區(qū)塊鏈技術(shù)及在金融業(yè)的應(yīng)用

王文慶

摘 要：顧名思義區(qū)塊鏈可以理解為“區(qū)塊”+“鏈”。“區(qū)塊”是一個(gè)個(gè)分布式的鏈接賬本，賬本內(nèi)交易由密碼學(xué)簽名和哈希算法保證不可篡改，每個(gè)賬本就是一個(gè)“區(qū)塊”?！版湣笔腔诜植际降墓沧R(shí)算法來(lái)決定記賬規(guī)則，賬本按產(chǎn)生的時(shí)間順序順次記賬，當(dāng)前賬本含有上一個(gè)賬本的哈希值，賬本間的鏈接保證不可篡改。且所有交易在賬本中可全流程追溯。區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)、用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全、用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；分布式；更新數(shù)據(jù)；記賬規(guī)則

一、區(qū)塊鏈的誕生

區(qū)塊鏈（Blockchain）的概念最早由“中本聰”于2008年末在其論文《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》中提及，文中首次提及了區(qū)塊鏈的概念?！爸斜韭敗北救藦奈幢蛔C實(shí)身份，其帳戶(hù)內(nèi)的比特幣也從未動(dòng)用。

二、區(qū)塊鏈的特征

1.區(qū)塊鏈的核心是去中心化

區(qū)塊鏈由數(shù)量很多的平等節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)是平等的，無(wú)心化的設(shè)備和管理機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫(kù)拷貝，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)停止工作都不影響系統(tǒng)整體的運(yùn)作。區(qū)塊鏈中的每個(gè)區(qū)塊與相鄰的上下兩個(gè)區(qū)塊之間的聯(lián)系由哈希函數(shù)進(jìn)行加密，以此保證聯(lián)系的不可篡改，同時(shí)可以追溯到任何一筆交易的所有歷史環(huán)節(jié)。

2.區(qū)塊鏈最大的顛覆性在于信用的建立

系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)數(shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證后即可進(jìn)行交易，在系統(tǒng)的規(guī)則內(nèi)，節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法欺騙。理論上說(shuō)，區(qū)塊鏈技術(shù)可以讓微信支付和支付寶不再有存在價(jià)值?！督?jīng)濟(jì)學(xué)人》對(duì)區(qū)塊鏈做了一個(gè)形象的比喻：是“一臺(tái)創(chuàng)造信任的機(jī)器”。區(qū)塊鏈讓人們?cè)诨ゲ恍湃吻覜](méi)有權(quán)威中介機(jī)構(gòu)的情況下，能夠做到互相協(xié)作。

3.區(qū)塊鏈的集體維護(hù)可以降低成本

區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)在記錄的同時(shí)也來(lái)驗(yàn)證其他節(jié)點(diǎn)記錄結(jié)果的正確性，維護(hù)效率提高，維護(hù)成本分布在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)而且很低，低到可以忽略不計(jì)。

一句話(huà)概括，區(qū)塊鏈觸動(dòng)的是錢(qián)、信任和權(quán)力，這些人類(lèi)賴(lài)以生存的根本性基礎(chǔ)。

三、區(qū)塊鏈的分類(lèi)

按參與方分類(lèi)，區(qū)塊鏈可以分為公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈；從鏈與鏈之間的關(guān)系分類(lèi)，可以分為主鏈和側(cè)鏈。

1.公有鏈

公有鏈通常也稱(chēng)為非許可鏈，真正的無(wú)組織管理機(jī)構(gòu)，無(wú)中心服務(wù)器，參與的節(jié)點(diǎn)按規(guī)則自由接入網(wǎng)路、不受限制，節(jié)點(diǎn)間基于共識(shí)規(guī)則開(kāi)展工作。

公有鏈?zhǔn)钦嬲饬x上的完全去中心化的區(qū)塊鏈。公有鏈一般適合于虛擬貨幣、公眾電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)金融等B2C、C2C或C2B等場(chǎng)景，比特幣和以太坊等就是典型代表。

2.聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈?zhǔn)菂⑴c者需要獲得注冊(cè)許可的區(qū)塊鏈。聯(lián)盟鏈僅限成員參與，區(qū)塊鏈上的讀寫(xiě)權(quán)限、參與記賬權(quán)限按聯(lián)盟內(nèi)部制定規(guī)則來(lái)進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)接入成員機(jī)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，共識(shí)過(guò)程由預(yù)先選好的節(jié)點(diǎn)控制。由于參與共識(shí)的節(jié)點(diǎn)少，聯(lián)盟鏈不采用工作量證明的挖礦機(jī)制，而是多采用權(quán)益證明（PoS）等共識(shí)算法。

聯(lián)盟鏈適合于機(jī)構(gòu)間的交易、結(jié)算或清算等B2B場(chǎng)景。例如在銀行間進(jìn)行支付、結(jié)算、清算的系統(tǒng)就可以采用聯(lián)盟鏈的形式。聯(lián)盟鏈對(duì)交易的確認(rèn)時(shí)間、每秒交易數(shù)都與公有鏈有較大的區(qū)別，對(duì)安全和性能的要求也比公共鏈高。

由40多家銀行參與的區(qū)塊鏈聯(lián)盟R3和Linux基金會(huì)支持的超級(jí)賬本項(xiàng)目都屬于聯(lián)盟鏈架構(gòu)。

3.私有鏈

私有鏈?zhǔn)菆F(tuán)體內(nèi)部，區(qū)塊鏈上的讀寫(xiě)權(quán)限、參與記賬權(quán)限按按團(tuán)體內(nèi)部要求進(jìn)行設(shè)定。應(yīng)用于管理、審計(jì)等；比如政府的預(yù)算和執(zhí)行，或者政府的行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這個(gè)一般來(lái)說(shuō)由政府登記，但公眾有權(quán)力監(jiān)督。私有鏈的價(jià)值主要表現(xiàn)在提供安全、可追溯、不可篡改、自動(dòng)執(zhí)行的運(yùn)算平臺(tái)，同時(shí)防范來(lái)自?xún)?nèi)部和外部對(duì)數(shù)據(jù)的安全攻擊。

4.側(cè)鏈

側(cè)鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)確認(rèn)其它區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行交易的區(qū)塊鏈，通過(guò)雙向掛鉤機(jī)制使比特幣、以太幣等在不同區(qū)塊鏈上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。數(shù)字貨幣在不同區(qū)塊鏈上轉(zhuǎn)移并不會(huì)真正發(fā)生。側(cè)鏈?zhǔn)菍⒁欢〝?shù)量A幣暫時(shí)鎖定在A幣區(qū)塊鏈上，同時(shí)將側(cè)鏈上的另一種B幣按匯率折算后金額解鎖；反之亦然。側(cè)鏈的存在極大的開(kāi)拓了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用范圍，使區(qū)塊鏈能夠應(yīng)用于股票、債券、金融衍生品等多種資產(chǎn)，更進(jìn)一步支持小微支付、智能合約、安全管理、物業(yè)注冊(cè)等；側(cè)鏈還可以強(qiáng)化個(gè)人隱私保護(hù)。

四、區(qū)塊鏈的應(yīng)用

應(yīng)用是區(qū)塊鏈獲得持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力所在，分為1.0、2.0、3.0三個(gè)階段的應(yīng)用。

1.編程貨幣：區(qū)塊鏈1.0應(yīng)用

可編程貨幣，典型代表就是比特幣。比特幣并不是任何國(guó)家和地區(qū)的法定貨幣。也就是說(shuō)沒(méi)有任何政府或機(jī)構(gòu)為比特幣提供信用擔(dān)保。

2.可編程金融：區(qū)塊鏈2.0應(yīng)用

區(qū)塊鏈2.0的主要應(yīng)用方面在于“泛金融應(yīng)用”。區(qū)塊鏈因其先天特性，在金融領(lǐng)域的應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)方面有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。金融行業(yè)是對(duì)安全性、穩(wěn)定性要求極高的行業(yè)，同時(shí)金融機(jī)構(gòu)也需要新的技術(shù)來(lái)提高運(yùn)營(yíng)效率，降低成本，所以金融機(jī)構(gòu)對(duì)區(qū)塊連最為關(guān)注，參與度也最高。區(qū)塊鏈也逐漸在跨境支付、生產(chǎn)金融、數(shù)字票據(jù)、資產(chǎn)證券化、保險(xiǎn)、征信等領(lǐng)域開(kāi)始了應(yīng)用。

（1）跨境支付。傳統(tǒng)支付手段以第三方作為支付為中心，資金在途費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)、交易透明度低。用區(qū)塊連進(jìn)行支付記賬、結(jié)算和清算周期明顯縮短。費(fèi)用降低，風(fēng)險(xiǎn)降低。

國(guó)內(nèi)金融機(jī)構(gòu)中，招商銀行落地了國(guó)內(nèi)首個(gè)區(qū)塊鏈跨境支付應(yīng)用，民生銀行、中國(guó)銀聯(lián)等也在積極推進(jìn)。

（2）數(shù)字票據(jù)。現(xiàn)有的票據(jù)交易系統(tǒng)是典型的中心式系統(tǒng)，中心服務(wù)器出問(wèn)題整個(gè)市場(chǎng)立即癱瘓，正是應(yīng)為中心的重要性，導(dǎo)致中心的維護(hù)成本、安全成本日益增高。交易主體間的欺詐，違約的情況時(shí)有發(fā)生，“一票多賣(mài)”、虛假商業(yè)匯票等情況屢見(jiàn)不鮮，這些問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重的限制了票據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

浙商銀行上線了第一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的移動(dòng)數(shù)字匯票應(yīng)用，恒生電子和央行等也在測(cè)試區(qū)塊鏈數(shù)字票據(jù)平臺(tái)。

（3）征信管理。傳統(tǒng)的系統(tǒng)中征信機(jī)構(gòu)與用戶(hù)信息不對(duì)稱(chēng)，數(shù)據(jù)隱私保護(hù)困難，數(shù)據(jù)采集渠道有限，因爭(zhēng)奪數(shù)據(jù)源而耗費(fèi)大量成本。

區(qū)塊鏈具有去中心化、無(wú)條件信任、時(shí)間戳記、智能合約和非對(duì)稱(chēng)加密的特征，從底層技術(shù)保證了可以在有效保護(hù)隱私的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有限度、可管控的信用數(shù)據(jù)共享和驗(yàn)證。

（4）資產(chǎn)證券化。資產(chǎn)證券化最大的問(wèn)題是底層資產(chǎn)真假無(wú)法保證。參與主體多、操作環(huán)節(jié)多、交易透明度低、信息不對(duì)稱(chēng)的問(wèn)題。無(wú)法監(jiān)控資產(chǎn)的真實(shí)情況，交易各方機(jī)構(gòu)對(duì)底層資產(chǎn)數(shù)據(jù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性的無(wú)法充分信任。

通過(guò)區(qū)塊連在本領(lǐng)域的應(yīng)用能增加數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)效率，減少經(jīng)營(yíng)管理成本，實(shí)時(shí)反映打包資產(chǎn)真實(shí)情況，使底層資產(chǎn)變得絕對(duì)可信。

（5）供應(yīng)鏈金融。供應(yīng)鏈的問(wèn)題在于融資周期長(zhǎng)、費(fèi)用高。第三方增信機(jī)構(gòu)難以確定供應(yīng)鏈上各種相關(guān)憑證的真?zhèn)?，造成審核的時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用等資源的浪費(fèi)。

區(qū)塊鏈的特點(diǎn)使參與者不需要第三方機(jī)構(gòu)鑒定供應(yīng)鏈上憑證的真實(shí)性，降低成本、縮短周期。

（6）保險(xiǎn)業(yè)務(wù)。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，個(gè)人的健康狀況、違章和事故記錄將變得不可隱瞞，保險(xiǎn)公司在客戶(hù)投保時(shí)可以及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得風(fēng)險(xiǎn)信息，從而降低核保成本、提升效率。降低了信息不對(duì)稱(chēng)，可降低逆向選擇風(fēng)險(xiǎn)；可追蹤歷史紀(jì)錄，能減少道德風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而降低保險(xiǎn)的經(jīng)營(yíng)成本、管理成本。

3.可編程社會(huì)：區(qū)塊鏈3.0應(yīng)用

區(qū)塊鏈?zhǔn)莾r(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)核，能夠?qū)Υ韮r(jià)值的信息和字節(jié)進(jìn)行產(chǎn)權(quán)確認(rèn)、計(jì)量和存儲(chǔ)。它可以記錄任何有價(jià)值的能以代碼形式進(jìn)行表達(dá)的事物。不遠(yuǎn)的未來(lái)，區(qū)塊鏈或會(huì)進(jìn)入社會(huì)公證、智能化領(lǐng)域（區(qū)塊鏈3.0），包括了身份認(rèn)證、仲裁、公證、審計(jì)、物流、醫(yī)療、簽證、投票等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍將覆蓋整個(gè)社會(huì)的各個(gè)方面，區(qū)塊鏈技術(shù)將是全社會(huì)互聯(lián)的最終解決方案。

五、區(qū)塊鏈的劣勢(shì)

1.是效率低

數(shù)據(jù)寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈，最少要等待十分鐘，所有節(jié)點(diǎn)都同步數(shù)據(jù)，則需要更多的時(shí)間。拿比特幣舉例，當(dāng)前產(chǎn)生的交易有效性受網(wǎng)絡(luò)傳輸影響，比特幣交易每次的確實(shí)時(shí)間大約10分鐘，6次確認(rèn)的話(huà)需要一個(gè)小時(shí)。因此區(qū)塊鏈的交易數(shù)據(jù)是有延遲性的。

央行周小川行長(zhǎng)在2016年初接受專(zhuān)訪時(shí)說(shuō)，目前為止，區(qū)塊鏈占用資源還是太多，不管是計(jì)算資源還是存儲(chǔ)資源，應(yīng)對(duì)不了現(xiàn)在的交易規(guī)模。

2.是能耗問(wèn)題

區(qū)塊的生成需要礦工進(jìn)行無(wú)數(shù)無(wú)意義的計(jì)算，這是非常耗費(fèi)能源的。英國(guó)一家電力信息網(wǎng)POWER-COMPARE提供的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，按照目前比特幣挖礦、交易耗電量的增長(zhǎng)速度，至2020年比特幣耗電量將會(huì)與目前全球用電量持平。