區塊鏈技術及在金融業的應用

王文慶

摘 要：顧名思義區塊鏈可以理解為“區塊”+“鏈”。“區塊”是一個個分布式的鏈接賬本，賬本內交易由密碼學簽名和哈希算法保證不可篡改，每個賬本就是一個“區塊”。“鏈”是基于分布式的共識算法來決定記賬規則，賬本按產生的時間順序順次記賬，當前賬本含有上一個賬本的哈希值，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。區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構驗證與存儲數據、用分布式節點共識算法來生成和更新數據、用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種分布式基礎架構與計算范式。

關鍵詞：區塊鏈；分布式；更新數據；記賬規則

一、區塊鏈的誕生

區塊鏈（Blockchain）的概念最早由“中本聰”于2008年末在其論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》中提及，文中首次提及了區塊鏈的概念。“中本聰”本人從未被證實身份，其帳戶內的比特幣也從未動用。

二、區塊鏈的特征

1.區塊鏈的核心是去中心化

區塊鏈由數量很多的平等節點組成，這些節點是平等的，無心化的設備和管理機構。系統中每一個節點都擁有最新的完整數據庫拷貝，任何一個節點停止工作都不影響系統整體的運作。區塊鏈中的每個區塊與相鄰的上下兩個區塊之間的聯系由哈希函數進行加密，以此保證聯系的不可篡改，同時可以追溯到任何一筆交易的所有歷史環節。

2.區塊鏈最大的顛覆性在于信用的建立

系統中所有節點之間通過數字簽名技術進行驗證，驗證后即可進行交易，在系統的規則內，節點之間無法欺騙。理論上說，區塊鏈技術可以讓微信支付和支付寶不再有存在價值。《經濟學人》對區塊鏈做了一個形象的比喻：是“一臺創造信任的機器”。區塊鏈讓人們在互不信任且沒有權威中介機構的情況下，能夠做到互相協作。

3.區塊鏈的集體維護可以降低成本

區塊鏈的節點在記錄的同時也來驗證其他節點記錄結果的正確性，維護效率提高，維護成本分布在每一個節點而且很低，低到可以忽略不計。

一句話概括，區塊鏈觸動的是錢、信任和權力，這些人類賴以生存的根本性基礎。

三、區塊鏈的分類

按參與方分類，區塊鏈可以分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈；從鏈與鏈之間的關系分類，可以分為主鏈和側鏈。

1.公有鏈

公有鏈通常也稱為非許可鏈，真正的無組織管理機構，無中心服務器，參與的節點按規則自由接入網路、不受限制，節點間基于共識規則開展工作。

公有鏈是真正意義上的完全去中心化的區塊鏈。公有鏈一般適合于虛擬貨幣、公眾電子商務、互聯網金融等B2C、C2C或C2B等場景，比特幣和以太坊等就是典型代表。

2.聯盟鏈

聯盟鏈是參與者需要獲得注冊許可的區塊鏈。聯盟鏈僅限成員參與，區塊鏈上的讀寫權限、參與記賬權限按聯盟內部制定規則來進行。網絡接入成員機構的網關節點，共識過程由預先選好的節點控制。由于參與共識的節點少，聯盟鏈不采用工作量證明的挖礦機制，而是多采用權益證明（PoS）等共識算法。

聯盟鏈適合于機構間的交易、結算或清算等B2B場景。例如在銀行間進行支付、結算、清算的系統就可以采用聯盟鏈的形式。聯盟鏈對交易的確認時間、每秒交易數都與公有鏈有較大的區別，對安全和性能的要求也比公共鏈高。

由40多家銀行參與的區塊鏈聯盟R3和Linux基金會支持的超級賬本項目都屬于聯盟鏈架構。

3.私有鏈

私有鏈是團體內部，區塊鏈上的讀寫權限、參與記賬權限按按團體內部要求進行設定。應用于管理、審計等；比如政府的預算和執行，或者政府的行業統計數據，這個一般來說由政府登記，但公眾有權力監督。私有鏈的價值主要表現在提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平臺，同時防范來自內部和外部對數據的安全攻擊。

4.側鏈

側鏈是通過確認其它區塊鏈的數據來進行交易的區塊鏈，通過雙向掛鉤機制使比特幣、以太幣等在不同區塊鏈上實現轉移。數字貨幣在不同區塊鏈上轉移并不會真正發生。側鏈是將一定數量A幣暫時鎖定在A幣區塊鏈上，同時將側鏈上的另一種B幣按匯率折算后金額解鎖；反之亦然。側鏈的存在極大的開拓了區塊鏈技術的應用范圍，使區塊鏈能夠應用于股票、債券、金融衍生品等多種資產，更進一步支持小微支付、智能合約、安全管理、物業注冊等；側鏈還可以強化個人隱私保護。

四、區塊鏈的應用

應用是區塊鏈獲得持續發展的動力所在，分為1.0、2.0、3.0三個階段的應用。

1.編程貨幣：區塊鏈1.0應用

可編程貨幣，典型代表就是比特幣。比特幣并不是任何國家和地區的法定貨幣。也就是說沒有任何政府或機構為比特幣提供信用擔保。

2.可編程金融：區塊鏈2.0應用

區塊鏈2.0的主要應用方面在于“泛金融應用”。區塊鏈因其先天特性，在金融領域的應用競爭方面有絕對優勢。金融行業是對安全性、穩定性要求極高的行業，同時金融機構也需要新的技術來提高運營效率，降低成本，所以金融機構對區塊連最為關注，參與度也最高。區塊鏈也逐漸在跨境支付、生產金融、數字票據、資產證券化、保險、征信等領域開始了應用。

（1）跨境支付。傳統支付手段以第三方作為支付為中心，資金在途費用高、時間長、交易透明度低。用區塊連進行支付記賬、結算和清算周期明顯縮短。費用降低，風險降低。

國內金融機構中，招商銀行落地了國內首個區塊鏈跨境支付應用，民生銀行、中國銀聯等也在積極推進。

（2）數字票據。現有的票據交易系統是典型的中心式系統，中心服務器出問題整個市場立即癱瘓，正是應為中心的重要性，導致中心的維護成本、安全成本日益增高。交易主體間的欺詐，違約的情況時有發生，“一票多賣”、虛假商業匯票等情況屢見不鮮，這些問題已經嚴重的限制了票據業務的發展。

浙商銀行上線了第一個基于區塊鏈技術的移動數字匯票應用，恒生電子和央行等也在測試區塊鏈數字票據平臺。

（3）征信管理。傳統的系統中征信機構與用戶信息不對稱，數據隱私保護困難，數據采集渠道有限，因爭奪數據源而耗費大量成本。

區塊鏈具有去中心化、無條件信任、時間戳記、智能合約和非對稱加密的特征，從底層技術保證了可以在有效保護隱私的基礎上實現有限度、可管控的信用數據共享和驗證。

（4）資產證券化。資產證券化最大的問題是底層資產真假無法保證。參與主體多、操作環節多、交易透明度低、信息不對稱的問題。無法監控資產的真實情況，交易各方機構對底層資產數據真實性和準確性的無法充分信任。

通過區塊連在本領域的應用能增加數據流轉效率，減少經營管理成本，實時反映打包資產真實情況，使底層資產變得絕對可信。

（5）供應鏈金融。供應鏈的問題在于融資周期長、費用高。第三方增信機構難以確定供應鏈上各種相關憑證的真偽，造成審核的時間長、費用等資源的浪費。

區塊鏈的特點使參與者不需要第三方機構鑒定供應鏈上憑證的真實性，降低成本、縮短周期。

（6）保險業務。隨著區塊鏈技術的發展，個人的健康狀況、違章和事故記錄將變得不可隱瞞，保險公司在客戶投保時可以及時、準確地獲得風險信息，從而降低核保成本、提升效率。降低了信息不對稱，可降低逆向選擇風險；可追蹤歷史紀錄，能減少道德風險，進而降低保險的經營成本、管理成本。

3.可編程社會：區塊鏈3.0應用

區塊鏈是價值互聯網的內核，能夠對代表價值的信息和字節進行產權確認、計量和存儲。它可以記錄任何有價值的能以代碼形式進行表達的事物。不遠的未來，區塊鏈或會進入社會公證、智能化領域（區塊鏈3.0），包括了身份認證、仲裁、公證、審計、物流、醫療、簽證、投票等領域，應用范圍將覆蓋整個社會的各個方面，區塊鏈技術將是全社會互聯的最終解決方案。

五、區塊鏈的劣勢

1.是效率低

數據寫入區塊鏈，最少要等待十分鐘，所有節點都同步數據，則需要更多的時間。拿比特幣舉例，當前產生的交易有效性受網絡傳輸影響，比特幣交易每次的確實時間大約10分鐘，6次確認的話需要一個小時。因此區塊鏈的交易數據是有延遲性的。

央行周小川行長在2016年初接受專訪時說，目前為止，區塊鏈占用資源還是太多，不管是計算資源還是存儲資源，應對不了現在的交易規模。

2.是能耗問題

區塊的生成需要礦工進行無數無意義的計算，這是非常耗費能源的。英國一家電力信息網POWER-COMPARE提供的預測數據顯示，按照目前比特幣挖礦、交易耗電量的增長速度，至2020年比特幣耗電量將會與目前全球用電量持平。