區塊鏈技術在金融業應用初探

章孛　劉佳浩　熊天蘭　張帆

摘要：區塊鏈技術日趨成熟并正在金融領域發揮著重要作用。本文介紹了區塊鏈技術主要特征以及其在金融領域的已有實際應用，總結區塊鏈技術在金融領域現有應用的優勢及不足，并提出了相應的對策和建議。

關鍵詞：區塊鏈 ?金融業 ?比特幣

一、區塊鏈技術的主要特征

（一）分布式（去中心化）

區塊鏈的每一個單獨的區塊都是單獨分布式儲存的，沒有中心服務器提供支持，新的數據由發送節點進行全網廣播，各節點通過共識算法進行驗證儲存，區塊鏈因此被不斷增長?；诠沧R算法，各節點總會工作在最長的那一條鏈上。時間戳的存在則用來保證區塊的順序。

（二）去信任

由于沒有中心服務器的存在，所以區塊鏈不需要一個信任中心或者依賴某個信用中介存在和運行，各節點之間的區塊也會相互驗證，這也就避免了欺騙和作弊的產生。

（三）不可更改

每個新區塊的產生和加入都會被全網廣播，且區塊一旦產生就無法被更改，被永久儲存。除非重新創造一條比現有最長鏈更長的區塊鏈，而伴隨著時間推移，創造一條等長區塊鏈的難度也成指數級上升，最終區塊鏈會變成一條難以破壞和更改、透明公開的數據儲存鏈。

（四）可編程

雖然區塊鏈區塊的生成和連接遵循十分嚴格的規則，但是每個區塊鏈上儲存的信息卻可以自定義，只要一個節點提供了足夠的算力，它就能夠獲得創造一個區塊并編輯它的權力。區塊鏈技術其本質也就是一段程序，只是由于其程序的特殊性生成了特殊的規則，在了解其原理之后，開發私有區塊鏈（自定義區塊鏈）并對其進行編程也就成為了可能，區塊鏈技術就能夠被開發用來滿足不同場景的需求。

二、區塊鏈技術在金融業的實際應用

（一）在銀行業的應用

1.資產證券化業務。2018年6月，交通銀行推出了區塊鏈資產證券化平臺“聚財鏈”，成為業內首個區塊鏈資產證券化平臺。

由于區塊鏈技術具有分布式、去中心化的特點，“聚財鏈”中的全部信息由參與方共同記錄和維護，且允許項目各參與方實時查看與獲取，解決了參與方信息不足、滯后的問題。銀行可以將基礎資產、資產支持證券、外部增信等信息上鏈，這些信息將被用于資產證券化流程中，可以有效地降低風險。

“聚財鏈”還可以提供ABS產品從發行到存續期的全生命周期業務，所有參與方都可以查看，由此在流程中監督原始權益人的行為，確保信用評級和信用增級的準確性和真實性，從而降低投資者的投資風險。

2.優化支付系統。加拿大皇家銀行于2017年1月申請了一項區塊鏈專利，詳細說明了在數字錢包和POS環境中，如何使用可信設備進行交易的管理、處理和存儲。2017年9月，加拿大皇家銀行將區塊鏈技術部署到加拿大皇家銀行現有支付系統的底層，以讓銀行實時監控美國和加拿大銀行間的支付情況。俄羅斯央行曾計劃在2019年將其銀行轉賬系統轉化為區塊鏈系統。因此，區塊鏈作為一個分布式賬本，可以記錄數字資產的所有權和余額信息，點對點地記錄交易，無需中間機構參與，簡化了整個支付結算的流程，提高了效率，降低了成本。

（二）在證券業的應用

1.證券發行。 區塊鏈技術使證券的發行變得數字化、電子化，極大地提升證券的發行效率。以發行在區塊鏈平臺的智能證券為例，智能證券通過數據的形式存儲信息以及運轉狀態，將各種金融工具的信息進行整合與建模，通過計算程序讓過程執行自動化，更加便捷與快速。

更為核心的是，區塊鏈技術的應用將大大減少發行的成本，優化誠信環境。通過區塊鏈平臺，IPO業務的過程信息將提供給市場參與者和監管部門，區塊鏈技術的開源、透明的特性讓參與者更加了解系統的運行規則，為數據的監管和審計提供便利，提高了系統的可追責性。

2.證券的登記與存管。區塊鏈技術能改變證券交易的操作方式，有效幫助解決證券登記存管體系中的分散問題。在區塊鏈分布式記賬模式中，證券交易過程不再完全依賴中央登記結算機構，任何資產、證券相關的信息都將以無紙化和非移動形式存儲。所以市場參與人都會擁有一份完整的市場賬簿，區塊鏈的“共識機制”能保證所有信息都能在短時間內高效傳輸到整個網絡。

（三）在保險業的應用

1.財產保險和意外傷害險。對于以大額財產作為保險標的物的財產險和意外險，一大難點就是收集和處理財產相關的信息?；诔壻~本聯盟2017年7月發布的區塊鏈模型（HyperledgerFabric），德國安聯保險集團推出了名為“專屬自保”的模型。這種區塊鏈模型的使用對象即為財產保險和職業保險，通過與花旗銀行的CitiConnect API系統關聯，實現指令和款項的接收?！皩僮员！蓖ㄟ^將保費支付、理賠記錄和保單更新等相關信息上傳到區塊鏈上，簡化了保險公司、用戶和銀行三方之間的交易流程。

2.醫療保險。如今的醫療保險體系中，患者所接觸的醫院和醫生不同，他所獲得的信息和他在不同醫院存儲信息也是不同的，而敏感信息的共享又非常困難，具有加密功能的區塊鏈技術同樣可以解決這個問題。以網絡公司Gem Health為例，它在以太區塊鏈上開發醫療保健應用，建設基礎架構，給患者提供實時個人醫療數據。Gem Health基于區塊鏈技術讓患者、醫療機構和保險公司能夠實時查看患者的健康狀況時間表并以此提高理賠效率。目前這家網絡公司已與飛利浦達成合作，共同建立可用于企業醫療服務管理的私有區塊鏈。

三、區塊鏈技術在金融行業應用中存在的問題

（一）數據的存儲與傳播

區塊鏈技術還沒有完全達到理論上的主要特征，數字貨幣是仍在發展的新生事物。以比特幣為例，在比特幣系統中，定義每一個區塊的大小只有1MB，生產出一個區塊的時間是10分鐘，而每一個最基本的比特幣交易的大小是250B，通過計算我們可以得出，在當前架構下，比特幣系統每秒理論上能承載的最多交易數量不到7筆（1024000B/250B/600秒=6.6筆）。將比特幣推廣運用到整個社會作為一個結算網絡或是貨幣系統，一秒承載7筆交易是遠遠不足的（張健，2016）。試想如果將比特幣的區塊擴容至30MB，全網孤塊率和空快率會隨之上升，每年將產生約1.5TB的數據。一般計算機的CPU計算超負荷，可能導致其無法全節點運行。長此以來，只有少數 CPU 配置高的計算機才能實現全節點運轉，而對于普通計算機而言，這樣的節點來說是難以承受的，這無疑是提高了比特幣的開發接入門檻，難以讓人人都參與，導致算力的中心化，有違“完全去中心化”的理念。

（二）交易過程中存在風險

區塊鏈技術強調的是一個平臺，其去中心化的特性使得交易過程不需要第三方金融機構進行信用背書。由于目前的金融市場缺乏相應的制度，以比特幣為代表的各類數字貨幣的洗錢等犯罪和欺詐活動層出不窮。其次，區塊鏈金融及其依賴互聯網和計算機技術，且各類信息不可逆，信息容易被泄露，遭到黑客的惡意攻擊會造成不可挽回的損失。2011年，比特幣交易處理中心MyBition遭遇了黑客的惡意攻擊，被迫中斷交易，導致客戶的近8萬個比特幣（當時價值約80萬美元）丟失（郭永珍，2016）。因此，網絡安全問題仍是區塊鏈技術發展的一大障礙。

（三）潛在算力攻擊問題

區塊鏈穩定運行的一個默認前提是，區塊鏈網絡中的節點絕大部分都是誠實節點（即無惡意節點，誠實區塊不會編造不當的交易或者是進行惡意擾亂區塊鏈網絡的其它行為），因為只有當區塊鏈網絡中的誠實節點占大多數時，區塊鏈網絡才能夠達到共識，而只有達成共識時才存在一條合法的區塊鏈分別儲存在各個誠實節點上。由于區塊鏈網絡上各個節點都可以進行對自己所認為的一條合法區塊鏈進行廣播，所以該信任哪一個節點，或者說確認哪一個節點才是誠實節點的問題就成了關鍵，解決這一問題的方法就是放入工作量證明機制，即通過對計算能力或者占有計算能力的比例認定來確定誠實節點。工作量證明機制需要滿足難于計算、可參數化成本、易于證實的特性，在比特幣的應用中則是使用了哈希函數解謎對工作量或者算力進行衡量。這個區塊鏈本身的技術屬性決定了當一個節點，或者是同一個個體控制的N個節點所擁有的算力足夠大時（大于50%），那么他就有權利對區塊鏈進行任意修改。換言之，他就成為了合法區塊鏈的定義者。顯而易見，單一節點的算力要超過全部算力的一半是不現實的，但是如果一個或者是一群技術過硬的黑客聯合起來控制超過一半算力的計算機的可能性是存在的，雖然這是一個小概率事件，但當這個事件發生，哪怕只是一瞬間，也能對區塊鏈網絡造成難以挽回的破壞（阿爾文德·納拉亞南等，2016）。

（四）難以落地實施和推廣

目前大眾對區塊鏈技術的了解不足，大多數人仍然完全將區塊鏈技術與加密貨幣、高波動性和可疑交易聯系在一起。其次，區塊鏈本身所運用的技術和私鑰、智能合約、密碼學等的硬概念對于普通的C端用戶來說，仍有著較高的門檻，進入成本很高。大眾對區塊鏈技術的了解不足，使大眾對這項技術的接受度低，可能會影響區塊鏈技術在金融行業應用的落地實施和推廣，因而難以普及。

四、促進區塊鏈技術在金融行業中應用的對策和建議

（一）節點維護專業化

將節點的維護變得更加專業化是目前解決數據存儲與傳播問題比較可行的解決對策，雖然與“完全去中心化”有一定差距，但節點的數量可觀，這種程度的去中心化仍遠遠優于國內現有的銀行系統，可以保證交易的安全、專業與高效。目前技術解決方案已逐步成形，但仍需要時間實施與推進。

（二）建立完善的監管體系

完善的監管體系可以降低風險，也有利于區塊鏈的落地實施和推廣。完善監管可以從技術上和制度上出發。從制度出發，國家互聯網信息辦公室在2019年出臺了《區塊鏈信息服務管理規定》。其中有兩點非常重要：第一個是實名制，在人人參與的分布式賬本中便于追責。第二個是備案制，區塊鏈信息服務提供者需要當在提供服務之日起十個工作日內備案，并通過國家互聯網信息辦公室區塊鏈信息服務備案管理系統向社會公布備案信息，這有利于確保交易的合法性，便于用戶鑒別交易性質。

2019年，中國人民銀行在人民銀行金融科技委員會會議中指出，2020年將加大金融科技監管力度，出臺相應的個人金融信息保護的監管政策。同時，區塊鏈技術也需要被不斷完善或改造。比如，追蹤可視化區塊鏈節點、穿透式監管聯盟鏈、發現并探測技術公有鏈等。金融機構也可以選擇改造區塊鏈技術，如在去中心化的基礎上，也需要有機構承擔審核功能。

（三）設立得當的協議和獎勵機制

針對潛在算力攻擊問題，目前來看沒有明顯有效的解決辦法，因為這種情況的成立條件非?？量?，是一個概率非常小的事件，這本身也被視為區塊鏈理論的一個重要的安全保障。另外一個從博弈論中演變出來的可行思路是不使用工作量證明機制來確保區塊鏈系統正常運行，而是設計出一種得當的協議和獎勵機制能夠在每個節點考慮完其它分布在區塊鏈網絡中的節點所有可能的行為策略后，能夠采取一種滿足納什均衡的最大化自身回報的策略，也就是說這種行為的結果是穩定的，沒有節點能夠通過采取其它的行為獲取更高的回報。

目前，區塊鏈技術已經在金融領域發揮出重要作用，但仍存在不少亟待解決的問題，包括區塊過小、數據的存儲與傳播、交易過程中存在風險以及潛在算力攻擊問題，不利于區塊鏈技術的落地和推廣。解決這些問題需要更成熟的區塊鏈技術與完善的相關法律法規。

在將來，區塊鏈技術將更廣泛地應用于金融行業，并延展到其他行業。用戶與機構、用戶與用戶之間可以相互信任，從而提高效率，降低成本。以區塊鏈技術為底層技術的新的交易方式將極大地促進經濟與社會發展。

參考文獻：

[1]阿爾文德·納拉亞南，約什·貝努，愛德華·費爾頓，等.區塊鏈：技術驅動金融[M].中信出版社，2016.8.

[2]張健.區塊鏈：定義未來金融與經濟新格局[M].機械工業出版社，2016.

[3]郭永珍.區塊鏈金融存在的問題與對策建議[J].金融財務，2017.10.

基金項目：本文系國家級大學生創新創業訓練計劃項目“基于區塊鏈技術的金融產品創新研究”（201810538019）的研究成果。

作者單位：中南林業科技大學班戈學院