上模型是指业务数据完全存储在账本中，业务逻辑通过账本的直接存取实现数据交互。该模型的信任基础建立在强关联性的账本结构中，不仅实现防篡改而且简化了上层控制逻辑，但是过量的资源消耗与庞大的数据增长使系统的可扩展性达到瓶颈，因此该模型适用于数据量小、安全性强、去中心化和透明程度高的业务。

链下模型是指业务数据部分或完全存储在账本之外，只在账本中存储指针以及其他证明业务数据存在性、真实性和有效性的数据。该模型以“最小化信任成本”为准则，将信任基础建立在账本与链下数据的证明机制中，降低账本构建成本。由于与公开的账本解耦，该模型具有良好的隐私性和可拓展性，适用于去中心化程度低、隐私性强、吞吐量大的业务。

2) 控制合约

区块链中控制合约经历了2个发展阶段，首先是以比特币为代表的非图灵完备的自动化脚本，用于锁定和解锁基于UTXO信息模型的交易，与强关联账本共同克服了双花等问题，使交易数据具备流通价值。其次是以以太坊为代表的图灵完备的智能合约，智能合约是一种基于账本数据自动执行的数字化合同，由开发者根据需求预先定义，是上层应用将业务逻辑编译为节点和账本操作集合的关键。智能合约通过允许相互不信任的参与者在没有可信第三方的情况下就复杂合同的执行结果达成协议，使合约具备可编程性，实现业务逻辑的灵活定义并扩展区块链的使用。

3) 执行环境

执行环境是指执行控制合约所需要的条件，主要分为原生环境和沙盒环境。原生环境是指合约与节点系统紧耦合，经过源码编译后直接执行，该方式下合约能经历完善的静态分析，提高安全性。沙盒环境为节点运行提供必要的虚拟环境，包括网络通信、数据存储以及图灵完备的计算/控制环境等，在虚拟机中运行的合约更新方便、灵活性强，其产生的漏洞也可能造成损失。

4) 研究现状

控制层的研究方向主要集中在可扩展性优化与安全防护2个方面。

侧链（side-chain）在比特币主链外构建新的分类资产链，并使比特币和其他分类资产在多个区块链之间转移，从而分散了单一链的负荷。Tschorsch等[52]利用Two-way Peg机制实现交互式跨链资产转换，防止该过程中出现双花。Kiayias 等[53]利用NIPoPoW机制实现非交互式的跨链工作证明，并降低了跨链带来的区块冗余。分片（sharding）是指不同节点子集处理区块链的不同部分，从而减少每个节点的负载。ELASTICO[54]将交易集划分为不同分片，每个分片由不同的节点集合进行并行验证。OmniLedger[55]在前者的基础上优化节点随机选择及跨切片事务提交协议，从而提高了切片共识的安全性与正确性。区别于 OmniLedger，PolyShard[56]利用拉格朗日多项式编码分片为分片交互过程加入计算冗余，同时实现了可扩展性优化与安全保障。上述研究可视为链上处理模型在加密货币场景下的可扩展性优化方案。实际上，链下处理模型本身就是一种扩展性优化思路，闪电网络[57]通过状态通道对交易最终结果进行链上确认，从而在交易过程中实现高频次的链外支付。Plasma[58]在链下对区块链进行树形分支拓展，树形分支中的父节点完成子节点业务的确认，直到根节点与区块链进行最终确认。

一方面，沙盒环境承载了区块链节点运行条件，针对虚拟机展开的攻击更为直接；另一方面，智能合约直接对账本进行操作，其漏洞更易影响业务运行，因此控制层的安全防护研究成为热点。Luu等[59]分析了运行于EVM中的智能合约安全性，指出底层平台的分布式语义差异带来的安全问题。Brent 等[60]提出智能合约安全分析框架 Vandal，将EVM 字节码转换为语义逻辑关，为分析合约安全漏洞提供便利。Jiang 等[61]预先定义用于安全漏洞的特征，然后模拟执行大规模交易，通过分析日志中的合约行为实现漏洞检测。

4 技术选型分析

区别于其他技术，区块链发展过程中最显著的特点是与产业界紧密结合，伴随着加密货币和分布式应用的兴起，业界出现了许多区块链项目。这些项目是区块链技术的具体实现，既有相似之处又各具特点，本节将根据前文所述层次化结构对比特币、以太坊和超级账本Fabric项目进行分析，然后简要介绍其他代表性项目并归纳和对比各项目的技术选型及特点。

4.1 比特币

比特币是目前规模最大、影响范围最广的非许可链开源项目。图9为比特币项目以账本为核心的运行模式，也是所有非许可链项目的雏形。比特币网络为用户提供兑换和转账业务，该业务的价值流通媒介由账本确定的交易数据——比特币支撑。为了保持账本的稳定和数据的权威性，业务制定奖励机制，即账本为节点产生新的比特币或用户支付比特币，以此驱动节点共同维护账本。

图9

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图9

比特币运行模式

比特币网络主要由2种节点构成：全节点和轻节点。全节点是功能完备的区块链节点，而轻节点不存储完整的账本数据，仅具备验证与转发功能。全节点也称为矿工节点，计算证明依据的过程被称为“挖矿”，目前全球拥有近 1 万个全节点；矿池则是依靠奖励分配策略将算力汇集起来的矿工群；除此之外，还有用于存储私钥和地址信息、发起交易的客户端（钱包）。

1) 网络层

比特币在网络层采用非结构化方式组网，路由表呈现随机性。节点间则采用多点传播方式传递数据，曾基于Gossip协议实现，为提高网络的抗匿名分析能力改为基于Diffusion协议实现[33]。节点利用一系列控制协议确保链路的可用性，包括版本获取（Vetsion/Verack）、地址获取（Addr/GetAddr）、心跳信息（PING/PONG）等。新节点入网时，首先向硬编码 DNS 节点（种子节点）请求初始节点列表；然后向初始节点随机请求它们路由表中的节点信息，以此生成自己的路由表；最后节点通过控制协议与这些节点建立连接，并根据信息交互的频率更新路由表中节点时间戳，从而保证路由表中的节点都是活动的。交互逻辑层为建立共识交互通道，提供了区块获取（GetBlock）、交易验证（MerkleBlock）、主链选择（CmpctBlock）等协议；轻节点只需要进行简单的区块头验证，因此通过头验证（GetHeader/Header）协议和连接层中的过滤设置协议指定需要验证的区块头即可建立简单验证通路。在安全机制方面，比特币网络可选择利用匿名通信网络Tor作为数据传输承载，通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份。

2) 数据层

比特币数据层面的技术选型已经被广泛研究，使用UTXO信息模型记录交易数据，实现所有权的简单、有效证明，利用 MKT、散列函数和时间戳实现区块的高效验证并产生强关联性。在加密机制方面，比特币采用参数为Secp256k1的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA,elliptic curve digital signature algorithm）生成用户的公私钥，钱包地址则由公钥经过双重散列、Base58Check 编码等步骤生成，提高了可读性。

3) 共识层

比特币采用 PoW 算法实现节点共识，该算法证明依据中的阈值设定可以改变计算难度。计算难度由每小时生成区块的平均块数决定，如果生成得太快，难度就会增加。该机制是为了应对硬件升级或关注提升引起的算力变化，保持证明依据始终有效。目前该阈值被设定为10 min产出一个区块。除此之外，比特币利用奖惩机制保证共识的可持续运行，主要包括转账手续费、挖矿奖励和矿池分配策略等。

4) 控制层

比特币最初采用链上处理模型，并将控制语句直接记录在交易中，使用自动化锁定/解锁脚本验证UTXO模型中的比特币所有权。由于可扩展性和确认时延的限制，比特币产生多个侧链项目如Liquid、RSK、Drivechain等，以及链下处理项目Lightning Network等，从而优化交易速度。

4.2 以太坊

以太坊是第一个以智能合约为基础的可编程非许可链开源平台项目，支持使用区块链网络构建分布式应用，包括金融、音乐、游戏等类型；当满足某些条件时，这些应用将触发智能合约与区块链网络产生交互，以此实现其网络和存储功能，更重要的是衍生出更多场景应用和价值产物，例如以太猫，利用唯一标识为虚拟猫赋予价值；GitCoin，众筹软件开发平台等。

1) 网络层

以太坊底层对等网络协议簇称为DEVP2P，除了满足区块链网络功能外，还满足与以太坊相关联的任何联网应用程序的需求。DEVP2P将节点公钥作为标识，采用 Kademlia 算法计算节点的异或距离，从而实现结构化组网。DEVP2P主要由3种协议组成：节点发现协议RLPx、基础通信协议Wire和扩展协议Wire-Sub。节点间基于Gossip实现多点传播；新节点加入时首先向硬编码引导节点（bootstrap node）发送入网请求；然后引导节点根据Kademlia 算法计算与新节点逻辑距离最近的节点列表并返回；最后新节点向列表中节点发出握手请求，包括网络版本号、节点ID、监听端口等，与这些节点建立连接后则使用Ping/Pong机制保持连接。Wire子协议构建了交易获取、区块同步、共识交互等逻辑通路，与比特币类似，以太坊也为轻量级钱包客户端设计了简易以太坊协议（LES,light ethereum subprotocol）及其变体PIP。安全方面，节点在RLPx协议建立连接的过程中采用椭圆曲线集成加密方案（ECIES）生成公私钥，用于传输共享对称密钥，之后节点通过共享密钥加密承载数据以实现数据传输保护。

2) 数据层

以太坊通过散列函数维持区块的关联性，采用MPT实现账户状态的高效验证。基于账户的信息模型记录了用户的余额及其他 ERC 标准信息，其账户类型主要分为2类：外部账户和合约账户；外部账户用于发起交易和创建合约，合约账户用于在合约执行过程中创建交易。用户公私钥的生成与比特币相同，但是公钥经过散列算法Keccak-256计算后取20 B作为外部账户地址。

3) 共识层

以太坊采用 PoW 共识，将阈值设定为 15 s产出一个区块，计划在未来采用PoS或Casper共识协议。较低的计算难度将导致频繁产生分支链，因此以太坊采用独有的奖惩机制——GHOST 协议，以提高矿工的共识积极性。具体而言，区块中的散列值被分为父块散列和叔块散列，父块散列指向前继区块，叔块散列则指向父块的前继。新区块产生时，GHOST 根据前 7 代区块的父/叔散列值计算矿工奖励，一定程度弥补了分支链被抛弃时浪费的算力。

4) 控制层

每个以太坊节点都拥有沙盒环境 EVM，用于执行Solidity语言编写的智能合约；Solidity语言是图灵完备的，允许用户方便地定义自己的业务逻辑，这也是众多分布式应用得以开发的前提。为优化可扩展性，以太坊拥有侧链项目 Loom、链下计算项目Plasma，而分片技术已于2018年加入以太坊源码。

4.3 超级账本Fabric

超级账本是Linux基金会旗下的开源区块链项目，旨在提供跨行业区块链解决方案。Fabric 是超级账本子项目之一，也是影响最广的企业级可编程许可链项目；在已知的解决方案中，Fabric 被应用于供应链、医疗和金融服务等多种场景。

1) 网络层

Fabric 网络以组织为单位构建节点集群，采用混合式对等网络组网；每个组织中包括普通节点和锚节点（anchor peer），普通节点完成组织内的消息路由，锚节点负责跨组织的节点发现与消息路由。Fabric网络传播层基于Gossip实现，需要使用配置文件初始化网络，网络生成后各节点将定期广播存活信息，其余节点根据该信息更新路由表以保持连接。交互逻辑层采用多通道机制，即相同通道内的节点才能进行状态信息交互和区块同步。Fabric 为许可链，因此在网络层采取严苛的安全机制：节点被颁发证书及密钥对，产生PKI-ID进行身份验证；可选用 TLS 双向加密通信；基于多通道的业务隔离；可定义策略指定通道内的某些节点对等传输私有数据。

2) 数据层

Fabric的区块中记录读写集（read-write set）描述交易执行时的读写过程。该读写集用于更新状态数据库，而状态数据库记录了键、版本和值组成的键值对，因此属于键值对信息模型。一方面，散列函数和 MerkleTree 被用作高效关联结构的实现技术；另一方面，节点还需根据键值验证状态数据库与读写集中的最新版本是否一致。许可链场景对匿名性的要求较低，但对业务数据的隐私性要求较高，因此Fabric 1.2版本开始提供私有数据集（PDC,private data collection）功能。

3) 共识层

Fabric在0.6版本前采用PBFT 共识协议，但是为了提高交易吞吐量，Fabric 1.0 选择降低安全性，将共识过程分解为排序和验证2种服务，排序服务采用CFT类协议Kafka、Raft（v1.4之后）完成，而验证服务进一步分解为读写集验证与多签名验证，最大程度提高了共识速度。由于Fabric针对许可链场景，参与方往往身份可知且具有相同的合作意图，因此规避了节点怠工与作恶的假设，不需要奖惩机制调节。

4) 控制层

Fabric 对于扩展性优化需求较少，主要得益于共识层的优化与许可链本身参与节点较少的前提，因此主要采用链上处理模型，方便业务数据的存取；而 PDC 中仅将私有数据散列值上链的方式则属于链下处理模型，智能合约可以在本地进行数据存取。Fabric 节点采用模块化设计，基于 Docker构建模块执行环境；智能合约在Fabric中被称为链码，使用GO、Javascript和Java语言编写，也是图灵完备的。

4.4 其他项目

除了上述3种区块链基础项目外，产业界还有许多具有代表性的项目，如表1所示。

5 区块链应用研究

区块链技术有助于降低金融机构间的审计成本，显著提高支付业务的处理速度及效率，可应用于跨境支付等金融场景。除此之外，区块链还应用于产权保护、信用体系建设、教育生态优化、食品安全监管、网络安全保障等非金融场景。

根据这些场景的应用方式以及区块链技术特点，可将区块链特性概括为如下几点。1) 去中心化。节点基于对等网络建立通信和信任背书，单一节点的破坏不会对全局产生影响。2) 不可篡改。账本由全体节点维护，群体协作的共识过程和强关联的数据结构保证节点数据一致且基本无法被篡改，进一步使数据可验证和追溯。3) 公开透明。除私有数据外，链上数据对每个节点公开，便于验证数据的存在性和真实性。4) 匿名性。多种隐私保护机制使用户身份得以隐匿，即便如此也能建立信任基础。5) 合约自治。预先定义的业务逻辑使节点可以基于高可信的账本数据实现自治，在人-人、人-机、机-机交互间自动化执行业务。

鉴于上述领域的应用在以往研究中均有详细描述，本文将主要介绍区块链在智慧城市、边缘计算和人工智能领域的前沿应用研究现状。

表1

代表性区块链项目

技术选型CordaQuorumLibraBlockstackFilecoinZcash控制合约Kotlin,JavaGOMoveClarity非图灵完备非图灵完备非图灵完备执行环境JVMEVMMVM源码编译源码编译源码编译处理模型链上链上/链下（私有数据）链上链下（虚拟链）链下（IPFS）链上奖惩机制——Libra coinsStacks tokenFilecoinZcash/Turnstiles共识算法Notary 机制/RAFT,BFT-SMaRtQuorum-Chain,RAFTLibraBFTTunable Proofs,proof-of-burnPoRep,PoETPoW信息模型UTXO基于账户基于账户基于账户基于账户UTXO关联验证结构散列算法MKT散列算法MPT散列算法MKT散列算法Merklized Adaptive Radix Forest (MARF)散列算法MKT散列算法MKT加密机制Tear-offs机制、混合密钥基于EnclaveSHA3-256/EdDSA基于Gaia/Blockstack AuthSECP256K1/BLSzk-SNARK组网方式混合型结构化混合型无结构结构化/无结构无结构通信机制AMQP1.0/单点传播Wire/GossipNoise-ProtocolFramework/GossipAtlas/GossipLibp2p/GossipBitcoin-Core/Gossip安全机制Corda加密套件/TLS证书/HTTPSDiffie-HellmanSecure BackboneTLSTor区块链类型许可链许可链许可链非许可链非许可链非许可链特点只允许对实际参与给定交易的各方进行信息访问和验证功能基于以太坊网络提供公共交易和私有交易2种交互渠道稳定、快速的交易网络剔除中心服务商的、可扩展的分布式数据存储设施，旨在保护隐私数据激励机制驱动的存储资源共享生态基于比特币网络提供零知识证明的隐私保护应用场景金融业务平台分布式应用加密货币互联网基础设施文件存储与共享加密货币

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5.1 智慧城市

智慧城市是指利用 ICT 优化公共资源利用效果、提高居民生活质量、丰富设施信息化能力的研究领域，该领域包括个人信息管理、智慧医疗、智慧交通、供应链管理等具体场景。智慧城市强调居民、设施等各类数据的采集、分析与使能，数据可靠性、管理透明化、共享可激励等需求为智慧城市带来了许多技术挑战。区块链去中心化的交互方式避免了单点故障、提升管理公平性，公开透明的账本保证数据可靠及可追溯性，多种匿名机制利于居民隐私的保护，因此区块链有利于问题的解决。Hashemi等[62]将区块链用于权限数据存储，构建去中心化的个人数据接入控制模型；Bao等[63]利用区块链高效认证和管理用户标识，保护车主的身份、位置、车辆信息等个人数据。

5.2 边缘计算

边缘计算是一种将计算、存储、网络资源从云平台迁移到网络边缘的分布式信息服务架构，试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合，减少业务交付的端到端时延，提升用户体验。安全问题是边缘计算面临的一大技术挑战，一方面，边缘计算的层次结构中利用大量异构终端设备提供用户服务，这些设备可能产生恶意行为；另一方面，服务迁移过程中的数据完整性和真实性需要得到保障。区块链在这种复杂的工作环境和开放的服务架构中能起到较大作用。首先，区块链能够在边缘计算底层松散的设备网络中构建不可篡改的账本，提供设备身份和服务数据验证的依据。其次，设备能在智能合约的帮助下实现高度自治，为边缘计算提供设备可信互操作基础。Samaniego等[64]提出了一种基于区块链的虚拟物联网资源迁移架构，通过区块链共享资源数据从而保障安全性。Stanciu[65]结合软件定义网络（SDN）、雾计算和区块链技术提出分布式安全云架构，解决雾节点中SDN控制器流表策略的安全分发问题。Ziegler等[66]基于 Plasma 框架提出雾计算场景下的区块链可扩展应用方案，提升雾计算网关的安全性。

5.3 人工智能

人工智能是一类智能代理的研究，使机器感知环境/信息，然后进行正确的行为决策，正确是指达成人类预定的某些目标。人工智能的关键在于算法，而大部分机器学习和深度学习算法建立于体积庞大的数据集和中心化的训练模型之上，该方式易受攻击或恶意操作使数据遭到篡改，其后果为模型的不可信与算力的浪费。此外，数据采集过程中无法确保下游设备的安全性，无法保证数据来源的真实性与完整性，其后果将在自动驾驶等场景中被放大。区块链不可篡改的特性可以实现感知和训练过程的可信。另外，去中心化和合约自治特性为人工智能训练工作的分解和下放奠定了基础，保障安全的基础上提高计算效率。Kim等[67]利用区块链验证联合学习框架下的分发模型的完整性，并根据计算成本提供相应的激励，优化整体学习效果。Bravo-Marquez 等[68]提出共识机制“学习证明”以减轻PoX类共识的计算浪费，构建公共可验证的学习模型和实验数据库。

6 技术挑战与研究展望

6.1 层次优化与深度融合

区块链存在“三元悖论”——安全性、扩展性和去中心化三者不可兼得，只能依靠牺牲一方的效果来满足另外两方的需求。以比特币为代表的公链具有较高的安全性和完全去中心化的特点，但是资源浪费等问题成为拓展性优化的瓶颈。尽管先后出现了PoS、BFT等共识协议优化方案，或侧链、分片等链上处理模型，或Plasma、闪电网络等链下扩展方案，皆是以部分安全性或去中心化为代价的。因此，如何将区块链更好地推向实际应用很大程度取决于三元悖论的解决，其中主要有2种思路。

1) 层次优化

区块链层次化结构中每层都不同程度地影响上述3种特性，例如网络时延、并行读写效率、共识速度和效果、链上/链下模型交互机制的安全性等，对区块链的优化应当从整体考虑，而不是单一层次。

网络层主要缺陷在于安全性，可拓展性则有待优化。如何防御以 BGP 劫持为代表的网络攻击将成为区块链底层网络的安全研究方向[19]。信息中心网络将重塑区块链基础传输网络，通过请求聚合和数据缓存减少网内冗余流量并加速通信传输[69]。相比于数据层和共识层，区块链网络的关注度较低，但却是影响安全性、可拓展性的基本因素。

数据层的优化空间在于高效性，主要为设计新的数据验证结构与算法。该方向可以借鉴计算机研究领域的多种数据结构理论与复杂度优化方法，寻找适合区块链计算方式的结构，甚至设计新的数据关联结构。实际上相当一部分项目借鉴链式结构的思想开辟新的道路，例如压缩区块空间的隔离见证、有向无环图（DAG）中并行关联的纠缠结构（Tangle），或者Libra项目采用的状态树。

共识机制是目前研究的热点，也是同时影响三元特性的最难均衡的层次。PoW牺牲可拓展性获得完全去中心化和安全性，PoS高效的出块方式具备可扩展性但产生了分叉问题，POA结合两者做到了3种特性的均衡。以此为切入的Hybrid类共识配合奖惩机制的机动调节取得了较好效果，成为共识研究的过渡手段，但是如何做到三元悖论的真正突破还有待研究。

控制层面是目前可扩展性研究的热点，其优势在于不需要改变底层的基础实现，能够在短期内应用，集中在产业界的区块链项目中。侧链具有较好的灵活性但操作复杂度高，分片改进了账本结构但跨分片交互的安全问题始终存在，而链下处理模型在安全方面缺少理论分析的支撑。因此，三元悖论的解决在控制层面具有广泛的研究前景。

2) 深度融合

如果将层次优化称为横向优化，那么深度融合即为根据场景需求而进行的纵向优化。一方面，不同场景的三元需求并不相同，例如接入控制不要求完全去中心化，可扩展性也未遇到瓶颈，因此可采用BFT类算法在小范围构建联盟链。另一方面，区块链应用研究从简单的数据上链转变为链下存储、链上验证，共识算法从 PoW 转变为场景结合的服务证明和学习证明，此外，结合 5G 和边缘计算可将网络和计算功能移至网络边缘，节约终端资源。这意味着在严格的场景建模下，区块链的层次技术选型将与场景特点交叉创新、深度融合，具有较为广阔的研究前景。

6.2 隐私保护

加密货币以匿名性著称，但是区块链以非对称加密为基础的匿名体系不断受到挑战。反匿名攻击从身份的解密转变为行为的聚类分析，不仅包括网络流量的IP聚类，还包括交易数据的地址聚类、交易行为的启发式模型学习，因此大数据分析技术的发展使区块链隐私保护思路发生转变。已有Tor网络、混币技术、零知识证明、同态加密以及各类复杂度更高的非对称加密算法被提出，但是各方法仍有局限，未来将需要更为高效的方法。此外，随着区块链系统的可编程化发展，内部复杂性将越来越高，特别是智能合约需要更严格、有效的代码检测方法，例如匿名性检测、隐私威胁预警等。

6.3 工业区块链

工业区块链是指利用区块链夯实工业互联网中数据的流通和管控基础、促进价值转换的应用场景，具有较大的研究前景。

工业互联网是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的重要基础设施。“工业互联网平台”是工业互联网的核心，通过全面感知、实时分析、科学决策、精准执行的逻辑闭环，实现工业全要素、全产业链、全价值链的全面贯通，培育新的模式和业态。

可以看到，工业互联网与物联网、智慧城市、消费互联网等场景应用存在内在关联，例如泛在连接、数据共享和分析、电子商务等，那么其学术问题与技术实现必然存在关联性。区块链解决了物联网中心管控架构的单点故障问题，克服泛在感知设备数据的安全性和隐私性挑战，为智慧城市场景的数据共享、接入控制等问题提供解决方法，为激励资源共享构建了新型互联网价值生态。尽管工业互联网作为新型的产业生态系统，其技术体系更复杂、内涵更丰富，但是不难想象，区块链同样有利于工业互联网的发展。

“平台+区块链”能够通过分布式数据管理模式，降低数据存储、处理、使用的管理成本，为工业用户在工业 APP 选择和使用方面搭建起更加可信的环境，实现身份认证及操作行为追溯、数据安全存储与可靠传递。能够通过产品设计参数、质量检测结果、订单信息等数据“上链”，实现有效的供应链全要素追溯与协同服务。能够促进平台间数据交易与业务协同，实现跨平台交易结算，带动平台间的数据共享与知识复用，促进工业互联网平台间互联互通。

当然，工业是关乎国计民生的产业，将区块链去中心化、匿名化等特性直接用于工业互联网是不可取的，因此需要研究工业区块链管理框架，实现区块链的可管可控，在一定范围内发挥其安全优势，并对工业互联网的运转提供正向激励。

7 结束语

区块链基于多类技术研究的成果，以低成本解决了多组织参与的复杂生产环境中的信任构建和隐私保护等问题，在金融、教育、娱乐、版权保护等场景得到了较多应用，成为学术界的研究热点。比特币的出现重塑了人们对价值的定义，伴随着产业界的呼声，区块链技术得到了快速发展，而遵循区块链层次化分析方法，能够直观地区别各项目的技术路线和特点，为优化区块链技术提供不同观察视角，并为场景应用的深度融合创造条件，促进后续研究。未来的发展中，区块链将成为更为基础的信任支撑技术，在产业互联网等更广阔的领域健康、有序地发展。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

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区块链技术发展现状与展望

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... 区块链涵盖多种技术，相关概念易混淆，且应用场景繁多，为此，已有相关综述主要从技术体系结构、技术挑战和应用场景等角度来梳理区块链的最新进展、技术差异和联系，总结技术形态和应用价值.袁勇等[1]给出了区块链基本模型，以比特币为例将非许可链分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层；邵奇峰等[2]结合开源项目细节，对比了多种企业级区块链（许可链）的技术特点；Yang等[3]总结了基于区块链的网络服务架构的特点、挑战和发展趋势；韩璇等[4]系统性归纳了区块链安全问题的研究现状；Ali等[5]总结了区块链在物联网方面的应用研究进展、趋势.上述文献虽然归纳得较为完整，但是都没有从许可链与非许可链共性技术的角度进行通用的层次结构分析，没有体现出区块链技术与组网路由、数据结构、同步机制等已有技术的关联性，且缺少对区块链项目的差异分析.本文则对有关概念进行区分，探讨了通用的层次化技术结构及其与已有技术的关联性，并针对该结构横向分析相关学术研究进展；根据分层结构对比部分区块链项目的技术选型；最后以智慧城市场景、边缘计算和人工智能技术为代表介绍区块链应用研究现状，给出区块链技术挑战与研究展望. ...

区块链技术发展现状与展望

2016

企业级区块链技术综述

2019

企业级区块链技术综述

2019

A survey on blockchain-based internet service architecture:requirements,challenges,trends,and future

2019

区块链安全问题:研究现状与展望

2016

区块链安全问题:研究现状与展望

2016

Applications of blockchains in the Internet of things:a comprehensive survey

2019

Blind signature system

1984

... 加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示. ...

How to make a mint:the cryptography of anonymous electronic cash

1997

... 加密货币的概念起源于一种基于盲签名（blind signature）的匿名交易技术[6]，最早的加密货币交易模型“electronic cash”[7]如图1所示. ...

Proofs of work and bread pudding protocols

1999

... 最早的加密货币构想将银行作为构建信任的基础，呈现中心化特点.此后，加密货币朝着去中心化方向发展，并试图用工作量证明（PoW,poof of work）[8]或其改进方法定义价值.比特币在此基础上，采用新型分布式账本技术保证被所有节点维护的数据不可篡改，从而成功构建信任基础，成为真正意义上的去中心化加密货币.区块链从去中心化加密货币发展而来，随着区块链的进一步发展，去中心化加密货币已经成为区块链的主要应用之一. ...

P2P 关键技术研究综述

2010

... 对等网络的体系架构可分为无结构对等网络、结构化对等网络和混合式对等网络[9]，根据节点的逻辑拓扑关系，区块链网络的组网结构也可以划分为上述3种，如图3所示. ...

P2P 关键技术研究综述

2010

Epidemic algorithms for replicated database maintenance

1988

... 传播层实现对等节点间数据的基本传输，包括2 种数据传播方式：单点传播和多点传播.单点传播是指数据在2个已知节点间直接进行传输而不经过其他节点转发的传播方式；多点传播是指接收数据的节点通过广播向邻近节点进行数据转发的传播方式，区块链网络普遍基于Gossip协议[10]实现洪泛传播.连接层用于获取节点信息，监测和改变节点间连通状态，确保节点间链路的可用性（availability）.具体而言，连接层协议帮助新加入节点获取路由表数据，通过定时心跳监测为节点保持稳定连接，在邻居节点失效等情况下为节点关闭连接等.交互逻辑层是区块链网络的核心，从主要流程上看，该层协议承载对等节点间账本数据的同步、交易和区块数据的传输、数据校验结果的反馈等信息交互逻辑，除此之外，还为节点选举、共识算法实施等复杂操作和扩展应用提供消息通路. ...

Information propagation in the bitcoin network

2013

... 随着近年来区块链网络的爆炸式发展以及开源特点，学术界开始关注大型公有链项目的网络状况，监测并研究它们的特点，研究对象主要为比特币网络.Decker等[11]设计和实现测量工具，分析传播时延数据、协议数据和地址数据，建模分析影响比特币网络性能的网络层因素，基于此提出各自的优化方法.Fadhil等[12]提出基于事件仿真的比特币网络仿真模型，利用真实测量数据验证模型的有效性，最后提出优化机制 BCBSN，旨在设立超级节点降低网络波动.Kaneko 等[13]将区块链节点分为共识节点和验证节点，其中共识节点采用无结构组网方式，验证节点采用结构化组网方式，利用不同组网方式的优点实现网络负载的均衡. ...

Locality based approach to improve propagation delay on the bitcoin peer-to-peer network

2017

DHT clustering for load balancing considering blockchain data size

2018

An analysis of anonymity in bitcoin using P2P network traffic

2014

Deanonymisation of clients in bitcoin P2P network

2014

Dandelion:redesigning the bitcoin network for anonymity

2017

... 匿名性是加密货币的重要特性之一，但从网络层视角看，区块链的匿名性并不能有效保证，因为攻击者可以利用监听并追踪 IP 地址的方式推测出交易之间、交易与公钥地址之间的关系，通过匿名隐私研究可以主动发掘安全隐患，规避潜在危害.Koshy 等[16,17]从网络拓扑、传播层协议和作恶模型3个方面对比特币网络进行建模，通过理论分析和仿真实验证明了比特币网络协议在树形组网结构下仅具备弱匿名性，在此基础上提出 Dandelion 网络策略以较低的网络开销优化匿名性，随后又提出 Dandelion++原理，以最优信息理论保证来抵抗大规模去匿名攻击. ...

Dandelion++:lightweight cryptocurrency networking with formal anonymity guarantees

2018

Eclipse attacks on Bitcoin’s peer-to-peer network

2015

... 区块链重点关注其数据层和共识层面机制，并基于普通网络构建开放的互联环境，该方式极易遭受攻击.为提高区块链网络的安全性，学术界展开研究并给出了相应的解决方案.Heilman 等[18]对比特币和以太坊网络实施日蚀攻击（eclipse attack）——通过屏蔽正确节点从而完全控制特定节点的信息来源，证实了该攻击的可行性.Apostolaki等[19]提出针对比特币网络的 BGP（border gateway protocal）劫持攻击，通过操纵自治域间路由或拦截域间流量来制造节点通信阻塞，表明针对关键数据的沿路攻击可以大大降低区块传播性能. ...

Hijacking bitcoin:routing attacks on cryptocurrencies

2017

... 网络层主要缺陷在于安全性，可拓展性则有待优化.如何防御以 BGP 劫持为代表的网络攻击将成为区块链底层网络的安全研究方向[19].信息中心网络将重塑区块链基础传输网络，通过请求聚合和数据缓存减少网内冗余流量并加速通信传输[69].相比于数据层和共识层，区块链网络的关注度较低，但却是影响安全性、可拓展性的基本因素. ...

Improving authenticated dynamic dictionaries,with applications to cryptocurrencies

2017

... 高效验证的学术问题源于验证数据结构（ADS,authenticated data structure），即利用特定数据结构快速验证数据的完整性，实际上 MKT 也是其中的一种.为了适应区块链数据的动态性（dynamical）并保持良好性能，学术界展开了研究.Reyzin等[20]基于AVL树形结构提出AVL+，并通过平衡验证路径、缺省堆栈交易集等机制，简化轻量级节点的区块头验证过程.Zhang等[21]提出GEM2-tree结构，并对其进行优化提出 GEM2כ-tree 结构，通过分解单树结构、动态调整节点计算速度、扩展数据索引等机制降低以太坊节点计算开销. ...

GEM^2-tree:a gas-efficient structure for authenticated range queries in blockchain

2019

An analysis of anonymity in the bitcoin system

2011

... 区块数据直接承载业务信息，因此区块数据的匿名关联性分析更为直接.Reid等[22]将区块数据建模为事务网络和用户网络，利用多交易数据的用户指向性分析成功降低网络复杂度.Meiklejohn等[23]利用启发式聚类方法分析交易数据的流动特性并对用户进行分组，通过与这些服务的互动来识别主要机构的比特币地址.Awan 等[24]使用优势集（dominant set）方法对区块链交易进行自动分类，从而提高分析准确率. ...

A fistful of bitcoins:characterizing payments among men with no names

2013

Blockchain transaction analysis using dominant sets

2017

Increasing anonymity in bitcoin

2014

... 隐私保护方面，Saxena等[25]提出复合签名技术削弱数据的关联性，基于双线性映射中的Diffie-Hellman假设保证计算困难性，从而保护用户隐私.Miers 等[26]和 Sasson 等[27]提出 Zerocoin 和Zerocash，在不添加可信方的情况下断开交易间的联系，最早利用零知识证明（zero-knowledge proof）技术隐藏交易的输入、输出和金额信息，提高比特币的匿名性.非对称加密是区块链数据安全的核心，但在量子计算面前却显得“捉襟见肘”，为此Yin等[28]利用盆景树模型（bonsai tree）改进晶格签名技术（lattice-based signature），以保证公私钥的随机性和安全性，使反量子加密技术适用于区块链用户地址的生成. ...

Zerocoin:anonymous distributed e-cash from bitcoin

2013

Zerocash:decentralized anonymous payments from bitcoin

2014

A anti-quantum transaction authentication approach in blockchain

2018

The sybil attack

2002

... 区块链网络中每个节点必须维护完全相同的账本数据，然而各节点产生数据的时间不同、获取数据的来源未知，存在节点故意广播错误数据的可能性，这将导致女巫攻击[29]、双花攻击[30]等安全风险；除此之外，节点故障、网络拥塞带来的数据异常也无法预测.因此，如何在不可信的环境下实现账本数据的全网统一是共识层解决的关键问题.实际上，上述错误是拜占庭将军问题（the Byzantine generals problem）[31]在区块链中的具体表现，即拜占庭错误——相互独立的组件可以做出任意或恶意的行为，并可能与其他错误组件产生协作，此类错误在可信分布式计算领域被广泛研究. ...

Double-spending fast payments in bitcoin

2012

The byzantine generals problem

1982

Consensus in the age of blockchains

... 状态机复制（state-machine replication）是解决分布式系统容错问题的常用理论.其基本思想为：任何计算都表示为状态机，通过接收消息来更改其状态.假设一组副本以相同的初始状态开始，并且能够就一组公共消息的顺序达成一致，那么它们可以独立进行状态的演化计算，从而正确维护各自副本之间的一致性.同样，区块链也使用状态机复制理论解决拜占庭容错问题，如果把每个节点的数据视为账本数据的副本，那么节点接收到的交易、区块即为引起副本状态变化的消息.状态机复制理论实现和维持副本的一致性主要包含2个要素：正确执行计算逻辑的确定性状态机和传播相同序列消息的共识协议.其中，共识协议是影响容错效果、吞吐量和复杂度的关键，不同安全性、可扩展性要求的系统需要的共识协议各有不同.学术界普遍根据通信模型和容错类型对共识协议进行区分[32]，因此严格地说，区块链使用的共识协议需要解决的是部分同步（partial synchrony）模型[33]下的拜占庭容错问题. ...

Consensus in the presence of partial synchrony

1988

... 比特币在网络层采用非结构化方式组网，路由表呈现随机性.节点间则采用多点传播方式传递数据，曾基于Gossip协议实现，为提高网络的抗匿名分析能力改为基于Diffusion协议实现[33].节点利用一系列控制协议确保链路的可用性，包括版本获取（Vetsion/Verack）、地址获取（Addr/GetAddr）、心跳信息（PING/PONG）等.新节点入网时，首先向硬编码 DNS 节点（种子节点）请求初始节点列表；然后向初始节点随机请求它们路由表中的节点信息，以此生成自己的路由表；最后节点通过控制协议与这些节点建立连接，并根据信息交互的频率更新路由表中节点时间戳，从而保证路由表中的节点都是活动的.交互逻辑层为建立共识交互通道，提供了区块获取（GetBlock）、交易验证（MerkleBlock）、主链选择（CmpctBlock）等协议；轻节点只需要进行简单的区块头验证，因此通过头验证（GetHeader/Header）协议和连接层中的过滤设置协议指定需要验证的区块头即可建立简单验证通路.在安全机制方面，比特币网络可选择利用匿名通信网络Tor作为数据传输承载，通过沿路径的层层数据加密机制来保护对端身份. ...

Bitcoin and beyond:a technical survey on decentralized digital currencies

2016

... 区块链网络中主要包含PoX（poof of X）[34]、BFT（byzantine-fault tolerant）和 CFT（crash-fault tolerant）类基础共识协议.PoX 类协议是以 PoW （proof of work）为代表的基于奖惩机制驱动的新型共识协议，为了适应数据吞吐量、资源利用率和安全性的需求，人们又提出PoS（proof of stake）、PoST （proof of space-time）等改进协议.它们的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错.BFT类协议是指解决拜占庭容错问题的传统共识协议及其改良协议，包括PBFT、BFT-SMaRt、Tendermint等.CFT类协议用于实现崩溃容错，通过身份证明等手段规避节点作恶的情况，仅考虑节点或网络的崩溃（crash）故障，主要包括Raft、Paxos、Kafka等协议. ...

Blockchains consensus protocols in the wild

2017

... 非许可链和许可链的开放程度和容错需求存在差异，共识层面技术在两者之间产生了较大区别.具体而言，非许可链完全开放，需要抵御严重的拜占庭风险，多采用PoX、BFT类协议并配合奖惩机制实现共识.许可链拥有准入机制，网络中节点身份可知，一定程度降低了拜占庭风险，因此可采用BFT类协议、CFT类协议构建相同的信任模型[35]. ...

Practical byzantine fault tolerance and proactive recovery

2002

... PBFT是 BFT经典共识协议，其主要流程如图8 所示.PBFT将节点分为主节点和副节点，其中主节点负责将交易打包成区块，副节点参与验证和转发，假设作恶节点数量为f.PBFT共识主要分为预准备、准备和接受3个阶段，主节点首先收集交易后排序并提出合法区块提案；其余节点先验证提案的合法性，然后根据区块内交易顺序依次执行并将结果摘要组播；各节点收到2f个与自身相同的摘要后便组播接受投票；当节点收到超过2f+1个投票时便存储区块及其产生的新状态[36]. ...

In search of an understandable consensus algorithm

2015

... Raft[37]是典型的崩溃容错共识协议，以可用性强著称.Raft将节点分为跟随节点、候选节点和领导节点，领导节点负责将交易打包成区块，追随节点响应领导节点的同步指令，候选节点完成领导节点的选举工作.当网络运行稳定时，只存在领导节点和追随节点，领导节点向追随节点推送区块数据从而实现同步.节点均设置生存时间决定角色变化周期，领导节点的心跳信息不断重置追随节点的生存时间，当领导节点发生崩溃时，追随节点自动转化为候选节点并进入选举流程，实现网络自恢复. ...

Proofs of useful work

2017

... 如前文所述，PoX类协议的基本特点在于设计证明依据，使诚实节点可以证明其合法性，从而实现拜占庭容错.uPoW[38]通过计算有意义的正交向量问题证明节点合法性，使算力不被浪费.PoI （proof-of-importance）[39]利用图论原理为每个节点赋予重要性权重，权重越高的节点将越有可能算出区块.PoS（poof-of-stake）为节点定义“币龄”，拥有更高币龄的节点将被分配更多的股份（stake），而股份被作为证明依据用于成块节点的选举.Ouroboros[40]通过引入多方掷币协议增大了选举随机性，引入近乎纳什均衡的激励机制进一步提高PoS 的安全性.PoRep（proof-of-replication）[41]应用于去中心化存储网络，利用证明依据作为贡献存储空间的奖励，促进存储资源再利用. ...

Comparative analysis of blockchain consensus algorithms

2018

Ouroboros:a provably secure proof-of-stake blockchain protocol

2017

Tight proofs of space and replication

A vademecum on blockchain technologies:when,which,and how

2019

... BFT协议有较长的发展史，在区块链研究中被赋予了新的活力.SCP[42]和Ripple[43]基于联邦拜占庭共识[44]——存在交集的多池（确定规模的联邦）共识，分别允许节点自主选择或与指定的节点构成共识联邦，通过联邦交集达成全网共识.Tendermint[45]使用Gossip通信协议基本实现异步拜占庭共识，不仅简化了流程而且提高了可用性.HotStuff[46]将BFT与链式结构数据相结合，使主节点能够以实际网络时延及 O(n)通信复杂度推动协议达成一致.LibraBFT[47]在HotStuff的基础上加入奖惩机制及节点替换机制，从而优化了性能. ...

A survey on consensus mechanisms and mining strategy management in blockchain networks

2019

Formal modeling and verification of a federated byzantine agreement algorithm for blockchain platforms

2019

An overview of blockchain technology:architecture,consensus,and future trends

2017

HotStuff:BFT consensus in the lens of blockchain

2019

Libra critique towards global decentralized financial system

2019

Proof of activity:extending bitcoin’s proof of work via proof of stake

... Hybrid 类协议是研究趋势之一.PoA[48]利用PoW产生空区块头，利用PoS决定由哪些节点进行记账和背书，其奖励由背书节点和出块节点共享.PeerCensus[49]由节点团体进行拜占庭协议实现共识，而节点必须基于比特币网络，通过 PoW 产出区块后才能获得投票权力.ByzCoin[50]利用PoW的算力特性构建动态成员关系，并引入联合签名方案来减小PBFT的轮次通信开销，提高交易吞吐量，降低确认时延.Casper[51]则通过PoS的股份决定节点构成团体并进行BFT共识，且节点可投票数取决于股份. ...

Bitcoin meets strong consistency

Enhancing bitcoin security and performance with strong consistency via collective signing

2016

Casper the friendly finality gadget

Bitcoin and beyond:a technical survey on decentralized digital currencies

2016

... 侧链（side-chain）在比特币主链外构建新的分类资产链，并使比特币和其他分类资产在多个区块链之间转移，从而分散了单一链的负荷.Tschorsch等[52]利用Two-way Peg机制实现交互式跨链资产转换，防止该过程中出现双花.Kiayias 等[53]利用NIPoPoW机制实现非交互式的跨链工作证明，并降低了跨链带来的区块冗余.分片（sharding）是指不同节点子集处理区块链的不同部分，从而减少每个节点的负载.ELASTICO[54]将交易集划分为不同分片，每个分片由不同的节点集合进行并行验证.OmniLedger[55]在前者的基础上优化节点随机选择及跨切片事务提交协议，从而提高了切片共识的安全性与正确性.区别于 OmniLedger，PolyShard[56]利用拉格朗日多项式编码分片为分片交互过程加入计算冗余，同时实现了可扩展性优化与安全保障.上述研究可视为链上处理模型在加密货币场景下的可扩展性优化方案.实际上，链下处理模型本身就是一种扩展性优化思路，闪电网络[57]通过状态通道对交易最终结果进行链上确认，从而在交易过程中实现高频次的链外支付.Plasma[58]在链下对区块链进行树形分支拓展，树形分支中的父节点完成子节点业务的确认，直到根节点与区块链进行最终确认. ...

Non-interactive proofs of proof-of-work

A secure sharding protocol for open blockchains

2016

OmniLedger:a secure,scale-out,decentralized ledger via sharding

2018

PolyShard:coded sharding achieves linearly scaling efficiency and security simultaneously

A survey on the scalability of blockchain systems

2019

Scalable funding of bitcoin micropayment channel networks

2017

Making smart contracts smarter

2016

... 一方面，沙盒环境承载了区块链节点运行条件，针对虚拟机展开的攻击更为直接；另一方面，智能合约直接对账本进行操作，其漏洞更易影响业务运行，因此控制层的安全防护研究成为热点.Luu等[59]分析了运行于EVM中的智能合约安全性，指出底层平台的分布式语义差异带来的安全问题.Brent 等[60]提出智能合约安全分析框架 Vandal，将EVM 字节码转换为语义逻辑关，为分析合约安全漏洞提供便利.Jiang 等[61]预先定义用于安全漏洞的特征，然后模拟执行大规模交易，通过分析日志中的合约行为实现漏洞检测. ...

Vandal:a scalable security analysis framework for smart contracts

2018

ContractFuzzer:fuzzing smart contracts for vulnerability detection

2018

Decentralized user-centric access control using pubsub over blockchain

2017

... 智慧城市是指利用 ICT 优化公共资源利用效果、提高居民生活质量、丰富设施信息化能力的研究领域，该领域包括个人信息管理、智慧医疗、智慧交通、供应链管理等具体场景.智慧城市强调居民、设施等各类数据的采集、分析与使能，数据可靠性、管理透明化、共享可激励等需求为智慧城市带来了许多技术挑战.区块链去中心化的交互方式避免了单点故障、提升管理公平性，公开透明的账本保证数据可靠及可追溯性，多种匿名机制利于居民隐私的保护，因此区块链有利于问题的解决.Hashemi等[62]将区块链用于权限数据存储，构建去中心化的个人数据接入控制模型；Bao等[63]利用区块链高效认证和管理用户标识，保护车主的身份、位置、车辆信息等个人数据. ...

Pseudonym management through blockchain:cost-efficient privacy preservation on intelligent transportation systems

2019

Hosting virtual IoT resources on edge-hosts with blockchain

2016

... 边缘计算是一种将计算、存储、网络资源从云平台迁移到网络边缘的分布式信息服务架构，试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合，减少业务交付的端到端时延，提升用户体验.安全问题是边缘计算面临的一大技术挑战，一方面，边缘计算的层次结构中利用大量异构终端设备提供用户服务，这些设备可能产生恶意行为；另一方面，服务迁移过程中的数据完整性和真实性需要得到保障.区块链在这种复杂的工作环境和开放的服务架构中能起到较大作用.首先，区块链能够在边缘计算底层松散的设备网络中构建不可篡改的账本，提供设备身份和服务数据验证的依据.其次，设备能在智能合约的帮助下实现高度自治，为边缘计算提供设备可信互操作基础.Samaniego等[64]提出了一种基于区块链的虚拟物联网资源迁移架构，通过区块链共享资源数据从而保障安全性.Stanciu[65]结合软件定义网络（SDN）、雾计算和区块链技术提出分布式安全云架构，解决雾节点中SDN控制器流表策略的安全分发问题.Ziegler等[66]基于 Plasma 框架提出雾计算场景下的区块链可扩展应用方案，提升雾计算网关的安全性. ...

Blockchain based distributed control system for edge computing

2017

Integration of fog computing and blockchain technology using the plasma framework

2019

Blockchained on-device federated learning

2018

... 人工智能是一类智能代理的研究，使机器感知环境/信息，然后进行正确的行为决策，正确是指达成人类预定的某些目标.人工智能的关键在于算法，而大部分机器学习和深度学习算法建立于体积庞大的数据集和中心化的训练模型之上，该方式易受攻击或恶意操作使数据遭到篡改，其后果为模型的不可信与算力的浪费.此外，数据采集过程中无法确保下游设备的安全性，无法保证数据来源的真实性与完整性，其后果将在自动驾驶等场景中被放大.区块链不可篡改的特性可以实现感知和训练过程的可信.另外，去中心化和合约自治特性为人工智能训练工作的分解和下放奠定了基础，保障安全的基础上提高计算效率.Kim等[67]利用区块链验证联合学习框架下的分发模型的完整性，并根据计算成本提供相应的激励，优化整体学习效果.Bravo-Marquez 等[68]提出共识机制“学习证明”以减轻PoX类共识的计算浪费，构建公共可验证的学习模型和实验数据库. ...

Proof-of- learning:a blockchain consensus mechanism based on machine learning competitions

2019

基于命名数据网络的区块链信息传输机制

2018

基于命名数据网络的区块链信息传输机制

2018

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地址：北京市丰台区东铁匠营街道顺八条1号院B座“北阳晨光大厦”2层邮编：100079

电话：010-53878169、53859522、53878236 电子邮件：xuebao@ptpress.com.cn; txxb@bjxintong.com.cn

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（五）比特币交易与验证原理 - 简书

特币交易与验证原理 - 简书登录注册写文章首页下载APP会员IT技术（五）比特币交易与验证原理Alphabet_1024关注赞赏支持（五）比特币交易与验证原理1. 账号？不存在的

我们都知道，像银行卡、支付宝都是基于账号的设计，账号有其对应的余额。我们也经常看到别人这么讲解比特币的转账过程：A转给B 5个比特币，A账号里就会减少5个比特币，同时B账号里就会增加5个比特币，然后把这笔交易计入区块链。事实上这只是表面现象，因为比特币系统中并没有账号一说。你可能会说：不对，我用钱包时明明是有账号密码的，而且我账户里是有余额的。其实比特币系统并不知道你的账号，也不知道余额，那它知道什么呢？

2. 并没有什么比特币，只有 UTXO

比特币没有设计成基于账户的系统，而是发明了 UTXO 方案。比特币区块链记录的并不是一个个账号，也不是一个个比特币，而是由交易输入和交易输出组成的一笔笔交易。比特币系统中并没有比特币，只有UTXO。你可以理解为UTXO就是比特币。

UTXO（Unspent Transaction Output）就是未花费交易输出。每笔交易都有若干交易输入，也就是资金来源，也都有若干笔交易输出，也就是资金去向。一般来说，每一笔交易都要花费至少一笔输入，产生至少一笔输出，而其所产生的输出，就是“未花费过的交易输出”，也就是 UTXO。。每一次的交易输入都可以追溯到之前的UTXO，直至最初的挖矿所得。由挖矿所得创建的比特币交易，是每个区块中的首个交易，又称之为coinbase交易，它由矿工创建，没有上一笔交易输出。

UTXO本质上来讲就是用比特币拥有者的公钥哈希锁定一个数字（比特币数量），具体就是一个数字加一个锁定脚本。所有的UTXO都被存在数据库中，花费比特币其实是花费掉属于你的UTXO，并生成新的UTXO，用接受者的公钥哈希进行锁定。锁定脚本： OP_DUP OP_HASH160OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG，锁定脚本中只有公钥哈希是可变的，其它操作符都是固定的。锁定脚本里是谁的公钥哈希，谁就是这个UTXO的拥有者，谁就能花费这笔UTXO。

pubKeyHash公钥哈希是用公钥生成的：pubKeyHash = ripemd160(sha256(pubKey))，即先对公钥进行sha256运算，再对其结果进行ripemd160运算。

3. 怎么证明此UTXO属于你呢？

解锁脚本可以验证UTXO是否属于你，解锁脚本包括你的数字签名和你的公钥。上一章讲过用私钥签名，公钥可以验证签名。

比特币的脚本语言是一种基于逆波兰表示法和栈的执行语言。

栈是一个非常简单的数据结构，有压栈和出栈两种操作，其特点是先进后出，后进先出。

逆波兰表示法，在逆波兰表示法中，所有操作符置于操作数的后面，又被称为后缀表示法（我们传统的运算为中缀表示法，比如（1+2）*3）。逆波兰表示法不需要括号来标识操作符的优先级，只需按照表达式顺序求值即可。

在逆波兰表示法中，（1+2）*3可以写作1 2 + 3 *，先读取1和2两个操作数，然后遇到加号后1、2相加得出3，然后3后面又有一个3，之后遇到乘号，3再乘以3得出9 。

验证UTXO归属

将解锁脚本和锁定脚本组合在一起，即：OP_DUP OP_HASH160OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG，在这个表达式里，签名、公钥和公钥哈希都是操作数，在验证不同人的UTXO时这3个都是不同的。而OP开头的都是指操作符。

计算的过程是遇到操作数就压栈，遇到操作符就进行相应的计算。由于数字签名和公钥都是操作数，所以先将它们进行压栈。

接着遇到OP_DUP，它会将栈顶的公钥复制一份，然后复制的公钥放置栈顶，此时，栈里的数据从下到上以次为：数字签名、公钥、公钥。

然后是OP_HASH160，对栈顶的公钥执行ripemd160(sha256(公钥))运算，其结果其实就是pubKeyHash。此时栈里的数据从下到上以次为：数字签名、公钥、公钥哈希

接着遇到公钥哈希，并将公钥哈希压栈，此时栈里的数据从下到上以次为：数字签名、公钥、公钥哈希、公钥哈希。然后遇到OP_EQUALVERIFY，此操作符是对比两个数据是否相等，所以先把栈顶的两个数据弹栈，如果相等则继续往下走，弹出来的两个数据也不再压栈。此时栈里的数据从下到上以次为：数字签名、公钥。

最后一个操作符是OP_CHECKSIG，其作用是验证签名是否正确。此时将栈内仅剩的签名和公钥弹栈，上一篇讲过用私钥进行签名，公钥可以验证签名，如果结果是true，则可以证明该UTXO属于该签名和公钥的所有者。

举例：假如这笔UTXO是你的，那么锁定脚本里面的公钥哈希必然是用你的公钥生成的，解锁脚本里面的数字签名和公钥也是你的，那么在执行OP_HASH160时生成的公钥哈希必然和锁定脚本里的公钥哈希相等，在执行OP_CHECKSIG时，你的公钥也必然能验证你的数字签名。如果这笔UTXO是小明的，那么锁定脚本里面的公钥哈希就是小明的，你的公钥生成的公钥哈希必然与其不同。如果你在解锁脚本里用小明的公玥代替你的公钥，则在执行OP_EQUALVERIFY时是能成功的，但是你是不能拿到小明的数字签名的，所以最后执行OP_CHECKSIG时，小明的公钥必然不能验证你自己的签名，所以最后你是不能花费别人的UTXO的。

4.交易过程

假如A分两次转给B 2个和3个比特币，此时B表面上就拥有了5个比特币，实质上是有2个UTXO，其中一个有2个比特币，另一个有3个。

B如果需要向C转4个比特币，此时的交易就会有2个输入，就是分别有2个和3个的那两个UTXO，这两个UTXO都是用B的地址锁定的。由于只需要向C转4个比特币，那么还会剩余一个（先不考虑手续费），那这个会存放在哪里呢？是不是某个UTXO里面会留一个？

比特币的设计机制是只要某个UTXO被消耗掉，就会从数据库中永久删除，也就是说B的这两个UTXO都会被彻底删除。这时需要一个找零地址，将剩余的比特币用找零地址对应的公钥哈希生成一个新的UTXO。

具体就是4个比特币用C的公钥哈希锁定生成一个新的UTXO，剩余的比特币用找零地址对应的公钥哈希再生成一个新的UTXO，这个找零地址可以是B现在的地址，也可以是一个新的地址。

ps.

最后再说下账号余额的问题，钱包之所以能显示某一个账号下余额是多少，是因为钱包通过遍历UTXO数据库获取该地址对应的UTXO计算出来的。

To be continued...

最后编辑于：2019.12.22 16:34:58©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者人面猴序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...沈念sama阅读 147,498评论 1赞 313死咒序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...沈念sama阅读 62,982评论 1赞 262救了他两次的神仙让他今天三更去死文/潘晓璐我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...开封第一讲书人阅读 98,157评论 0赞 216道士缉凶录：失踪的卖姜人文/不坏的土叔我叫张陵，是天一观的道长。经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？我笑而不...开封第一讲书人阅读 41,896评论 0赞 188港岛之恋（遗憾婚礼）正文为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...茶点故事阅读 49,817评论 1赞 265恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的文/花漫我一把揭开白布。她就那样静静地躺着，像睡着了一般。火红的嫁衣衬着肌肤如雪。梳的纹丝不乱的头发上，一...开封第一讲书人阅读 39,263评论 1赞 183城市分裂传说那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。我是一名探鬼主播，决...沈念sama阅读 30,808评论 2赞 281双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑文/苍兰香墨我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...开封第一讲书人阅读 29,561评论 0赞 175万荣杀人案实录序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...沈念sama阅读 32,984评论 0赞 222护林员之死正文独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋以下内容为张勋视角年9月15日...茶点故事阅读 29,659评论 2赞 225白月光启示录正文我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...茶点故事阅读 31,020评论 1赞 237活死人序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...沈念sama阅读 27,442评论 2赞 220日本核电站爆炸内幕正文年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...茶点故事阅读 31,913评论 3赞 214男人毒药：我在死后第九天来索命文/蒙蒙一、第九天我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...开封第一讲书人阅读 25,739评论 0赞 9一桩弑父案，背后竟有这般阴谋文/苍兰香墨我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。一阵脚步声响...开封第一讲书人阅读 26,228评论 0赞 174情欲美人皮我被黑心中介骗来泰国打工，没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。一个月前我还...沈念sama阅读 34,027评论 2赞 238代替公主和亲正文我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...茶点故事阅读 34,168评论 2赞 241评论4赞33赞4赞赞赏更

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一文读懂比特币概念股的暴涨

2021年03月08日 13:44

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　　3月2日消息，根据bitcointreasuries的数据，目前有42家公司持有135万枚比特币，占2100万比特币供应量的6.43%，价值约为650亿美元。最大的持有者是灰度，拥有649130个比特币，占2100万个供应上限的3.09%。

　　来源：链新

　　作者 | 冯铭

　　有国外研究机构称，“未来比特币将成为众多机构和上市公司资产负债表的一部分”。相应的是，比特币概念股也在资本市场备受追捧，股价“蹭蹭蹭”往上涨。以MicroStrategy为例，2020年3月份最低股价为90美金，近日创下最高价1315美元，一年内涨幅高达14.61倍，超过比特币涨幅。

　　比特币概念股惊艳资本市场

　　春节期间，比特币价格冲破5万美元大关，创下了58318美元的历史高点，总市值也顺利突破1万亿美元。实现这一目标，苹果公司用了42年，谷歌公司用了21年，而比特币只用了12年。

　　嗅到巨额收益的气味后，越来越多上市公司开始涌入加密市场，参与方式包括直接或间接持币、矿场挖矿、比特币矿机生产销售等。

　　根据国盛证券研究分析，对于不同的挖矿、买币概念股，其商业模式和投资节奏会略有差异。目前看来，与比特币矿机生产、矿场运营、算力服务等产业链相关股票尤其受到资本市场热捧。

　　美股以嘉楠科技（CAN）、亿邦国际（EBON）、第九城市（NCTY）、Riot Blockchain inc．（RIOT）等为代表。截至2021年2月21日，今年以来涨幅分别超过318%、2241%、82%、319%；港股以火币科技（01611）、欧科云链（01499）、雄岸科技（01647）为代表，分别上涨271%、229%、209%。

　　其中，嘉楠科技和亿邦国际分别是比特币矿机首先上市的两家公司，由于目前比特币价格飙升和矿机芯片代工产能受限，导致挖矿市场一机难求。今年1月，第九城市宣布成立全资子公司专注于从事区块链数字货币相关业务，并将建立数字货币矿机群组。受此消息影响，股票在4个交易日涨幅超过320%。

　　根据国盛证券研究分析，这几类股票的核心都在于比特币的价格，如何权衡比特币价波动与经营生产周期是关键。

　　持币需要面对财务审计、私钥托管等问题；币价的剧烈波动会带来资产减值的风险。参与比特币挖矿活动，则需要寻找廉价稳定的电力能源，比特币价格的剧烈波动，挖矿产出存在一定时期不能覆盖电费的风险。

　　参与比特币矿机生产销售，一方面需要强大的研发团队，另一方面，芯片代工厂商的产能储备也是一个重要问题，比特币价格波动巨大且频繁，矿机公司如果协调产能和销售周期，尽量赶在币价上升周期多出货则考验着公司的经营水平。

　　比特币概念股牛市布局盘点

　　1、Marathon Patent Group

　　Marathon Patent Group是美国一家专利收购公司，2010年2月在内华达州注册成立，名称为Verve Ventures，Inc。

　　2011年12月，公司更名为American Strategic Minerals Corporation，从事铀和钒矿产

　　的勘探和潜在开发业务。2012年，公司终止了矿产业务，开始了IP许可业务，并更名为Marathon Patent Group。2017年11月，公司与Global Bit Ventures合并协议，未来专注于挖掘数字资产。公司购买了矿机，并在加拿大建立数据中心来开采数字资产。2018年2月，首次购入1400台S9蚂蚁矿机。

　　2020年12月，Marathon宣布与比特大陆签署了一份合同，将以1.7亿美元的价格购买7万台蚂蚁S19 ASIC矿机，加上此前被媒体报道在9月和10月订购的2万台比特币矿机，Marathon的总算力预计将达到10.36ETH/s。

　　今年以来，比特币持续上涨的趋势，Marathon开始直接从二级市场上买入比特币。1月25日，Marathon 宣布已购买了约4813枚比特币，价值近1.5亿美元。

　　2、Riot Blockchain

　　Riot Blockchain前身为生物技术公司，2000年7月成立于美国科罗拉多。在生物领域进行了多次业务尝试均以失败告终后，Riot Blockchain开始进入加密市场。2017年11月，收购Kairos获得1200台矿机；2018年2月，收购Prive和BMSS，获得6800台矿机。

　　2018年2月，Kairos签署租赁协议，用于在俄克拉荷马城建立挖矿设施。Riot Blockchain

　　开始将所有矿机合并到数据中心。截至2018年底，约有7731名矿机在运营。2019年，Riot通过对俄克拉荷马城挖矿设施的升级，增强了对比特币的信心和关注度。

　　2020年8月，Riot Blockchain披露的文件显示，该公司将从比特大陆预订了8000台蚂蚁矿机S19 Pro。此次协议的明确交付时间从2021年1月开始将一直持续到2021年4月，每月交付2000台。12月，Riot Blockchain再次宣布从比特大陆购买和部署15000台S19系列矿机，并预计该公司的挖矿算力将再增加65%，此次花费大约为3500万美元。

　　3、第九城市

　　第九城市曾是国内最大的网络游戏开发商和运营商之一，1998年成立于上海。2002年凭借网络游戏《奇迹》在中国大陆的独家代理为行业所知，2004年又依靠代理《魔兽世界》而红极一时，并于同年登陆纳斯达克。

　　2021年1月，第九城市宣布成立全资子公司NBTC Limited，专注于从事区块链数字货币相关业务。公司将建立数字货币矿机群组，期望达成的目标是贡献比特币全球算力的8-10%，以太坊算力的10%和Grin算力的10%。

　　随后，第九城市宣布和多位矿机商签署了具有法律效力的备忘录，两次以增发新股的方式购入一批比特币矿机。两次采购全部完成后，第九城市将一共完成36496台比特币矿机的部署，总算力升级至约800PH/S。

　　在接连购入比特币矿机后，第九城市开始展开Filecoin网络相关业务。2月16日，第九城市宣布已经和Filecoin矿机服务商签署了一份价值1000万美元的框架协议，以现金方式购买Filecoin矿机服务器集群及技术服务。

　　4、500.com

　　500.com是中国的一家在线体育彩票服务提供商，2001年通过关联实体开始了在线彩票服务行业的运营。2015年，中国政府对彩票行业展开治理整顿，500.com主动暂停互联网售彩业务进行转型。

　　2021年1月，500.com开始进入比特币挖矿领域。1月11日，500.com宣布增发股票1440万美金，购买比特币矿机；1月28日，500.com宣布将以现金1350万多美元，持有甘孜州长河水电消纳服务有限公司，该公司自称是国内最大、资质最全、建设标准最高的水电区块链数据中心项目。

　　2月2日，500.com以850万美元的价格购买了5900台比特币挖矿机，预计在第二季度交付。同时宣布已签署框架协议，根据该协议，公司原则上同意在2021年再购买多达10000比特币挖矿机。

　　2月16日，500.com发布公告称，与比特小鹿的子公司Blockchain Alliance达成股份置换协议，收购BTC.com矿池业务（包括矿池、域名与钱包）。BTC.com在比特大陆令加密行业恐惧的17-19年，长期雄踞比特币全网算力第一。

　　5、MicroStrategy

　　MicroStrategy成立于1989年特拉华州，是美国商业智能软件巨头。当前，MicroStrategy也是全球持有比特币数量最多的上市公司。

　　2020年8月，MicroStrategy首次公开宣称将把比特币作为该公司的主要财政储备资产，此后一直在稳步增加比特币。

　　2021年2月24日，MicroStrategy官方宣布已再次购买大约19452枚比特币，价值10.26亿美元，购买成本约平均每比特币52765美元。按照此前购买数据计算，MicroStrategy目前持仓90531枚比特币，总价格21.71亿美元，平均单价23，985美元。

　　此外，在2020年12月和2021年2月，MicroStrategy分别宣布计划发行6.9亿、9亿美元的优先级可转换债券，所募集的资金将用于购买更多比特币。

　　MicroStrategy的高调布局也引起了华尔街的关注。越来越多的公司、机构、银行通过持有MicroStrategy的股票，间接增加对比特币的投资。其中，全球投资银行摩根士丹利（Morgan Stanley）持有MicroStrategy公司10.9%的股份。

　　6、嘉楠科技

　　嘉楠科技成立于2013年，迄今已是全球领先的超算芯片设计厂商、区块链计算设备制造者以及数字区块链计算软硬件整体方案提供商。公司的主要业务是AvalonMiner品牌矿机芯片设计及整机销售，为全球比特币网络“挖矿”提供芯片设计和系统产品和解决方案。2019年11月21日，嘉楠科技成功登陆美国纳斯达克，成为全球首家区块链上市公司。

　　嘉楠科技作为唯一一家与三家主流的矿机晶圆代工厂均有合作的矿机厂商，2021年屡获大单。近日，嘉楠科技宣布与北美矿业巨头HIVE BlockChain、商业信贷机构Arctos Capital、矿业公司BitFury、北美矿业巨头Core Scientific签署了阿瓦隆矿机A1246采购订单。此外，嘉楠科技与矿业公司Drone Energy初步达成批量采购阿瓦隆A1246的合作意向。

　　嘉楠科技日前表示，会在2021年第一季度末或者第二季度初开展海外自营挖矿业务，这些举措有望平滑公司收入和提前业绩的释放。

　　7、亿邦国际

　　亿邦国际成立于2010年，2014年起从事开发挖矿设备，2016年推出自有品牌矿机翼比特。

　　2020年以来，亿邦国际动作颇多。2020年6月，亿邦国际成功在美上市，成为国内第二家上市的矿机公司。8月，亿邦国际在新加坡成立全资子公司，准备建立加密货币交易所。9月，亿邦国际在加拿大成立全资子公司，准备建立数字资产金融服务平台。10月，亿邦国际发布公告称，将收购一家位于新西兰的持牌金融公司，以建立数字资产金融服务平台。

　　今年2月26日消息，亿邦国际宣布计划推出莱特币（LTC）和狗狗币（DOGE）的挖矿业务。亿邦国际表示，此举将加速公司从单纯的硬件制造商向多元化和垂直整合的区块链公司转型，全面参与区块链行业价值链。

　　据此前2月18日报道，亿邦国际宣布完成证券增发，建立和运营加密货币采矿场启动比特币挖矿业务。

　　8、雄岸科技

　　近几年来，雄岸科技在区块链及工业大麻等新兴领域的布局一路高歌猛进，而为市场所熟知。近一个月来，公司频频加码，推进区块链业务布局升级。

　　2021年1月4日，雄岸科技公告，公司全资附属杭州雄岸伟成科技有限公司与杭州暾澜投资管理有限公司订立股权转让协议，内容有关收购于杭州雄岸投资管理有限公司的51%股权。目标公司主要从事区块链相关投资及区块链投资咨询服务，并于本公告日期由暾澜投资及李笑来分别拥有51%及49%股权。

　　1月11日，雄岸科技公告，与罗马集团（8072.HK）订立战略合作协议。据协议内容，双方拟成立合营公司，投资区块链及加密货币项目，并筹建相关基金，规模暂不超过20亿港元。

　　2月，雄岸科技公布，公司与狮子集团控股有限公司签订战略合作协议，订约双方将利用各自的资本、平台及资源优势，共同推动区块链技术及行业发展。

　　9、欧科云链

　　欧科云链集团成立于2013年，是中国本土成立时间最早的区块链企业之一。2019年1月，欧科云链集团称完成了对前进控股集团控股权的收购。2020年2月，前进控股正式更名“欧科云链”。欧科云链旗下有区块链大数据、区块链技术研发与应用、区块链产业投资、区块链孵化器、美元合规稳定币、持牌数字资产交易等业务。

　　欧科云链自主研发的OKLink区块链浏览器，是目前市场上唯一一个融合应用了区块链、大数据、人工智能的区块链浏览器产品。2020年6月，欧科云链OKLink区块链浏览器添加地址标签功能以保障用户资产安全。9月，OKLink正式上线“链上天眼”功能，可以为用户提供交易图谱、地址分析以及链上监控功能。

　　随着去中心化金融DeFi的发展，以太坊的链上安全越来越成为整个行业无法忽视的焦点。

　　11月9日，OKLink正式上线以太坊（ETH）和稳定币（USDT）两个币种。

　　10、火币科技

　　火币网是老牌的中文交易平台，目前总部位于新加坡。2013年创立以来，火币集团先后获得真格基金、红杉资本投资，一度成为全球最大数字资产交易平台。

　　2018年，火币入一家港股公司，并于2019年10月将其从桐成控股更名为火币科技。经过多次股权变更，最终实现借壳上市。

　　合法牌照和合规经营是交易所的核心竞争力。火币科技亦在全球主要市场申请多项虚拟资产及金融相关牌照，以及孵化和拓展新兴业务。

　　2020年8月，火币科技发布公告，其全资资产管理附属公司火币资产管理（香港）有限公司已获得香港证券及期货事务监察委员会颁发第4类（就证券提供意见）及第9类（资产管理）牌照。其间接全资附属公司Huobi Wallet Hong Kong Limited已获香港经营信托或公司服务业务牌照。

　　12月22日，火币科技发布公告，其间接全资子公司火币信托公司近日已获得美国内华达州工商部金融机构部门授予的信托公司牌照。

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一文读懂比特币概念股的暴涨 - 知乎

一文读懂比特币概念股的暴涨 - 知乎切换模式写文章登录/注册一文读懂比特币概念股的暴涨好日子3月2日消息，根据bitcointreasuries的数据，目前有42家公司持有135万枚比特币，占2100万比特币供应量的6.43%，价值约为650亿美元。最大的持有者是灰度，拥有649130个比特币，占2100万个供应上限的3.09%。3月2日消息，根据bitcointreasuries的数据，目前有42家公司持有135万枚比特币，占2100万比特币供应量的6.43%，价值约为650亿美元。最大的持有者是灰度，拥有649130个比特币，占2100万个供应上限的3.09%。有国外研究机构称，“未来比特币将成为众多机构和上市公司资产负债表的一部分”。相应的是，比特币概念股也在资本市场备受追捧，股价“蹭蹭蹭”往上涨。以MicroStrategy为例，2020年3月份最低股价为90美金，近日创下最高价1315美元，一年内涨幅高达14.61倍，超过比特币涨幅。比特币概念股惊艳资本市场春节期间，比特币价格冲破5万美元大关，创下了58318美元的历史高点，总市值也顺利突破1万亿美元。实现这一目标，苹果公司用了42年，谷歌公司用了21年，而比特币只用了12年。嗅到巨额收益的气味后，越来越多上市公司开始涌入加密市场，参与方式包括直接或间接持币、矿场挖矿、比特币矿机生产销售等。根据国盛证券研究分析，对于不同的挖矿、买币概念股，其商业模式和投资节奏会略有差异。目前看来，与比特币矿机生产、矿场运营、算力服务等产业链相关股票尤其受到资本市场热捧。美股以嘉楠科技（CAN）、亿邦国际（EBON）、第九城市（NCTY）、Riot Blockchain inc.（RIOT）等为代表。截至2021年2月21日，今年以来涨幅分别超过318%、2241%、82%、319%；港股以火币科技（01611）、欧科云链（01499）、雄岸科技（01647）为代表，分别上涨271%、229%、209%。其中，嘉楠科技和亿邦国际分别是比特币矿机首先上市的两家公司，由于目前比特币价格飙升和矿机芯片代工产能受限，导致挖矿市场一机难求。今年1月，第九城市宣布成立全资子公司专注于从事区块链数字货币相关业务，并将建立数字货币矿机群组。受此消息影响，股票在4个交易日涨幅超过320%。根据国盛证券研究分析，这几类股票的核心都在于比特币的价格，如何权衡比特币价波动与经营生产周期是关键。持币需要面对财务审计、私钥托管等问题；币价的剧烈波动会带来资产减值的风险。参与比特币挖矿活动，则需要寻找廉价稳定的电力能源，比特币价格的剧烈波动，挖矿产出存在一定时期不能覆盖电费的风险。参与比特币矿机生产销售，一方面需要强大的研发团队，另一方面，芯片代工厂商的产能储备也是一个重要问题，比特币价格波动巨大且频繁，矿机公司如果协调产能和销售周期，尽量赶在币价上升周期多出货则考验着公司的经营水平。比特币概念股牛市布局盘点1、Marathon Patent GroupMarathon Patent Group是美国一家专利收购公司，2010年2月在内华达州注册成立，名称为Verve Ventures，Inc。2011年12月，公司更名为American Strategic Minerals Corporation，从事铀和钒矿产的勘探和潜在开发业务。2012年，公司终止了矿产业务，开始了IP许可业务，并更名为Marathon Patent Group。2017年11月，公司与Global Bit Ventures合并协议，未来专注于挖掘数字资产。公司购买了矿机，并在加拿大建立数据中心来开采数字资产。2018年2月，首次购入1400台S9蚂蚁矿机。2020年12月，Marathon宣布与比特大陆签署了一份合同，将以1.7亿美元的价格购买7万台蚂蚁S19 ASIC矿机，加上此前被媒体报道在9月和10月订购的2万台比特币矿机，Marathon的总算力预计将达到10.36ETH/s。今年以来，比特币持续上涨的趋势，Marathon开始直接从二级市场上买入比特币。1月25日，Marathon 宣布已购买了约4813枚比特币，价值近1.5亿美元。2、Riot BlockchainRiot Blockchain前身为生物技术公司，2000年7月成立于美国科罗拉多。在生物领域进行了多次业务尝试均以失败告终后，Riot Blockchain开始进入加密市场。2017年11月，收购Kairos获得1200台矿机；2018年2月，收购Prive和BMSS，获得6800台矿机。2018年2月，Kairos签署租赁协议，用于在俄克拉荷马城建立挖矿设施。Riot Blockchain开始将所有矿机合并到数据中心。截至2018年底，约有7731名矿机在运营。2019年，Riot通过对俄克拉荷马城挖矿设施的升级，增强了对比特币的信心和关注度。2020年8月，Riot Blockchain披露的文件显示，该公司将从比特大陆预订了8000台蚂蚁矿机S19 Pro。此次协议的明确交付时间从2021年1月开始将一直持续到2021年4月，每月交付2000台。12月，Riot Blockchain再次宣布从比特大陆购买和部署15000台S19系列矿机，并预计该公司的挖矿算力将再增加65%，此次花费大约为3500万美元。3、第九城市第九城市曾是国内最大的网络游戏开发商和运营商之一，1998年成立于上海。2002年凭借网络游戏《奇迹》在中国大陆的独家代理为行业所知，2004年又依靠代理《魔兽世界》而红极一时，并于同年登陆纳斯达克。2021年1月，第九城市宣布成立全资子公司NBTC Limited，专注于从事区块链数字货币相关业务。公司将建立数字货币矿机群组，期望达成的目标是贡献比特币全球算力的8-10%，以太坊算力的10%和Grin算力的10%。随后，第九城市宣布和多位矿机商签署了具有法律效力的备忘录，两次以增发新股的方式购入一批比特币矿机。两次采购全部完成后，第九城市将一共完成36496台比特币矿机的部署，总算力升级至约800PH/S。在接连购入比特币矿机后，第九城市开始展开Filecoin网络相关业务。2月16日，第九城市宣布已经和Filecoin矿机服务商签署了一份价值1000万美元的框架协议，以现金方式购买Filecoin矿机服务器集群及技术服务。4、http://500.comhttp://500.com是中国的一家在线体育彩票服务提供商，2001年通过关联实体开始了在线彩票服务行业的运营。2015年，中国政府对彩票行业展开治理整顿，http://500.com主动暂停互联网售彩业务进行转型。2021年1月，http://500.com开始进入比特币挖矿领域。1月11日，http://500.com宣布增发股票1440万美金，购买比特币矿机；1月28日，500.com宣布将以现金1350万多美元，持有甘孜州长河水电消纳服务有限公司，该公司自称是国内最大、资质最全、建设标准最高的水电区块链数据中心项目。2月2日，http://500.com以850万美元的价格购买了5900台比特币挖矿机，预计在第二季度交付。同时宣布已签署框架协议，根据该协议，公司原则上同意在2021年再购买多达10000比特币挖矿机。2月16日，http://500.com发布公告称，与比特小鹿的子公司Blockchain Alliance达成股份置换协议，收购http://BTC.com矿池业务（包括矿池、域名与钱包）。http://BTC.com在比特大陆令加密行业恐惧的17-19年，长期雄踞比特币全网算力第一。5、MicroStrategyMicroStrategy成立于1989年特拉华州，是美国商业智能软件巨头。当前，MicroStrategy也是全球持有比特币数量最多的上市公司。2020年8月，MicroStrategy首次公开宣称将把比特币作为该公司的主要财政储备资产，此后一直在稳步增加比特币。2021年2月24日，MicroStrategy官方宣布已再次购买大约19452枚比特币，价值10.26亿美元，购买成本约平均每比特币52765美元。按照此前购买数据计算，MicroStrategy目前持仓90531枚比特币，总价格21.71亿美元，平均单价23,985美元。此外，在2020年12月和2021年2月，MicroStrategy分别宣布计划发行6.9亿、9亿美元的优先级可转换债券，所募集的资金将用于购买更多比特币。MicroStrategy的高调布局也引起了华尔街的关注。越来越多的公司、机构、银行通过持有MicroStrategy的股票，间接增加对比特币的投资。其中，全球投资银行摩根士丹利（Morgan Stanley）持有MicroStrategy公司10.9%的股份。6、嘉楠科技嘉楠科技成立于2013年，迄今已是全球领先的超算芯片设计厂商、区块链计算设备制造者以及数字区块链计算软硬件整体方案提供商。公司的主要业务是AvalonMiner品牌矿机芯片设计及整机销售，为全球比特币网络“挖矿”提供芯片设计和系统产品和解决方案。2019年11月21日，嘉楠科技成功登陆美国纳斯达克，成为全球首家区块链上市公司。嘉楠科技作为唯一一家与三家主流的矿机晶圆代工厂均有合作的矿机厂商，2021年屡获大单。近日，嘉楠科技宣布与北美矿业巨头HIVE BlockChain、商业信贷机构Arctos Capital、矿业公司BitFury、北美矿业巨头Core Scientific签署了阿瓦隆矿机A1246采购订单。此外，嘉楠科技与矿业公司Drone Energy初步达成批量采购阿瓦隆A1246的合作意向。嘉楠科技日前表示，会在2021年第一季度末或者第二季度初开展海外自营挖矿业务，这些举措有望平滑公司收入和提前业绩的释放。7、亿邦国际亿邦国际成立于2010年，2014年起从事开发挖矿设备，2016年推出自有品牌矿机翼比特。2020年以来，亿邦国际动作颇多。2020年6月，亿邦国际成功在美上市，成为国内第二家上市的矿机公司。8月，亿邦国际在新加坡成立全资子公司，准备建立加密货币交易所。9月，亿邦国际在加拿大成立全资子公司，准备建立数字资产金融服务平台。10月，亿邦国际发布公告称，将收购一家位于新西兰的持牌金融公司，以建立数字资产金融服务平台。今年2月26日消息，亿邦国际宣布计划推出莱特币（LTC）和狗狗币（DOGE）的挖矿业务。亿邦国际表示，此举将加速公司从单纯的硬件制造商向多元化和垂直整合的区块链公司转型，全面参与区块链行业价值链。据此前2月18日报道，亿邦国际宣布完成证券增发，建立和运营加密货币采矿场启动比特币挖矿业务。8、雄岸科技近几年来，雄岸科技在区块链及工业大麻等新兴领域的布局一路高歌猛进，而为市场所熟知。近一个月来，公司频频加码，推进区块链业务布局升级。2021年1月4日，雄岸科技公告，公司全资附属杭州雄岸伟成科技有限公司与杭州暾澜投资管理有限公司订立股权转让协议，内容有关收购于杭州雄岸投资管理有限公司的51%股权。目标公司主要从事区块链相关投资及区块链投资咨询服务，并于本公告日期由暾澜投资及李笑来分别拥有51%及49%股权。1月11日，雄岸科技公告，与罗马集团（http://8072.HK）订立战略合作协议。据协议内容，双方拟成立合营公司，投资区块链及加密货币项目，并筹建相关基金，规模暂不超过20亿港元。2月，雄岸科技公布，公司与狮子集团控股有限公司签订战略合作协议，订约双方将利用各自的资本、平台及资源优势，共同推动区块链技术及行业发展。9、欧科云链欧科云链集团成立于2013年，是中国本土成立时间最早的区块链企业之一。2019年1月，欧科云链集团称完成了对前进控股集团控股权的收购。2020年2月，前进控股正式更名“欧科云链”。欧科云链旗下有区块链大数据、区块链技术研发与应用、区块链产业投资、区块链孵化器、美元合规稳定币、持牌数字资产交易等业务。欧科云链自主研发的OKLink区块链浏览器，是目前市场上唯一一个融合应用了区块链、大数据、人工智能的区块链浏览器产品。2020年6月，欧科云链OKLink区块链浏览器添加地址标签功能以保障用户资产安全。9月，OKLink正式上线“链上天眼”功能，可以为用户提供交易图谱、地址分析以及链上监控功能。随着去中心化金融DeFi的发展，以太坊的链上安全越来越成为整个行业无法忽视的焦点。11月9日，OKLink正式上线以太坊（ETH）和稳定币（USDT）两个币种。10、火币科技火币网是老牌的中文交易平台，目前总部位于新加坡。2013年创立以来，火币集团先后获得真格基金、红杉资本投资，一度成为全球最大数字资产交易平台。2018年，火币入一家港股公司，并于2019年10月将其从桐成控股更名为火币科技。经过多次股权变更，最终实现借壳上市。合法牌照和合规经营是交易所的核心竞争力。火币科技亦在全球主要市场申请多项虚拟资产及金融相关牌照，以及孵化和拓展新兴业务。2020年8月，火币科技发布公告，其全资资产管理附属公司火币资产管理（香港）有限公司已获得香港证券及期货事务监察委员会颁发第4类（就证券提供意见）及第9类（资产管理）牌照。其间接全资附属公司Huobi Wallet Hong Kong Limited已获香港经营信托或公司服务业务牌照。12月22日，火币科技发布公告，其间接全资子公司火币信托公司近日已获得美国内华达州工商部金融机构部门授予的信托公司牌照。PS：真正的投资，不仅仅是金钱的积累，更宝贵的是人脉的拓展，视野的开阔，人生境界的不断升级，为人处世方方面面情商的不断提升，价值观不断的迭代，调整，真正成为财富的主人。希望在币圈价值持续爆发的前夕，冰岛社区同时也为币圈添一份微薄之力，同时，也希望同道中人可以一起共建社区，为区块链行业发展贡献自己的力量。谢谢所有关注冰岛区块链的币友，为你们打call，欢迎随时关注冰岛社区，与我们同在雾都者，可浊酒一杯，共叙区块链行业精彩未来！发布于 2021-03-08 12:30数字货币挖矿区块链(Blockchain)赞同添加评论分享喜欢收藏申请

比特币概念股有哪些？历经风雨的比特币真能东山再起吗

念股有哪些？历经风雨的比特币真能东山再起吗CNEnglish简体中文繁體中文ไทยTiếng việtEspañolPortuguêsDeutsch市场行情热门外汇商品股票指数加密货币快讯全部外汇商品股票指数加密货币技术分析财经指标头条全部宏观经济商品外汇股票加密货币热点专题交易工具财经日历交易策略投资博客全部商品外汇股票指数加密货币更多投资学习投资课堂关于我们专家团队编辑政策近期快讯热门文章金价预测：黄金/美元走势强劲，有望继续走高 - 三菱东京日联银行1710431063下半年美元/加元将突破 1.4000 - NBF1710430977美元因重新定价美联储秋季降息而走强1710430878近期快讯热门文章下半年美元/加元将突破 1.4000 - NBF1710430977巴西雷亚尔似乎已到了转折点 - 德国商业银行1710427837美国PPI数据公布后，纽元兑美元走低1710423944近期快讯热门文章金价预测：黄金/美元走势强劲，有望继续走高 - 三菱东京日联银行1710431063未来十年铜的基本面令人兴奋 - 道明证券1710426345金价走软，因顽固的PPI削弱了美联储降息的希望1710425451近期快讯热门文章中东、东盟投融资需求巨大！谭岳衡称香港应发挥优势捕捉机遇1710415285珠海港口岸整合并扩大开放，大湾区融合或再加速！1710413170首都创投(02324.HK)2月底每股综合资产净值约为0.8023港元1710408180近期快讯热门文章美元因重新定价美联储秋季降息而走强1710430878未来数日美元指数有回升空间 - 荷兰国际集团1710406629美国零售销售前瞻：强劲的消费支出将增加美元上涨动能 - 布朗兄弟哈里曼银行1710405139近期快讯热门文章APT突破14美元1710435084Graph Network将其数据可访问性扩展到40多个区块链1710434974BTC突破71000美元1710434787近期快讯热门文章瑞士二月瑞士生产者/进口物价指数月率低于预期0.2%：实际值(0.1%)17104017283月14日纽约时段到期的外汇期权17103997353月13日纽约时段外汇期权到期1710312314近期快讯热门文章美國 4-Week Bill Auction仍为5.28%1710430593美国零售销售表明年初的消费步伐较弱-富国银行1710428625美国三月 8 美国EIA天然气库存变化为-9B，低于预期-3B1710426848近期头条热门文章财报前瞻丨顺风之下，Adobe未来可期1710313752盈利能力稳定增长，谷歌被严重低估了？1710313260独家洞察 | 美国商业地产不良贷款激增，银行业再度面临危机1710312754近期头条热门文章独家洞察 | 如何评估投资者对美国房地产市场坚定的兴趣1710312267【今日五大财经要闻】涨至2500美元？1710409961【芝商所研报】可能影响美国国债收益率的五大因素1710397733近期头条热门文章周二炙热的美国通胀引发金价下跌后陷入盘整，维持在2150美元上方1710311059欧佩克+组织报告预期全球原油需求强劲，但WTI油价仍走低至 77.70 美元附近1710310293黄金高位横向调整市场聚焦美国零售销售1710409335近期头条热门文章大多数日本企业完全同意工会提出的涨薪要求1710310703虽然市场押注日本央行立即调整政策立场，日元多头依然徘徊1710308840美国零售销售数据公布前，英镑/美元维持在1.2800关口上方1710394771近期头条热门文章财报前瞻丨顺风之下，Adobe未来可期1710313752盈利能力稳定增长，谷歌被严重低估了？1710313260独家洞察 | 美国商业地产不良贷款激增，银行业再度面临危机1710312754近期头条热门文章以太坊ETF梦想破灭：批准可能性急剧下降坎昆升级会不会回调？为什么1710311513比特币涨完之后,该轮到这些山寨币涨了吗？1710311766倒计时40天！比特币即将开启“减半”行情？【每周更新】1710146943近期头条热门文章英伟达财报大超预期，盘后股价暴涨10%！1708585876英伟达财报前瞻：华尔街最多看涨65%！期权波动却埋雷？1708420052比特币还有反弹行情？3月降息无望，但4月减半不容忽视【每周更新】1707120083近期投资博客热门文章处置股是什么？处置股会涨吗？处置股买卖还有投资价值吗？1705458932美股盘前交易是什么？美股盘前盘后交易有什么区别？盘前交易对股价的影响有哪些？17053990192024年美股股票趋势展望：连续创新高的美股还能继续上涨吗？1705395694近期投资博客热门文章现在买黄金划算吗？黄金为什么创出历史新高？怎么投资黄金成本更低？1704866367天然气投资攻略:天然气期货、天然气概念股、价差合约完整攻略1704784949布兰特原油是什么？布兰特原油期货投资完整介绍1704349425近期投资博客热门文章「形态学」轻松看懂！外汇技术分析教学，教你如何从图形抓住交易机会1703644045如何选择最佳外汇市场的交易时间？附：全球汇市交易时间图表1703571326如何用50美金、100美金交易外汇？盘点低门槛零钱外汇理财方式1703484825近期投资博客热门文章处置股是什么？处置股会涨吗？处置股买卖还有投资价值吗？1705458932美股盘前交易是什么？美股盘前盘后交易有什么区别？盘前交易对股价的影响有哪些？17053990192024年美股股票趋势展望：连续创新高的美股还能继续上涨吗？1705395694近期投资博客热门文章欧洲股市2024年值得投资吗？欧洲股市及股指2024年走势行情预测分析1701931908富时中国A50指数成分股是什么？如何投资A50指数？1700038787英国股市指数行情分析|英国股市休市及交易时间1699335771近期投资博客热门文章虚拟货币杠杆是什么？有什么优势？如何在加密货币交易中使用？1704271053空投什么意思？如何参与低投入高回报的币圈空投？1703124488虚拟货币涨跌与股市的关联性探讨!1702879783近期投资博客热门文章价涨量缩是什么？如何透过量价关系寻找交易时机?1705037629GDP排名数据分析：如何借力GDP数据判断投最佳资时机？1704958297杠杆型ETF是什么？和传统ETF有什么区别？杠杆型ETF适合长期持有吗?1704436196入门课程在哪购买比特币最好？ Top3虚拟货币交易所排名及推荐市场上已经有虚拟货币交易所600多个。大大小小的交易所各有优缺点，如何选择适合自己的比特币交易所成了很多朋友头疼的难题。传统股票与股票差价合约传统股票与股票合约交易有什么区别？哪种交易方式更适合交易者？什么是差价合约？差价合约指的是什么？差价合约是如何运作的？如果你想了解什么是差价合约，那你就不能错过这篇文章投资慧眼的使命是为投资者提供及时、有价值、丰富的信息，以便快速准确的抓住市场行情。2021最佳新闻及分析资讯提供者FxDailyInfo2022全球最佳外汇教育资源International Business Magazine投资慧眼投资博客加密货币比特币概念股有哪些？历经风雨的比特币真能东山再起吗7 分钟比特币更新于 2023-12-1 07:30作者Edward审核人Mitrade 分析师文章目录比特币现状及未来如何？为什么关注比特币概念股？比特币概念股一览投资比特币概念股要注意的事结语比特币（BTC）究竟仍值得投资吗？我想这是许多人的疑问。比特币从中本聪开发初始，他的目标就是要改革传统金融体系，从中心化金融移转到去中心化金融体系，然而这又谈何容易？比特币的网路可扩展性问题、它的每秒交易处理量远低于信用卡\借记卡、流动性造成的价格剧烈震荡、系统放松导致的洗钱犯罪、黑客攻击等问题层出不穷，以及最重要的：比特币的出现，让全世界各主权政府失去了掌握货币的权力。透过密码学隐私性，用户在比特币世界中的真实身份是隐匿的，这使得政府未来势必会在虚拟货币里有更多建设性法案来进行管理，让市场不至于失序而影响世界金融。比特币现状及未来如何？比特币在经历了去年（2022）四月份的大跌之后，总算在2023年第一季度有了回稳的迹象。尽管和去年近48,000美元的高点无法比，但这三个月也辛苦地一路从16,000美元爬到现在的27,561美元的水准，至少对于加密货币（Cryptocurrency）的投资人来说，心里还是舒畅许多。以现阶段来看，以台湾为例，最快在月底台湾政府行政院将会对于虚拟货币的监管做出核准，最快将于四月初对外公布相关做法和方案，这其中包含了监理交易平台秩序、纳管涉及有价证券的ICO、推出证券型虚拟通货STO（Security Token Offer）的监管框架。未来在台湾想要透过虚拟货币募资的人，超过3000万台币就必须进入金融监管沙盒（Financial Regulatory Sandbox）实验；募资金额为3000万以下，则募集对象须为「专业投资人」（ PI），以保障一般投资人的投资风险。有监管固然是好事情，在有监管的体系和市场当中，我们也乐见比特币的价格趋于稳定成长，也只有这样，比特币在未来才更有可能被政府接受和运用，投资人在正规的体系里参与并获利。目前也有越来越多国家地区开始加密货币的监管具体化，比特币的未來走势仍旧看好，因为它的方便性、功能性以及革新性确实存在。法规的具体化外加上市场中越多企业的参与，虚拟货币的前景势在必行。为什么关注比特币概念股？比特币一直是币圈投资人追捧的投资标的之一，也一直都是市值最高的加密货币。除此之外，与其说比特币是币圈的老大，不如说比特币价格的一涨一跌都会对币圈及其他相关公司股票造成冲击。归根到底，投资人喜欢比特币无非以下几种原因：● 它有稀缺性、储藏价值● 抗通膨的加密黄金● 仍有大型机构入场支撑价格● 应用场景逐渐多元● 比特币是具有先进者优势（first mover advantage）的加密货币如果要考虑投资XXX概念股，在选择XXX概念股的时候无非就是看这几个重点：● 首先，这间公司的财报、股东会、公司相关新闻、发表会、申报文件等提到XXX的篇幅为何，以本篇来说就是提到比特币的篇幅如何? 对于比特币的产业布局和规划是什么？目前又做到了什么？● 其次，可参考它的股价和比特币价格的连动性；● 最后，相关的区块链（Blockchain）指数和ETF是否将其列入标的？比特币概念股一览股票代码

股票名称

产业领域

市值（USD）、本益比

VVisa支付领域462.6B、31.41SQBlock Inc.金融、数位支付38.6B、46.08COINCoinbase Global加密货币交易所17.39B、n/aPYPLPayPal金融科技84.1B、35.61CMECME Group金融服务64.8B、24.38MSTRMicroStrategy商业智能软体3.09B、n/aRiotRiot Platforms加密货币挖矿1.35B、n/aMARAMarathon Digital加密货币挖矿1.2B、n/a以上我总结了市场上关注度最高的比特币概念股，其中包含金融科技、加密挖矿（Mining）、支付等各类别。对于笔者而言，要去推荐朋友一档比特币概念的美股，我会谨慎小心。下面我会建议投资人挑选市值十亿美元以上的公司作为挑选的依据，以下重点介绍3只比特币相关概念股票，希望对你有帮助。VISAVisa做为支付领域的大佬企业，很早之前就公开声明將在加密领域进行许多积极的布局战略。例如过去曾与FTX达成长期战略合作，计划在全球40个国家推出FTX VISA卡，尽管这个计画在FTX倒闭之后也随即取消，但他们依旧持续布局，而目前更希望在优化法币出入金的渠道、以及VISA本身的产品线扩展上能有进展。Visa北美区总裁Oliver Jenkyn曾在一场金融科技大会上提到VISA的愿景：「我们希望成为连接普通世界和加密货币世界的桥梁。假设你的帐户有100万比特币但你想买一个汉堡，这可能很难实现。但透过Visa卡连结到你的帐户，则可将加密货币换成法币去进行消费，用来买汉堡和薯条。」目前VISA也与全世界超过50个加密货币平台建立了合作，根据2022年第一季度的相关数据，透过VISA卡处理加密货币关联的交易金额已超过25亿美元且持续成长，尽管跟信用卡、借记卡的规模还差距甚远，但也说明了加密市场的潜力无穷。而VISA从传统支付跨入移动支付（Apple Pay、Google Pay），再到加密市场的布局，包含近期在以太坊（ETH）上测试USDC的结算和支付，以及在各地收购有潜力的金融科技公司（如瑞典的Tink），甚至开始获得回报，都可看出其管理层对于趋势的观察入微，执行效率也相当有力。 2022年整年营收相较去年成长21.59%，达到293.1亿美元。BLOCK Inc.前身为Square，后更名Block，熟悉加密市场的人对这间公司应该不会陌生。原因在于其创办人就是Twitter 创始人Jack Dorsey & JimMcKelvey。Block主要业务包含自己的「行动支付Cash App」、「闪电网路开发套件」、「比特币开发套件」、「TIDAL（串流音乐服务）」、「DeFi开发平台」、「Spiral」等。目前来看，Cash App在去年第四季贡献28.6亿美元的营收为主要收入来源。尽管今年比特币交易收入只有18.3亿美元，同比下降7%，若是扣除此部分波动较大（去年比特币下跌近65%，Block的比特币减值损失impairment loss为4700万美元）的收入影响后，则其营收年增率将达到33％。会将这间公司拿出来讨论的原因除了Jack Dorsey 是加密圈的比特币大号支持者之外，Block在加密圈的布局也相当积极。以Cash App为例，做为Block集团的金鸡母，服务内容包含p2p、借记卡、存款、投资。对于Block来说，想要打好加密货币交易、支付和结算的这场仗，Cash Card (Debit Card)势必是未来的重点战略之ㄧ。 Cash App的商业模式为Cash card付款的手续费（2.75%）、快速转帐（1.5%）、提款也有费用；以及比特币投资的价差等（spread）。而在2022年全年度，Cash App的营收成长超过50% YoY，只要加密货币市场能够在适当监管的情况之下趋于稳定，那它未来成长的空间仍旧旺盛。成长空间主要看：活跃用户＝目前约50m，年成长率20%左右。存款总量的成长性。 2022/09存款总量为 20亿美元。比特币（加密市场）交易的活跃性。COINBASE GLOBAL对于币圈投资人而言，基本上对于Coinbase应是再熟悉不过了。身为世界上第二大加密货币交易所，它本身就是一档备受瞩目的加密货币概念股，而在去年底根据其CEO Brian Armstrong的透露，目前Coinbase持有200万枚的比特币，以现价（3/24）计算约有569.56亿美元的价值，因此它更是一档比特币概念股。换句话说，Coinbase的核心资产就是比特币，任何价格或价值上的减损都会对其营运造成剧烈冲击。Coinbase的收入基本上都来自加密货币，这也很简单能理解，毕竟它就是交易所对吧？既然是交易所，这间公司的长期增长点主要参考这几点：每月交易用户（MTU)平台存储的总资产用户的交易量然而对于Coinbase来说，单看过去两年的数据，可以用金玉其外，虽不到败絮其中，但也确实感受到其营收的挣扎和正在见顶的增长。 2022年营收下降为31亿美元，和2021年的78亿美元相差甚远。加密市场这两年染上尘埃，大家都不好过，投资人对市场没信心，导致交易量下滑，Coinbase身为交易所更是首当其冲。然而展望2023年及未来几年，Coinbase在各面向的整合仍在进行积极布局，包含战略合作以及资本收购等策略。 MTU、交易量是否能提升，取决于投资人对于市场的信心。加密市场仍旧在打底打基础的阶段，必须要有完善的法规制度才能造真正的“大市”，也才玩得久。最后，以财务分析的角度来看，Coinbase在2023年预测出的本益比约为15倍，和Block的40倍相比看似便宜得多。但在面对加密市场的波动性和不确定性情况下，本益比的预测可能相当不精准（＊因为无法准确预测收入，抓到加密市场的涨跌逻辑更为困难），因此短线交易者的资金务必是闲钱，否则更为建议做中期性的投资。投资比特币概念股要注意的事投资比特币概念股最需要注意的事情无非是比特币的「动态」为何。这些动态包含政府对于比特币的监管态度，究竟比特币是证券还是商品？或是未来越多的比特币ETF相继在合法合规情况下成立，也会带动比特币的需求。此外，比特币的供给也值得关注。挖矿奖励减半、未来总额2100万枚被开挖完毕（实际上不会有那么多），都将影响比特币的价格起伏。不讳言的说，对于一些平台上的投资人而言，投资比特币概念股无非也是想要在比特币的「高波动、具投机性质」的特性上能有获利。然而这边需要提醒一点，「比特币概念股」和「持有“很多”比特币的公司」还是两种概念。对于部分投机性投资人而言，可能兴趣偏向的是后者；然而对于投资产业趋势及比特币未來前景、甚至看好加密交易、结算机制等的投资人则应看向前者。结语「世界上唯一不变的，就是变。」科技日新月异，许多文章都有相同的命题：比特币真的可行吗？对我来说，这当然也是一个值得思考的问题，然而现在基础设施和技术尚未完善、加密市场的监管尚未成熟、黑客充斥其中，实在很难让人对于加密市场有坚定的信心和把握。行业内的人讨论加密货币的涨跌、比特币的前景和未来，Web3.0的技术强大性，多少都有点心虚和妄为，因为加密市场绝非是单一人、机构就能改变和创建。行业外的人更不用说了，参与加密市场对他们来说就有如搭上云霄飞车一般，享受着刺激感却不知道钱如何一下子来的快去得更快。「信是所望之事的实底，未见知识的确据。」笔者确实相信加密市场的技术革新将对于传统金融领域的进化和改造有极大帮助，也感到兴奋和期待。但同时，新的科技和传统金融机构、主权政府的磨合也需要一点时间。我重点介绍的股票VISA & BLOCK作为比特币概念股，除了符合笔者的筛选准则之外，其市值规模超过10亿美元，财务品质相对较好，业务触角延伸多元，也是放入本篇的原因之一。交易从未如此简单0%佣金交易外汇| 股票 | 指数 | 大宗商品 | 加密货币 | 简便快捷操作 | 权威机构监管 | 负数余额保护 | 灵活配置杠杆 | 快捷出入金立即注册免责声明: 本文内容仅代表作者个人观点，不代表mitrade官方立场，也不能作为投资建议。文章内容仅做参考，读者不应以本文作为任何投资依据。 mitrade对任何以本文为交易依据的结果不承担责任。 Mitrade亦不能保证本文内容的准确性。在做出任何投资决定之前，您应该寻求独立财务顾问的建议，以确保您了解风险。差价合约（CFD）是杠杆性产品，有可能导致您损失全部资金。这些产品并不适合所有人，请谨慎投资。查阅详情这篇文章有帮到你吗？相关文章比特币怎么玩？玩比特币赚钱方式有哪些？许多人一直在问一个问题：“既然比特币展示出这么大的升值空间，那用比特币赚钱的最佳方法是什么？”别着急，我们将在这篇文章中深入探讨比特币的玩法，并且为您推荐最佳赚钱方式和交易平台。作者 Mitrade许多人一直在问一个问题：“既然比特币展示出这么大的升值空间，那用比特币赚钱的最佳方法是什么？”别着急，我们将在这篇文章中深入探讨比特币的玩法，并且为您推荐最佳赚钱方式和交易平台。【铭文铸造】BRC-20全网最简单攻略丨手把手教你铸造铭文需要提前准备比特币、钱包、代打平台3个东西，具体操作非常简单，请看教程。作者区块链思维需要提前准备比特币、钱包、代打平台3个东西，具体操作非常简单，请看教程。比特币挖矿入门：什么是挖矿？2024年还能免费挖比特币？看到这里，你想不想拥有一枚BTC？如果能够免费挖BTC，那再好不过了。然而，现在还能免费挖矿比特币？接下来，我们将带领你了解比特币挖矿是什么？挖比特币有什么好处？现在还能免费挖比特币？如何挖比特币？作者 Mitrade 分析师看到这里，你想不想拥有一枚BTC？如果能够免费挖BTC，那再好不过了。然而，现在还能免费挖矿比特币？接下来，我们将带领你了解比特币挖矿是什么？挖比特币有什么好处？现在还能免费挖比特币？如何挖比特币？比特币价格的未来：2023及2024年走势分析和预测比特币2023年存在着一定的不确定性，但是减半会在2024年到来，而且美联储不考虑加息，蓄势待发是其未来趋势！作者 Dream Cheng 程俊比特币2023年存在着一定的不确定性，但是减半会在2024年到来，而且美联储不考虑加息，蓄势待发是其未来趋势！2023最新虚拟货币排名介绍，哪些币值得推荐？如何投资？这篇文章持续更新2023年加密货币的市值排名，究竟目前加密货币市场在前阵子比特币受挫暴跌之后，目前的情况如何？作者 Mitrade 分析师这篇文章持续更新2023年加密货币的市值排名，究竟目前加密货币市场在前阵子比特币受挫暴跌之后，目前的情况如何？实时报价比特币70929.9970989.99 (-2.91%)交易Riot Platforms, Inc.10.88交易比特币基地233.13交易Block Inc.80.86交易PayPal62.68交易芝加哥商品交易所217.74交易文章目录比特币现状及未来如何？为什么关注比特币概念股？比特币概念股一览投资比特币概念股要注意的事结语实时报价比特币70929.9970989.99 (-2.91%)交易Riot Platforms, Inc.10.88交易市场行情热门外汇商品股票指数加密货币快讯全部外汇商品股票指数加密货币技术分析财经指标头条全部宏观经济商品外汇股票加密货币热点专题交易工具财经日历交易策略投资学习投资课堂投资博客全部商品外汇股票指数加密货币更多关于我们专家团队编辑政策下载方式App StoreGoogle PlayMacOSWindows内容合作请联系：contentcollab@mitrade.com关注我们的社群* 参考、分析和交易策略由第三方提供商Trading 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美股概念股梳理：比特币重回5万美元上车好机会？

2021年02月24日 16:38

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　　来源：富途牛牛　　

　　本文重点：

　　比特币概念股分为四大类；

　　发债狂买比特币的Microstrategy 股价猛涨；

　　矿机制造商在挖矿热潮中‘卖铲子’，弹性巨大；

　　飞速增长并实现盈利的数字货币银行Silvergate。

　　自20年10月以来，比特币从1万美元启动，一浪胜过一浪，短短四个月翻了五倍。在近日触及5.8万元最高价后，比特币波动加剧，一度跌破4.5万美元，短时间内跌幅巨大。不过，截至发稿目前比特币已经回到5万美元上方。

　　这次比特币的剧烈调整与当日晚间美国财长耶伦的表态关系密切，耶伦表示比特币经常被用于非法融资，其应用效率低下，比特币具有高度的投机性，投资者应该当心。

　　受到比特币价格的大幅下跌，美股市场的比特币概念股也集体重挫。

　　但由于比特币‘抗通胀’、‘数字黄金’的主线逻辑依然较为明确，此前看空比特币的著名投资者态度纷纷转向，投资机构配置比特币资产的趋势仍在。

　　对于希望配置比特币的投资者而言，这次调整或许是上车机会。但是直接投资比特币存在交易所跑路等诸多风险，配置美股市场上的比特币概念股是值得考虑的方式之一。

　　本文着重为大家梳理美股市场上的比特币概念个股。

　　首先，以大类划分，比特币概念股可以分为以下四类：

　　直接持有比特币资产，例如Microstrategy、$特斯拉（TSLA.US）$、GBTC等；

　　购买矿机进行比特币‘挖矿’，例如RIOT、MARA、BTBT等；

　　矿机制造商，例如嘉楠科技、亿邦国际等；

　　与以比特币为核心的区块链技术应用服务商，例如SI、SQ等。

　　以下选取其中较为值得关注的个股进行详细介绍。

　　$MicroStrategy（MSTR.US）$：借钱炒币

　　MicroStrategy Inc．原本是一家企业软件公司，但有赖于其首席执行官Michael Saylor对比特币的激进投资，公司股价随着比特币价格一路攀升，从20年10月底开始计算已翻五倍。

　　Saylor在去年美联储‘放水’进行史无前例的货币宽松政策之后，坚定的将公司现金转换为比特币。在公司官网上，Saylor的话被放在显著位置，他认为比特币是人们可负担、简单、安全的储蓄手段。

　　根据公司2月份的文件，MicroStrategy目前持有71079个比特币。按照5万美元的价格计算，这些比特币价值约36亿美元。

　　Saylor在比特币层面的投资非常激进，就在上周五（2月19日），MicroStrategy宣布完成10.5亿美元的可转债发行，而所筹款项将用来购买比特币，这些资金将帮助这家公司再多买约2万个比特币。

　　而在本周二（2月23日），Saylor更是大胆预测比特币的市值规模会超过100万亿美元，他给出的理由是比特币最终会成为对全球金融系统的稳定性起到关键作用，随着价格持续攀升，其波动率会出现下降。

　　当然，作为持有大量比特币的公司CEO，他的大胆预测咱们还是姑且听之为好。

　　Michael Saylor可能还直接影响了马斯克对比特币的投资，此前在20年12月，Saylor建议马斯克将特斯拉的资产负债表从美元转换为比特币，算是帮特斯拉股东一个价值1000亿美元的大忙，马斯克表达了对如此巨大数额的转换是否可能。

　　众所周知，马斯克之后确实行动了起来。2月8日，特斯拉在向SEC递交的10-Q文件中首次透露，公司已投资价值15亿美元的比特币，并表示未来将有望接受比特币支付。

　　当然，由于特斯拉本身的业务庞大，将其作为比特币概念股进行投资并不可取。

　　$Riot Blockchain（RIOT.US）$：老牌挖矿股

　　Riot Blockchain原本是一家在2000年成立的生物技术公司，后于2017年更名为Riot Blockchain，通过收购Kairos、Prive、BMSS等资产获得矿机，展开比特币挖矿业务。

　　Riot矿机，图片来自官网

　　在2月11日公布的消息中，RIOT称在新部署了2002台S19矿机后，获得1.06EH/S的算力进行比特币挖矿。而在去年12月，RIOT宣布向比特大陆购买了总共15000台矿机，预计算力将继续大增。

　　对于挖矿公司来说，算力直接决定了其可以在比特币网络中获得比特币的数量。目前，根据相关网站的统计，比特币全网的算力约为139EH/S，挖矿公司在这个算力网络中的算力占比越高，越能获得比特币。

　　根据RIOT的财报，其在2020年前九个月一共挖到了730个新比特币，以5万美元计算，这部分比特币的价值达到3650万美元。

　　而在其资产负债表中，截至9月底其持有的数字货币和现金约为3910万美元的，比2019年底的1130万美元大幅增加。

　　美股市场上另外一只挖矿股Marathon Patent Group的热度也颇高，感兴趣的牛友可以关注。

　　$嘉楠科技（CAN.US）$：在挖矿热中卖铲子，弹性巨大

　　嘉楠科技于2019年11月登陆美股，随后股价表现低迷，而在比特币价格起飞之后受到市场狂热追捧。

　　在近一个月的时间，嘉楠科技的股价从5美元附近一路飙升最高至25美元，短短时间就翻了五倍。

　　目前，矿机行业以比特大陆、比特微、嘉楠科技为头部厂商，占据主要市场份额。

　　比特币的价格直接决定了挖矿公司的收益，而挖矿公司的利润水平直接决定了其向矿机厂商的订单量以及对应的每算力价格。

　　在比特币价格高企的时间段，挖矿公司收益高从而更有动力购买更多矿机，也愿意付更高的价格。

　　嘉楠科技阿瓦隆A1246矿机介绍，图片来自于官网

　　2月10日，卖矿机数钱到手软的嘉楠科技公告提高2021年的收入的可见性（Revenue Visibility），公告中称，公司拿到了北美客户超过10万台矿机的采购订单，并且由于矿机紧俏程度，其中很多订单是采用预付款的形式，订单饱满有望在2021年使公司达到满产能的状态。

　　在比特币行情好的时候，我们能看到市场对矿机的需求井喷，挖矿公司对高算力、高能效的矿机呈现‘饥渴’状态。

　　当然，相对应的，一旦比特币坠入熊市，嘉楠科技这类卖矿机的上游公司面临的打击会是巨大的，不仅在收入方面出现下滑，市场给予的估值水平也会十分低。因此，戴维斯双杀是需要注意的风险点。

　　正如在比特币行情未启动之前，嘉楠科技股价在底部徘徊许久：

　　同在美股上市的亿邦国际也是矿机制造商，但相较于嘉楠科技来说规模较小，在矿机产品线上的布局也有所差异。

　　$Silvergate Capital（SI.US）$：新锐的数字货币银行

　　Silvergate Capital是Silvergate Bank的母公司，为数字货币行业的参与者提供金融基础设施服务。从20Q4的业绩来看，Silvergate 的总资产达到55亿美元，环比、同比增幅分别为113%、162%，充分受益于比特币暴涨；净利润的增速也十分可观，补充一句，在比特币概念股中能够实现盈利的公司相当稀少。

　　具体来看，Silvergate提供的主要服务是为数字货币的机构投资者、参与者提供美元/数字货币，还有数字货币与数字货币之间的兑换服务，这些业务是建立在其开发的Silvergate Exchange Network （‘SEN’）之上。

　　与此同时，Slivergate还有比特币抵押贷款服务、数字货币资产保管服务。

　　SEN网络是7*24全天候的服务，可以实时将美元兑换为数字货币，主要的客户为数字货币交易所，其中包括规模较大的coinbase、币安、Bitstamp等。

　　据Slivergate公布的数据，目前公司客户中有76家数字货币交易所、607家机构投资者（其中包括对冲基金、创投基金、家族办公室、传统资产管理机构等），此外还有新近进入数字货币行业的公司等286家。

　　从经营数据上来看，SEN系统的交易量稳步增长，20Q4单季度处理的交易金额达590亿美元，从中获取的收入达到1110万美元，三年的复合增长率为196%。

　　与挖矿公司和直接投资比特币的公司相比，Silvergate主要为B端客户，受比特币价格的短时波动影响较小，而随着越来越多的机构投资者、交易所参与到数字货币行业，Silvergate的客户数将有望持续高增长，推动营收增长。同时受益于SNE网络的规模优势，盈利水平或将得到显著提升。

　　当然，Silvergate后续可能面临着来自传统银行布局数字货币银行业务的冲击。

　　@陈达美股投资@股市考拉抱富记@侠博士@Tech老司机@WeTech@查理芒格17@Tina科技小公主@我是wave@五迷@WeTech@知铢侠@猫哥做投资@一颗韭妹@林奇漫游纪@金融小厨娘@新能源牛股挖掘@小尚007@九点半就要喝咖啡@久久听价值@猫哥做投资@今日热门

　　比特币这波大行情，你买了什么标的，认为哪些股票将充分受益比特币价格上涨？欢迎评论与@桃桃小宝贝一起讨论~

　　当然，比特币的价格短时间大幅波动的现象，相关概念股对应的股价涨跌也会暴涨暴跌，需要关注风险。

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比特币概念股，超越比特币？

2024年03月06日 18:21

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　　比特币概念股，超越比特币？

　　来源：华尔街见闻袁伟

　　诸如Coinbase、Marathon等与加密货币相关的股票重获投资者关注，但背后的高风险仍不容忽视。

　　受高利率等多重因素影响，海外加密货币市场在2021—2022年经历大幅波动，比特币价格一度从高点回落70%。

　　但随着美国监管机构批准首批比特币现货ETF，以及市场对比特币供应增长减缓的预期（即所谓的“减半”事件），比特币价格今年以来已经暴涨近50%，过去一年涨幅达到194%。

　　市场回暖吸引投资者重新关注与加密货币相关的股票，诸如Coinbase Global、Marathon Digital以及MicroStrategy等与比特币关联的公司受到市场青睐。分析人士认为，如果加密货币市场能持续扩张，这三只股票将能够以一种简单投资方式让投资者从中分一杯羹。

　　但投资比特币的高风险依然不容忽视。在3月5日涨破6.9万美元创历史新高后，比特币迅速从高位回落9300美元，一度短暂地跌破6万美元大关，24小时跌幅超过10%，全球近32万人被爆仓。这也真实反映了加密货币市场的投机性和高风险性。

　　1． Coinbase Global

　　作为全球最大的加密货币交易平台之一，Coinbase业务在过去两年经历痛苦期。但市场分析认为，随着比特币和以太坊价格的飙升，更多散户投资者可能重返市场，从而提振公司业务。在公司2023年的交易量中，比特币占34%，以太坊占20%，泰达稳定币占11%，其余来自于其他加密资产。

　　分析师预计，从2023年至2026年，Coinbase的营收和EBITDA（经调整息税折旧摊销前利润）都将以9%的复合年增长率增长。

　　Coinbase Global股价在过去一年已上涨245%。不过与Coinbase在2021年创下的最高点429.54美元相比，目前股价仍缩水近一半。此外，著名投资经理“木头姐”也在继续抛售Coinbase。

　　2． Marathon Digital

　　作为全球最大的纯比特币挖矿公司，Marathon在2023年挖出12852个比特币，创下了新的记录，相较于2022年增长了210%。此外，衡量其总挖矿能力的哈希率也提高了253%。Marathon会定期出售其挖掘的比特币以筹集更多资金，但截至去年年底，公司仍持有15126枚比特币（价值约9.47亿美元）和3.57亿美元现金及等价物。

　　伯恩斯坦的高级分析师Gautam Chhugani指出，对于追求长期收益的投资者来说，与直投比特币相比，选择投资比特币矿商的股票可能是更加明智的策略。

　　Chhugani认为，虽然短期内矿商表现不及比特币自身，但考虑到其盈利潜力及市场估值增长前景，矿商股票长期价值显现。他表示，随着比特币减半事件的临近，矿商将迎来增长的春天，尤其是在减半之后的一年中投资回报率将大幅提升。

　　不过，需要注意的是，Marathon Digital的股价虽然在过去一年上涨252%，但其股价今年以来反而跌了2.94%。

　　3． MicroStrategy

　　MicroStrategy原先被看作是一家增长缓慢的企业软件公司。但在过去三年半的时间里，MicroStrategy开始大量购买比特币，情况因此发生了转变。截至2023年底，公司持有189150个比特币，价值约119亿美元，几乎占其185亿美元公司市值的三分之二，持有的比特币数量高居全球公司之首。

　　在本周一收盘后，MicroStrategy宣布拟根据144A规则通过私募方式，向合格机构买家发行总额为6亿美元、于2030年到期的可转换债券。其计划用这笔资金购买更多比特币，同时也用于一般公司用途。

　　随着MicroStrategy囤积更多比特币，它也在逐步扩大其基于订阅的分析服务，以抵消不断下降的许可和支持收入。乐观人士认为，从长远来看，随着公司在比特币投资上的成果显现，其软件业务将趋于稳定。

　　数据显示，MicroStrategy的股价在过去一年上涨了342%，但公司市值与其持有的比特币价值（119亿美元）相比，出现了明显的溢价（公司软件业务市场估值仅有8亿美元），需要特别注意回调的风险。

风险提示及免责条款

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据Wind数据统计，A股市场共有27只数字货币概念股。回顾板块内个股三季报情况，海联金汇三季度净利同比增长830.61%居于首位，长亮科技净利增长160.34%，科蓝软件、宇信科技、新开普等个股增幅居前。

从年内涨跌幅情况来看，上述27只个股年内涨跌不一，其中恒生电子累计上涨70%，新晨科技、长亮科技、宇信科技等5股涨超30%，众应互联跌幅居前，下跌近45%。

值得注意的是，这27只个股较年内高点均大幅回撤，回撤幅度最高的是众应互联，已回撤61.56%，智度股份已回撤51%。

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