區塊鏈技術發展現狀和啟示

◎卞鵬

區塊鏈技術發展現狀和啟示

◎卞鵬

區塊鏈技術是一種全新的去中心化基礎架構與分布式計算范式。近年來，區塊鏈在金融機構和資本市場引起了高度重視與廣泛關注，本文闡述了區塊鏈的定義及其在金融領域的應用并提出了存在的問題。

區塊鏈 比特幣 金融 智能合約

一、全世界關注的區塊鏈

2016年的達沃斯經濟論壇（WEF）上提出了世界十大熱門技術，“區塊鏈”為其中之一。達沃斯經濟論壇上對區塊鏈技術的評價是“改變世界的技術”。2017年前全世界80%的銀行已引入區塊鏈；到2023年，各國政府開始計劃采用區塊鏈來收取稅金；到2027年，預計全世界10%的GDP是采用區塊鏈技術來保存的。由此可以預見，區塊鏈是比人工智能（AI）、物聯網（IoT）以及自動駕駛對人類社會所產生的影響會更深遠。

全球化的金融企業和大型跨國公司對區塊鏈的投資和研究情況如下：R3CEV是世界最大的區塊鏈聯盟，致力于在1-2年內，發布全世界銀行業共同可以使用的標準化區塊鏈。至今已吸引了眾多巨頭銀行的參與，其中包括富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行、德國商業銀行、德意志銀行、匯豐銀行、中國平安銀行等。三星電子從2015年開始，為了加強物聯網（IoT）的安全性，與IBM一起聯手振興區塊鏈技術的應用。

二、區塊鏈是什么

區塊鏈是比特幣的一個重要概念，是比特幣的底層技術和基礎架構。區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

分布式賬本技術的理解：賬本管理的辦法，可以分為傳統的中心化記賬系統和分布式記賬系統。傳統的中心化記賬系統就是信息的管理、交易認證等都是有特定機構來負責的，金融財產、土地、建筑不動產、知識產權等都需要有值得信任的第三方機構來出示證明或證書。但是，中心化記賬系統普遍存在高成本、低效率和數據存儲不安全等問題。分布式記賬系統記錄的交易信息賬本，全部都是分散在網絡上的用戶，采用分散式記錄的方法來管理的。所有用戶都有管理交易內容、保管原始記錄和更新記錄的權利。分布式記賬系統具有低成本、安全性和透明性等優點。但是，如果交易失去了第三方機關的監管，那么分布式記賬系統就必須要有一套完備的、可以信任的監管機制。

圖1 記賬管理方式

區塊鏈技術就是分布式賬本系統的底層技術。為了確保交易的可信賴度，比特幣每10分鐘生成新的交易內容，形成一個新的區塊并將這個新的區塊和之前的區塊通過鏈式的結構來連接。新產生的區塊包含之前區塊的固有值，即哈希值。在所有參與者中擁有最多區塊，即達成采用最長區塊鏈的共識。新的交易記錄為了形成一個新區塊，通過參與一種稱為工作量證明（Proofof work，PoW）的共識過程，找到這個區塊的固有值（哈希值），找尋哈希值的過程，稱為工作量證明。工作量證明就是根據全部參與者對一個難易度可以調整的數學計算能力來每10分鐘產生區塊。第一個完成工作量證明的參與者，系統會自動發行一定數量的比特幣以獎勵該參與者，并激勵其他參與者繼續貢獻算力。通過需要大量計算的工作量證明的過程，使黑客侵入的可能性大大降低了。

圖2 區塊鏈構造

根據區塊鏈可以分成公有鏈和私有鏈。公有鏈是指任何人都能發送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與其中共識過程的區塊鏈——共識過程決定哪個區塊可被添加到區塊鏈中和明確當前狀態。公有鏈通常被認為是“完全去中心化”的，公有鏈包括比特幣、以太坊、超級賬本、大多數山寨幣以及智能合約，其中公有鏈的始祖是比特幣區塊鏈；私有鏈指其寫入權限僅在一個組織手里的區塊鏈，讀取權限或者對外開放、亦或者被任意程度地進行了限制。Linux基金會、R3CEVCorda平臺以及Gem Health網絡的超級賬本項目（Hyperledger project）是幾種不同的正在開發的私有鏈項目。

三、區塊鏈在金融領域的應用

按照英國《金融時報》的描述，采用區塊鏈技術的電子金融服務費用，到2022年可以節省約200億美元，同時構建中央服務器與安全系統的費用，交易流程與時間都會減少。電子商務會得到更好的發展，物聯網時代的到來，節省費用的效果會更加明顯。富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行等全球性的巨頭銀行和美國的區塊鏈企業R3組成了R3CEV區塊鏈聯盟。開發了可以適用于轉賬、結算等重要的金融業務的系統并正在測試該系統，特別是正在計劃將海外轉賬的手續費可以減少到現在費用的1/10。納斯達克也從2015年開始嘗試在非上市股票的交易中使用區塊鏈技術，將原來的交易至少需要3天減少到目前只需要10分鐘。

1.區塊鏈促進智能合約/交易的發展。智能合約是合約參與方中任何一方，如果滿足了協議條件，通過區塊鏈自動完成交易的簽訂程序。智能合約系統就是如果登錄了交易條件和內容法律效應就會自動啟動的系統。商品房買賣和租賃汽車時，使用智能合約平臺可以簽訂互相信任的合同。智能合約代表性的就是基于開源平臺的“以太坊”。以太坊是內置圖靈完備編程語言的區塊鏈，通過建立抽象的基礎層，使得任何人都能夠創建合約，并在其中設立他們自己定義的所有權規則、交易方式和狀態轉換函數。

2.香港的銀行計劃將區塊鏈引入到抵押評價系統中。位于香港的中國銀行和匯豐銀行等，計劃將區塊鏈技術應用到抵押評價系統中。現在香港的抵押評價系統是客戶首先向銀行申請抵押貸款，然后銀行按照不動產評價師的評價來進行審查。問題是客戶想找到其他銀行是否提供更好的抵押商品，就不得不讓同一個不動產評價師重復地進行評價。如果銀行和不動產評價師之間通過區塊鏈技術共享信息，那么就會提供最新的價值評價報告，這樣能夠增加業務的高效性與減少重復評價的費用。

四、區塊鏈的存在的問題和啟示

一是處理速度慢。驗證交易記錄時，因為必須對照全部賬本，所以交易處理的速度是相當的慢。需要很多存儲空間，如比特幣每10分鐘增加1MB容量的區塊，到現在，區塊鏈占據的存儲空間約45GB以上。二是不可逆性。因為只要執行一次交易就不能改變，所以即使有失誤或是錯誤都不能強制取消交易。三是能源費用。為了證明信任與安全的作業過程，需要運算算力消耗大量的電能。

區塊鏈技術的去中心化、不可篡改和可編程等特性，使其在金融領域里具有廣闊的應用前景。但是，目前的區塊鏈基礎理論和技術研究還處于初級階段，許多基礎的問題、對區塊鏈產業發展至關重要的科學問題還需做進一步研究。

（作者單位：沈陽科技學院）

責任編輯：宋爽