■ 图 1 区块链生态架构

整体来看，区块链生态架构分为区块链赋能体系结构(左侧)和区块链能力拓展生态(右侧)两部分：前者由基础设施、技术协议、BaaS(Blockchain as a Service，区块链即服务)和应用赋能 4 层组成，后者由通用组件、数据生态和技术生态 3 部分组成。

该架构一揽子汇聚业务、功能、组件、技术、资源等生产要素，将要素和要素之间的关系分模块、分层次展示。

左侧从底层基础设施到上层应用赋能，各分层之间相互关联，上方分层依赖下方分层，下方分层为上方分层提供必要服务：基础设施是区块链的根基，区块链运维基于底层硬件和系统软件；技术协议是区块链的内核和主体，既包括区块链数据、网络、共识、合约等基础协议，又包括隐私保护、扩容等拓展协议，不同的区块链系统实现不同的技术协议；BaaS 是基于区块链包装而成的服务管理平台，对于许可链来说必不可少，在公有链中并不常见，BaaS 下方对接不同的区块链技术协议，上方为百花齐放的区块链应用提供统一接口等服务，为区块链和业务侧的运营分析人员、运维人员及管理人员提供可视化、自动化、自助式的平台级自服务能力；应用赋能主要指分布式 DApp(Decentralized Application，去中心化应用)，应用赋能范围涵盖众多行业和领域。

右侧各生态模块相对独立，是左侧体系结构的重要补充，通过融合融通技术、数据及组件等能力，实现“1+1>2”的效益。

01、区块链赋能体系结构

区块链赋能体系结构包含基础设施、技术协议、BaaS 和应用赋能 4 层。

1. 基础设施

基础设施位于最底层，包括以下两部分内容。

(1) 传统服务器集群。指传统的物理机、虚拟机集群。

(2) 容器资源池。指新型的容器云资源池。主流容器云技术包括 Docker 容器化、K8S 容器编排等。相比于传统服务器，容器云具备轻量级运行、自动化伸缩、持续化构建、跨平台部署、高隔离性、高资源利用率、低成本采购等特性。

2. 技术协议

基础设施之上是技术协议，笔者列举了 3 项区块链技术协议，分别对应比特币、以太坊和 EOS 系统，它们是区块链 1.0~3.0 时代的代表性成果。

(1) 比特币。区块链 1.0 时代的开创者，是第一款区块链应用，它揭开了数字货币和底层区块链技术的序幕。

(2) 以太坊。区块链 2.0 时代的引领者，是久负盛名的智能合约开发平台，它推动了 DApp 的发展。

(3) EOS。区块链 3.0 时代的见证者，是企业级区块链操作系统，它促进了区块链应用赋能生态的形成。

3. BaaS

技术协议之上是 BaaS，该服务实现企业级区块链管理、运维及运营功能，多用于许可链场景，主要包括以下 10 部分内容。

(1) 联盟管理。实现区块链多参与方组织架构的统一管理。无论是联盟链或私有链，均存在多参与方。

(2) 租户管理。实现不同组织架构下子单位和用户的自治管理。

(3) 账号权限管理。基于区块链独有的账号和密钥机制，实现租户账号权限的自主管理。账号权限管理包括密钥管理、交易账号管理、智能合约账号管理及相应的权限管理等功能。

(4) 智能合约管理。实现智能合约源码编译、部署及更新。

(5) 安全检测。实现区块链节点、镜像、智能合约等内容的自动化漏洞扫描和安全检测。

(6) 区块链部署。通过可视化、流程化、自动化的方式实现创世节点构建、系统合约初始化、多节点部署及组网初始化配置。

(7) 节点管理。实现区块链节点变更配置及共识、非共识节点变更管理。

(8) 统一接口服务。基于异构的区块链技术协议，封装统一的对外服务接口，为业务系统提供统一的接入、调用及鉴权管理等功能。

(9) 运维监控。实现区块链和对外服务接口的日志监控和告警。

(10) 区块链浏览器。实现核心业务数据及区块、交易等区块链数据的大屏展示。

4. 应用赋能

应用赋能属于最上层，区块链能够重塑金融领域和数字经济形态，从长远来看，能够面向互联网、政企、商户、家庭、个人、新兴等市场大放异彩，主要包括以下 10 个场景。

(1) 客户服务。

客户服务将客户担心和困扰的数据链上化管理，建立服务人员、合作伙伴、营销投放策略、CRM(Customer Relationship Management,客户关系管理)等可信化数字档案，构建从合作伙伴支撑到客户售后的全流程可信链条，打造客户和服务人员之间的数据共享通道，让客户信服企业服务水平和对外营销策略，让服务人员积极提高工作热情和能力，确保客户满意度稳定提高。

(2) 权益生态。

权益生态将用户关心的权益、资产及所有权链上存储，建立确权管理能力，健全隐私保护和零知识权益证明机制，有助于保护消费者合法权益，改善企业运营发展状况。

(3) 金融交易。

金融交易将交易方、投资、融资、支付、保险等服务通过区块链承载，对接征信、风控等能力，避免买卖双方及第三方机构之间的信任危机，降低跨多方交易成本，助力村镇金融振兴。

(4) 支付结算。

支付结算承载跨多方支付结算、跨境支付结算等应用场景，减少受理单位局限性和垄断现象，防止多种欺诈行为，提高流程、数据安全及处理效率。

(5) 数字货币。

数字货币由官方机构(例如，中国人民银行)发行区块链数字货币，依靠其权威性背书，提升数字货币安全性，推动数字货币标准化，避免数字货币发布乱象，维护金融稳定。

(6) 智慧城市。

智慧城市将医疗、交通、能源等要素融入区块链生态，构建安全、可控、有效的城市工作网和监管网，发挥跨多方实体的协作能力，提高城市互联设备之间的可信水平和连通效率。

(7) 版权证明。

版权证明将数藏文创内容和版权关键信息链上维护，使创作者能够确权、维权，收藏者能够被授权，保证艺术市场纯洁性，维护创作者和收藏者的合法利益。

(8) 公证举证。

公证举证将产权等内容赋予区块链特性，降低存证、取证难度，提高司法公信力和司法程序效率。

(9) 供应链。

供应链将广泛业务场景的生产、加工、流通、消费全流程可信化存储，解决产业信息链条透明性、职责界定等问题。

(10) 商品溯源。

商品溯源将产品源头情况和关键流转节点链上维护，降低客户消费风险，避免商品信任危机。

02、区块链能力拓展生态

区块链能力拓展生态包括通用组件、数据生态和技术生态 3 部分。

1. 通用组件

通用组件能够加强区块链和 DApp 的开发、构建、测试、发布及运维能力，为区块链存储和计算提供拓展支撑，主要包括以下 6 部分内容。

(1) 消息队列。

消息队列实现链上和链下数据实时、异步交互，保障系统错峰、流控、解耦，方便区块链运维监控和浏览器大屏展示。

(2) 异构存储。

异构存储指 S3 对象存储、IPFS 等存储设施，通过链下存储文件、链上存储文件元数据(数据指纹，包括文件哈希值、文件存储位置、生成时间等)和关键业务数据的方式，解决大数据上链困难的问题。

(3) 数据库。

通过数据库缓存或备份链上数据，提高特定场景的数据检索效率。例如，可以缓存区块高度、交易哈希值等信息，后续直接通过该信息获取上链详情，也可以直接将上链的业务数据存储在数据库，通常情况下访问数据库即可。

(4) 测试框架。

测试框架为智能合约 Mock 测试和对外接口测试提供支持。

(5) DevOps。

DevOps 使区块链开发和运维人员工作更紧密。DevOps 自动化保障智能合约和对外接口开发的 CICD 流程，这种自动化代码交付和应用变更流程，使区块链应用的构建、测试、发布流程更加快捷、频繁和可靠。

(6) 微服务。

微服务保障区块链 BaaS 等服务模块低耦合、易开发、便伸缩、跨技术栈和多开发语言，轻松实现各种对外接口的统一接入、注册、发现、熔断、降级。

2. 数据生态

数据生态为区块链数据采集、存储、加工、服务、治理提供便利，主要包括以下 6 部分内容。

(1) 湖仓体系。

湖仓体系保障数据分域分层、入出一处、存算分离。区块链融合融通湖仓技术，有利于构建体系化、安全可信的分布式数据链岛。区块链能够从 ODS(Operation Data Source,可操作数据存储)层接入数据，降低从各业务系统和异构数据源采集数据的复杂度；能够对接相对稳定的、归属不同主题和层次的数据模型，避免链上数据频繁变更、定义和存储不规范等问题；能够将链上数据分流或备份至湖仓，减缓区块链数据存储和检索压力。

(2) 数据开发。

数据开发主要用于离线调度和模型开发，基于一整套数据加工和模型构建工具，能够有效减少区块链智能合约模型加工和处理压力，提高数据上链效率。

(3) 流式处理。

流式处理与离线开发互补，基于实时能力，能够大幅提高区块链数据计算效率。

(4) 数据服务。

数据服务是数据对外输出方式之一，结合标签、画像等数据服务能力，使区块链具备精确、可信的数智化分析应用能力。

(5) BI 分析。

BI(Business Intelligence,商业智能)技术是数据对外输出的另一种方式，用户通过前端可视化、自助化、流程化的组件实现区块链数据自主分析、预览和取数，有利于提高数智化分析交互和数据可信能力。

(6) 数据治理。

数据治理与数据资产相辅相成。数据资产构建各数据主题域，定义区块链数据存储规范，统筹区块链数据资源管理；数据治理能够实现区块链数据标准、元数据、数据质量、数据生命周期及安全管理，保障区块链数据资产质量，帮助区块链数据资产创造价值。

3. 技术生态

技术生态帮助区块链打造跨行业协作模式，为垂直行业应用赋能锦上添花，主要包括以下 6 部分内容。

(1) 人工智能。

如果将人工智能喻为汽车油门，区块链则可以喻为刹车，结合人工智能的区块链技术使数据分析和决策在符合规范和监管的前提下，变得更加智能。通过引入分布式学习系统和新的数据分离技术，提高区块链处理效率。通过结合联邦学习等技术，提高业务数据安全性。

(2) 云边计算。

云边计算是一种集中化计算与边缘计算协同的能力，区块链共识节点一般在企业当地机房部署，这种部署方式更像是私有链，如果要构建联盟链，推荐的做法是将部分区块链节点部署在边缘机房。除此之外，可以在边缘机房增设非共识节点，非共识节点只同步链上数据，不参与共识，这样能够保障共识节点在统一管理的前提下，提高边缘系统数据查询效率。

(3) 元宇宙。

元宇宙应用于实体业务与虚拟世界之间的映射，发挥社会治理、激励能力，拓展区块链多中心化的权益确权和价值流转特性。

(4) 5G。

5G 使区块链在规模化、工业化、实时化等业务场景中得到广泛应用。“区块链+5G”有助于垂直行业应用赋能，在跨领域、跨行业协作中发挥重要价值。

(5) 工业互联网。

工业互联网有利于构建基于设备可信认证、海量数据分布式采集和存储、溯源汇聚和分析的区块链工业服务体系。

(6) 物联网。

物联网使设备监控、家居互联、终端支付、车联网等业务场景下的网络环境更可靠、数据共享更安全、分布式计算更快捷。