區塊鏈技術下證券交易創新方式研究

張舒悅

關鍵詞：區塊鏈技術;證券市場;高效;安全

基金項目：2018年天津市高等學校大學生創新創業訓練計劃國家級項目（項目編號：201810058048）;指導老師：鄧華、吳君

中圖分類號：F83 文獻標識碼：A

收錄日期：2019年3月26日

我國在證券市場方面面臨的一些問題對證券市場的未來發展造成了一定的影響。其中管理機制不健全導致監管不到位，導致證券市場中始終存在一定的誠信問題，存在交易成本高且效率低的問題，這也是影響證券市場發展的其中一個很嚴重的問題。而區塊鏈的本質是一個分布式的公共賬本，對于區塊鏈技術下的商業貿易交易清算支付方式的研究是未來金融業的一個發展方向。因此，證券市場是區塊鏈非常適合的應用領域，兩者之間的契合度非常高，傳統的證券交易，需要經過中央結算機構、銀行、證券公司和交易所這四大機構的協調工作，才能完成證券的交易，效率低、成本高，且這樣的模式造就了強勢中介，消費者的權利往往得不到保障，而區塊鏈系統就可以獨立地完成一條龍式服務。使用區塊鏈，買方和賣方能夠通過智能合約直接實現自動配對，并通過分布式的數字化登記系統，自動實現結算和清算。全球金融證券機構都已在探索這方面的應用。

一、證券市場中存在的問題

（一）網絡安全性問題。和其他的商務一樣，在傳統證券交易過程中，交易的安全性是投資者最關心的問題，交易系統的安全漏洞可能造成賬戶密碼的泄露，惡意篡改數據，給交易雙方帶來不可挽回的損失。無論用戶是在營業部還是在網上進行證券交易，都面臨著一定怕風險，但是網絡安全問題尤其突出。網絡安全問題主要集中體現為以下幾點：

1、操作系統、應用系統存在的漏洞。一旦交易系統出現漏洞沒有及時修復，就可能被黑客所利用，其后果是十分嚴重的，這些黑客會盜取客戶資料，甚至操作投資者賬戶內的股票，擾亂市場交易。黑客連微軟、雅虎等著名網站都曾被黑客攻擊過，其中也包括我國臺灣省。

2、網上交易的服務器處理能力不足。每當交易行情到達峰值時，大量的用戶使得服務器發生堵塞，造成“堵單”的發生。

3、網上交易數據在傳輸過程中易被他人惡意篡改、盜取。

（二）交易過程繁雜、效率低。在傳統的證券交易中，一般的交易過程需要經過：開設證券賬戶、開設資金賬戶、委托買賣、準備委托單的基本要素、等待第三方機構受理委托、執行交易、交易達成、清算、交收。中間的每一步都需要一定的時間，這就使得整個交易過程的效率非常低，交易雙方不能及時對市場做出準確且快速的反應。

（三）交易成本高。因為傳統證券交易步驟多，且需要第三方機構的介入，消費者在交易過程中不僅需要自己承當交易風險，而且需要向第三方機構付相應的傭金，這就增加了整個交易的成本。且不同等級的交易，中介所需工作不同，也會使得某些黑心中介借口高收價，造就了高昂的交易成本。

二、區塊鏈的特點

去中心化、無需信任系統、不可篡改加密性、可追溯性是區塊鏈技術的本質特征。區塊鏈技術及其特征有三點基礎：第一，是區塊鏈具有承載信息的功能，可以記錄、存儲和傳播交易信息;第二，是每個區塊上記錄著上一個區塊的所有信息;第三，同一網絡中，每個節點都有一個完全相同的副本存在，任何一個節點的損壞都不會影響其他節點和整個鏈的運作。

三、證券交易行業區塊鏈技術應用可行性分析

（一）去中心化。在傳統證券交易過程中，我們往往需要通過第三方中介作為信任中心來實現交易。然而第三方信任中心的存在，不僅使得交易雙方缺乏信任，易泄露交易雙方信息，也增加了交易費用。在中心化的結構體系中，系統由中心節點統一控制和進行決策。區塊鏈技術以互聯網為硬件依托和分布式數據庫技術為基礎的前提下，達到實現雙方交易去中心化和信息傳播去中心化的目的。而在區塊鏈去中心化的結構中，每個節點都是平等的、任何節點不能控制整個系統，系統決策由所有參與節點在共識機制作用下共同決定。點對點的交易方式，使得共識和互相信任，會在交易雙方進行數據交換時自動達成，不僅確保了信息安全，同時有效地提高了效率并且降低交易成本。

（二）無需信任系統。傳統的信用系統中，在證券交易過程中涉及的人員都需要對中央機構有足夠的信任，而隨著參與人數的增加，中央機構的調節能力面臨巨大的壓力，使得系統安全性下降。而在區塊鏈網絡中，使用技術規則加持信用，通過算法實現自我約束，任何惡意欺騙系統的行為都不會被其他節點所接受。因此，區塊鏈系統可以獨立運行，而不依賴于中央權威機構和信用背書。降低了交易成本，增加了交易的安全性。

（三）不可篡改加密安全性。在區塊鏈技術下，系統內部的全部交易記錄都會自動儲存在相應的數據區塊當中，配合時間戳的技術，采取單向哈希算法，同時每個新產生的區塊嚴格按照時間線形順序推進，時間的不可逆性導致任何試圖入侵并篡改區塊鏈內數據信息的行為易于被追溯，試圖被篡改的信息會被其他節點排斥，從而可以限制此類不法行為的產生，提高系統的安全性，保證了交易的安全。

（四）開放性。區塊鏈的數據系統是對所有人開放的，除了每個交易雙方的私有信息是被加密處理之外，每個人都可以通過公共的接口查詢并尋找區塊鏈數據，所以整個系統信息透明度極高，交易方獲取信息更加便捷。

四、研究方法

（一）理論研究。區塊鏈技術的本質是一種分布式的可靠數據庫，由集體共同參與記賬，是通過密碼算法并按照交易發生的時間順序將區塊依次連接，形成的一條數據鏈。當惡意攻擊出現時，黑客需要改寫大約51%的節點才可以破壞原有數據，而參與節點越多，改寫工作量越多，同時每一塊數據都有自己相應的時間戳，改寫數據后，時間戳也會發生改變，計算所需工作量和時間戳的改變這兩個限制使數據篡改幾乎成為不可能。

（二）比較研究。區塊鏈證券和股權交易最大的優點是能夠通過分布式存儲和運算確保交易中心數據的安全性，使得對其中某一節點攻擊的威脅性幾乎為零。區塊鏈股權登記的加密認證和全網公示機制的嚴密性使目前全球的傳統證券和股權交易平臺望塵莫及，對克服由于這些特性的缺失所造成的痛點帶來了新的希望。

（三）案例分析

1、區塊鏈技術在其他領域已有相當成熟的應用

（1）以比特幣為代表的數字貨幣是區塊鏈技術的一次完美應用，是應用最廣泛，也是最成功的應用。在比特幣的基礎上，還衍生出了萊特幣、狗狗幣、瑞波幣等一系列競爭幣。世界上曾經先后出現數千種的數字貨幣，目前還存在的大概有700多種。

（2）從比特幣出發解釋區塊鏈的形態，就是分布式記賬，而這正是區塊鏈技術最為原始，也最為契合的狀態。有比特幣的實際應用在前，開展實驗性研究，概念的泡沫破碎之后，區塊鏈分布式的架構與嚴謹穩定等屬性將可以應用于像證券交易等諸多的金融領域。用區塊鏈來記錄交易信息，穩固交易市場，有了比特幣的先例區塊鏈技術在證券交易領域方面的應用將更容易實踐上手，為證券交易提供更安全、高效、便捷的交易系統。

（3）在當前發展條件下，商業貿易的清算和支付幾乎都是依賴于傳統銀行體系，然而這種方式進行的轉賬清算，需要經過開戶行、清算組織、境外銀行等多個組織、系統參與以及十分繁瑣復雜的流程，花費時間長且成本高。相比之下，區塊鏈技術可以在交易雙方間創造直接的付款流程，避開繁瑣復雜的交易流程。為用戶提供跨境支付以及任意幣種的實時支付結算，交易成本低且迅速，無需任何的手續費。

（4）在跨境支付領域，Ripple支付體系已經開始了區塊鏈技術的實驗性應用，作為世界上第一家國際網絡支付公司，其利用通用的全球基礎架構連接孤立的網絡。為不同的成員銀行提供軟件接入Ripple網絡，以分布式賬本的技術做到實時結算支付，同時，銀行的交易支付信息通過加密算法進行隱藏，只有銀行自身的系統可以進行查詢并追蹤信息，確保了交易的安全性和私密性，提高了金融交易的結算效率。

2、區塊鏈技術在證券交易領域的應用。目前，由中亞國際區塊鏈研究院自主研發的數字資產交易系統的設計工作已經完成，正式開啟交易系統中的功能試驗、體驗程序;中亞國際區塊鏈研究院將利用世界上先進的數字技術，結合吉爾吉斯實際情況，研發區塊鏈場景落地應用，帶動吉爾吉斯數字經濟產業向科學化、高層次發展。可見，中國已經開始嘗試將區塊鏈技術運用到證券交易市場中，而通過對相關案例與實證的分析與研究，在其他國家，早已存在將區塊鏈技術運用到證券交易市場中的案例。其中：

（1）澳大利亞證券交易所。在2017年12月7日，該交易所提出將采用區塊鏈技術取代其結算所電子附屬登記系統，幫助客戶節約成本。這是世界首個采取此種做法的主要交易所。區塊鏈技術與舊的CHESS系統相比，主要的改進是簡化數據處理，通過點對點的交易方式，達到實現雙方交易去中心化和信息傳播去中心化的目的，在簡化了交易過程、提高交易效率的同時，降低成本。

（2）納斯達克在2015年首次推出私人股份交易平臺Linq（專用于企業發行私人債權和股票的交易平臺）。2016年10月，該公司向美國專利與商標辦公室提交一種“區塊鏈交易記錄的系統和方法”的專利申請。2017年，花旗與其合作推出了利用了Chain的區塊鏈平臺。該公司對外宣稱已經成功的利用了區塊鏈技術完成了一筆巨額訂單交易。雖然，目前還未公布該交易的詳細數據信息，但這筆交易標志著全球金融行業的一大進步，對結算流程和過時的行政系統有著深遠的影響。

（3）德國證券交易所，在2016年，公布了一項新的基于區塊鏈技術的專注于商業銀行現金轉賬的區塊鏈概念驗證。該項目被設計用來與歐洲期貨交易所的清算業務相結合。在2018年10月25日，德意志聯邦銀行執行董事會成員伯克哈德·巴爾茨表示，金融行業可以嘗試“大批量”應用區塊鏈技術，而且也可以嘗試采用許可架構的方式，深入挖掘新興技術潛力，在金融行業里探索區塊鏈技術的想法已經被證明沒有任何問題。

（4）日本交易所集團，在2017年，日本金融服務局批準日本交易所集團，東京證券交易所運營商使用區塊鏈等金融技術作為其核心交易的基礎設施。該集團于2016年2月開始開發用于證券交易所運作的區塊鏈應用程序，通過使用IBM的Fabric區塊鏈平臺在沙箱環境中對樣本證券的清算、結算和其他交易操作進行概念驗證測試。日本也是亞洲地區為數不多較早開始使用區塊鏈技術的國家之一，這也意味著區塊鏈技術正在被逐漸接納與應用。

五、區塊鏈進入證券交易領域的優勢

在計算機產業發展的過程中，這是第一次能夠從技術層面建立去中心化信任。區塊鏈是一個多方共識的機制，是建立整體技術信任的基礎。它不依附于個人或者第三方機構，是一種相對民主的機制。在區塊鏈技術的約束下，數據的真實性、有效性以及持續性得到了一定程度的保障;其次，區塊鏈也是一個相對比較安全的系統。比特幣應屬大家最為熟知的一個區塊鏈應用，該系統已持續穩定運行了約7年。而這個系統幾乎是改變了大家對傳統金融系統構建的理念。首先，在沒有任何安全防護設施的情況下，任何人都可以用一臺機器進入到比特幣網絡中，據悉在整個比特幣網絡中有高約80%的機器為裸機，這些機器既沒有很好的安全防護功能也沒有任何防火墻保護措施;其次，比特幣網絡中一些數據可以追蹤歷史，防止篡改，并且該網絡中系統可以對篡改后的數據定義新的節點名稱;最后，也是區塊鏈較為突出的一個特征，它是一個開放性的系統，目前已經有很多開源底層實現供大家去參考或者是使用，并且它擁有很強的可拓展性，且處于致力建立多中心式的行業聯盟或者商業聯盟的過程中。區塊鏈的自有特點讓其具備了兩大類屬性——憑證類屬性和交易類屬性。憑證類屬性使之成為資產證券化、資產數字的入口，交易類屬性可增強資產的自由流通性，因此區塊鏈有可能成為構建未來價值自由流通網絡的基礎設施。

（一）區塊鏈可有效降低場外交易風險。由于事先交存證券及資金制度較為寬松，場外交易的風險較大，且場外交易的違約風險也難以防控。一旦有違約行為發生，監管機構將難以進行評估違約對場外交易所造成的市場風險和損失的最大值，極易造成更嚴重的整體性風險。將區塊鏈技術運用到證券交易市場中，可較好地實現類似于中央證券機構，達到有效控制風險的目的。在區塊鏈證券交易系統中，由于錄入區塊的數據不可撤銷且能在短時間內被拷貝到每個區塊中，產生了公示的效果，因此確保了證券交易的發生與執行不會有任何爭議。配對成交的交易雙方通過加密后的數字簽名發布交易指令，通過加密算法驗證數字簽名、數字交易有效性及交易方賬戶資金償付能力，此后交易將被記錄到共享賬簿當中，并加蓋時間戳。區塊鏈機制確保了交易的真實性、完整性，使得他人不可輕易篡改交易過程中產生的數據，也方便確認和追蹤數據，由此實現了數據中心、信用擔保職能。任何市場參與者可能的違約風險，均能夠被結算清算機制消化，而不會危機到整個證券交易市場。

（二）區塊鏈可簡化場外發行和交易流程，提升效率，創造價值。利用區塊鏈技術，可針對不同發展階段、不同發展規模的中小企業建立同一賬本，以全網公示、主體匿名方式記錄、管理并保存企業證券發行相關信息，通過智能合約設定證券相應于不同交易的發行方式，并設立監管節點對不同主體進行差異化管理，有益于改變當前單一的發行核準制度，逐步建立起包括私募發行、小額發行豁免制度在內的多層次證券發行體系，彌補我國目前證券發行過程中存在的流程長等缺點。將區塊鏈運用于證券交易中，所需的時間遠遠少于傳統交易所需時間。傳統的證券交易程序，經歷開戶、委托、成交和結算四個階段，涉及銀行、券商、投資者、結算機構和交易機構等相關方，每一筆交易發生時，信息需要經過各相關參與方的交互協商和往來協調才能完成，而成交完成后還要經歷交易確認、清算、交收等環節，需要各相關方及金融中介機構的配合，完成相應的交易確認、記賬等工作，需要很長的時耗，無法在交易完成時進行實時結算的制度也帶來了潛在的風險。區塊鏈卻能夠簡化這一冗長的交易流程，實現證券發行人與投資者的直接交易，節減其他參與者的交互過程，節省大量的交易成本。交易一旦被確定并被記入總賬，各節點即通過共識機制確認交易的真實有效性，并完成資金的分配以及證券的傳遞，整個過程可大大縮減清算時間。與此同時，減輕了結算風險。區塊鏈加密技術實現了證券的清算與結算的“去中心化”，省略了交易系統中的后臺系統，由于區塊鏈技術能夠自動建立信任機制，并自行完成交易、清算和結算，使得“交易即結算”成為現實，大大提升資產的流動性。

（三）區塊鏈可解決場外分散交易市場信息化建設和運營的困境。引入區塊鏈技術可構建區域股權市場間聯動機制，通過分布式、全網公示、數據共享、去中心化的技術體系，打破各個區域股權市場之間的數據不能共享的問題，充分發揮區塊鏈的開放性、共享性、匿名性，對參與交易的各相關方的身份、信用狀況、風險承受能力等信息進行可追溯性管理，從而打破各股權市場割裂的格局，加強區域間股權交易市場的流通性，增強其運作效率和靈活性。

（四）區塊鏈可有效補充場外交易監管制度，提升監管手段和效率。利用區塊鏈構建系統中特殊監管節點，將針對不同的交易因素，設置不同的監管方式和手段，使得監管層對于市場的交易動態和整體狀況能夠及時把握。區塊鏈技術可以將證券實物以數字證券形式在系統中流通，證券每一次過戶登記信息皆記錄在案并通過全網公示，區塊鏈這個公開式的數據庫記錄了包括過去所有的交易記錄、歷史數據及其他相關信息，而這些信息被安全地分布式存儲在相應的加密數據庫的節點中，且隨著交易的產生時間點的差異，交易過程中產生的數據都存在自己的時間戳，任何組織和個人無法篡改，由此來提升整體交易流程的自動化監管，同時也有助于提升交易安全性，改善場外交易秩序。

主要參考文獻：

[1]陳曉明.網上證券交易面臨的問題及對策分析[J].山東紡織經濟，2008（1）.

[2]孫國茂.區塊鏈技術的本質特征及在證券業的應用[N].上海證券報，2017.2.8.

[3]曹鋒，宋天瑋.區塊鏈技術在證券市場中的應用探索[J].清華金融評論，2017（4）.

[4]鄭爽.區塊鏈對信托產品交易流轉的國際經驗借鑒和影響研究[J].國際金融，2018（7）.