區塊鏈技術在商業銀行傳統業務創新中的應用

黃星月

（長春金融高等專科學校 金融學院，吉林 長春 130028）

一、引言

在金融科技不斷深化發展的今天，區塊鏈技術作為信息技術領域的最新成果，憑借其去中心化、點對點支付、信息傳播充分、可追溯性強、數據動態更新等優勢特征，對商業銀行業務模式創新和基礎設施的升級都產生了重要影響。就目前來看，國際上各大金融企業均在緊鑼密鼓地針對區塊鏈技術的應用展開研究。2015年9月，R3區塊鏈聯盟成立，其主要目的即是建立基于區塊鏈技術的全球資金清算系統，至今已吸引了包括富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行等42家金融企業的參與，中國平安和招商銀行分別于2016年5月和9月加入了該聯盟；瑞士聯合銀行（UBS）已開發了包括支付結算、智慧化金融資產的發行與交易等二十幾項基于區塊鏈技術的融合金融服務；德國聯邦金融監管局（BaFin）建立了區塊鏈跨境資金清算系統，并將該技術應用于銀行間的資金往來交易及交易數據存儲等領域。受到這些成功案例的影響，我國的各大銀行也開展了對區塊鏈技術的研究和探索，如光大銀行開發的區塊鏈慈善捐助平臺、興業銀行推出的區塊鏈防偽系統、郵儲銀行開發的資產托管業務平臺、招商銀行開發的跨境直聯清算平臺及工商銀行開發的區塊鏈精準扶貧系統等。為進一步推進區塊鏈技術與商業銀行傳統業務的深度融合和業務模式的轉型升級，本文將針對區塊鏈技術的原理及特性，對其在我國商業銀行傳統業務領域可能的應用場景、應用模式及存在的問題進行探討，并結合我國目前的金融實踐提出具體的改進策略。

二、區塊鏈技術的原理及特性

（一）區塊鏈技術的原理

區塊鏈技術是一種基于分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術實現的網絡存儲、驗證、傳遞和交流的新型技術方案。區塊鏈目前較為成熟的應用即是作為數字貨幣的底層支撐技術，下面以比特幣為例對區塊鏈的運行機制進行剖析，具體工作過程如圖1所示：

圖1 區塊鏈工作運行機制圖

1.廣播新交易。當一筆新交易發生時，發起交易的節點會將交易的私鑰和原始數據發送給區塊鏈網絡中其他的參與節點，即進行全網廣播。

2.收集交易。各節點將收集到的交易數據（即未驗證的交易Hash值）打包放入區塊，每個區塊可以容納數百筆甚至上千筆交易的數據信息。

3.驗證交易，生成新區塊。各節點通過工作量證明的計算來競爭記賬權，驗證交易的有效性，從而生成新的有效區塊。具體表現為全網各參與節點通過非對稱加密算法找出私鑰對應的公鑰，最先計算出結果的節點可以獲得該筆交易的記賬權，生成新區塊，并得到“礦工”的獎勵，這就是所謂的“挖礦”工作。

4.廣播新區塊。得到驗證權的節點將新生成的有效區塊記賬數據廣播給全部節點，由其他節點再次驗證交易信息，之后全網同步進行數據更新。

5.生成區塊鏈。所有節點一旦接受該區塊后，新區塊與舊區塊相連形成久性、可追溯且無法再竄改的鏈狀數據結構。先前工作量證明計算中未獲得記賬權的區塊會失效，各節點將重新建立一個區塊，繼續等待下一次交易的POW計算工作。

（二）區塊鏈技術的特性

1.去中心化與分布式數據存儲

在傳統的中心化交易系統中，任意一個中心化節點遭到攻擊就有可能威脅到整個系統的安全運行；而區塊鏈技術采用分布式記賬、分布式數據存儲和點對點傳輸技術建立了去中心化的交易系統，所有節點的權利和義務都是對等的，每個節點都要進行獨立記賬保證數據的多頭存儲，因此交易的數據信息由各節點共同維護，這樣就降低了系統被黑客攻擊和操縱的風險，使得交易數據的安全性得到極大提升。

2.去信任化

區塊鏈技術以加密算法為基礎，創造了不需要第三方機構的去信任化交易機制。這種去信任化交易得以實現的前提在于區塊鏈技術能通過共識機制保證點對點之間的交易真實、有效、合法，且具有公開透明的特性，任何節點出現違約、欺詐行為均會被曝光并且被永久性記錄，付出無法估量的代價。換句話說，區塊鏈技術在交易中的應用可將違約成本無限放大，因此能夠從根本上防止欺詐、違約行為的發生，實現去信任化的交易。這種依靠技術建立信任而非依靠第三方機構實現的全新信用創造機制，在不考慮技術本身所需要的基礎設施成本的前提下，無疑將大大提升交易的效率，避免很多的中間環節。

3.數據不可篡改，透明度高

在區塊鏈中，每一筆新交易的產生必須由上一筆交易所對應的私鑰進行簽名，交易與交易之間依托未花費的交易輸出（UTXO）、簽名算法等來生成相互關聯的鏈狀結構，形成區塊鏈。每兩個相鄰區塊上的交易信息相互印證，環環相扣，且由全部節點獨立存儲，要想修改信息必須同時控制50%以上的節點才有可能實現，由此保證了交易記錄的不可篡改。除此之外，鏈條上的所有交易在生成區塊時均需要加蓋時間戳來保證交易信息不可逆轉，記錄內容一旦寫入區塊便永久保存，且透明度高，鏈上的任一節點均可利用時間戳對交易記錄進行查詢和追溯。

4.自動化

基于區塊鏈技術的智能合約和分布式數據存儲的應用可以實現交易的自動化執行和數據的自動化更新。區塊鏈技術腳本的可編程功能意味著可以通過智能合約代替傳統的紙質合約來實現價值的交換。當智能合約中的預設交易條件滿足時，系統會自動觸發交易，不需要任何中心化機構的審核和第三方機構的擔保，從而節約大量的人力和物力。除此之外，分布式數據存儲技術的應用可以省去中心化機構記賬的成本，實現數據的自動化存儲和實時更新。

三、區塊鏈技術在商業銀行業務創新中的應用

（一）利用區塊鏈技術構建新的支付結算體系

在現有的支付結算體系中，商業銀行間的資金清算主要依靠中心化的跨行清算處理系統來完成，結算過程較為復雜，需要經過支付發起、中心信息處理、信息回饋、銀行記賬、往來對賬等多個程序，結算效率低且資金占用多。[1]區塊鏈技術的出現可在各銀行乃至各金融機構之間建立起數字化的支付清算網絡體系，資金劃撥不需要再通過中心化的清算系統而是直接進行點對點支付。這種扁平化的清算體系，能夠增加交易行為的透明度，提升交易的自動化水平，從而節約支付結算過程中的人工成本和運營成本，提高結算的效率。如在跨境清算業務當中，可以先建立能夠與任意法幣進行自由兌換的數字貨幣，再以該數字貨幣作為支付媒介完成買賣雙方的資金清算。具體過程即先由匯款人將其所持有的A貨幣（匯款所在地法幣）轉換成數字貨幣，再將該數字貨幣嵌入到區塊鏈中實現點對點的支付，支付完成后收款人再將收到的數字貨幣轉換成B貨幣（收款所在地法幣），由此實現全球范圍內的跨境資金清算。目前，Ripple網絡支付協議的出現便是區塊鏈技術在跨境支付領域最典型的應用，其主要目的便是建立一個全球性、全幣種、去中心化、低成本且實時到賬的資金清算體系。

（二）利用區塊鏈技術優化供應鏈金融服務

供應鏈金融是指銀行向核心企業提供融資、結算、理財等金融服務，同時向這些企業的供應商或者分銷商提供貸款幫收、預付款代付及存貨融資等服務。簡單來講，就是通過商業銀行將核心企業與上下游企業聯系在一起，形成縱橫交錯的產業生態網絡，并向其提供靈活的金融產品和服務的一種融資模式。[2]在傳統的供應鏈金融模式下，由于信息不對稱問題的存在，銀行往往只對核心企業的上游一級供應商或者下游一級經銷商提供有限的融資服務，而處于供應鏈邊緣的小微企業則很難享受到供應鏈金融的便利。[3]而在區塊鏈技術應用的背景下，銀行可以通過建立聯盟鏈將一個企業的上下游所有企業都整合到一個區塊鏈中，形成一個公開透明的產業網鏈結構。銀行自身也作為節點參與到該網鏈中，通過區塊鏈技術的共享賬本和共識機制可實現對全產業數據的實時掌控，從而能夠對二級供應商甚至邊緣化的小微企業的經營狀況、盈利情況、償債能力等方面做出精準的評估和判斷，由此便可向其提供更多的金融產品和服務，優化供應鏈金融的發展模式。

（三）借助區塊鏈技術構建銀行間核心業務往來平臺

不同銀行之間存在著多層次的業務往來體系，主要包括跨系統轉匯、同業拆借、銀團貸款等核心業務。可以考慮應用區塊鏈技術在銀行之間建立私有鏈，打造一個納入同業轉賬、同業拆借、銀團貸款等多業務場景的銀行間同業業務往來平臺。[4]以銀團貸款為例，銀團貸款亦稱為“辛迪加貸款”，主要是由獲準經營貸款業務的一家或幾家銀行牽頭，之后再由若干家銀行組成銀行集團，采用同一貸款協議聯合向同一借款人提供融資的貸款形式。近五年來，我國銀團貸款市場資金需求量較大，2018年共發放銀團貸款8 832億元人民幣，其中主要服務對象為有巨額資金需求的大中型企業、企業集團和國家重點建設項目。由于貸款金額巨大、期限較長、形式較多，現有的銀團貸款發放流程往往要經過發起申請、資質審查、牽頭行委任、談判組建銀團、身份核驗、確定貸款方案和擔保人等細項，流程較為繁瑣，需要耗費大量的時間和人力。而倘若在參與行之間建立私有鏈，則可讓貸款的所有參與者處在同一個開放式的共享平臺上，對借款人的資質審查與身份核驗可以在平臺中進行全網廣播，省去了不必要的談判交接環節。同時，還可以利用區塊鏈技術的共識機制、不可篡改以及透明可追溯等特性對貸款過程中的資金動態和借款人的經營財務狀況進行實時監控，并可將擔保條款做成智能合約嵌入到區塊鏈中，當借款人出現合約中設定的無法履約的事項時，智能合約就會自動執行擔保條款，從而降低貸款過程中出現的違約風險。

（四）應用區塊鏈技術優化票據業務

目前，商業銀行票據業務中有70%以上的業務均采用紙質票據。紙質票據在使用過程中很容易出現操作失誤、票張損壞、存在性證明及轉讓記錄不詳、被篡改甚至票據造假的問題，導致各種操作風險、道德風險不斷發生。[4]區塊鏈技術的出現可以改良傳統的票據業務，減少因手動操作和人工識別帶來的風險，其優勢主要體現在兩方面：首先，區塊鏈技術的不可逆向修改、容錯性特征能保證票據交易行為一經寫入鏈條便永久性記錄且不可被篡改，即使個別節點同時遭到攻擊也不會影響票據交易記錄的永久性，只有同時控制全系統51%以上的節點才有可能對鏈條數據產生實質性的影響，但這在現有的技術水平下幾乎是不可能實現的，從而降低了商業銀行在辦理票據業務過程中容易出現的填寫失誤、票張損壞及被人為篡改的風險。其次，區塊鏈技術加蓋時間戳的鏈式結構可以保證票據權利的發生及轉讓過程在系統中按照時間順序排序，且公開透明，為交易方提供了檢索和追溯每筆交易記錄的功能；同時非對稱加密技術的應用又保證了只有私鑰持有人才能參與到相應的票據交易中，確保了每筆交易的真實有效，防止假票的出現。

四、區塊鏈技術在商業銀行應用中存在的問題

區塊鏈技術的出現給商業銀行傳統業務的轉型升級創造了新的機遇，但作為一項新興技術，其在金融領域應用的適用性還處在探索階段，在商業化落地的過程中還存在著許多技術性、成本性和公眾接受性的問題，具體來說表現在以下幾個方面：

（一）區塊鏈技術創造的自信任體系引發的安全性問題

區塊鏈技術所建立的信任機制是一種不通過第三方機構，依靠密碼學技術和非對稱加密算法等信息科技手段實現的自信任體系。而現有的信息科技手段一直處在不斷的更新和發展之中，這就決定了其所創造的信任體系并不是穩定的，這一技術缺憾的存在將會增加區塊鏈體系的安全性問題，容易引發公眾的信任危機。即使是采用了非對稱加密算法加密的交易信息數據也很難一直保證不存在被破解的風險，尤其是在技術手段不斷更新換代的今天，一旦加密算法被破解，交易信息泄露，就會導致區塊鏈技術塑造的自信任體系徹底崩潰瓦解，這將給應用區塊鏈技術的商業銀行帶來不可估量的損失。

（二）數據冗余存儲引發的成本問題

對于區塊鏈而言，每個區塊都包含著過去全部的歷史交易記錄并在新交易發生時繼續做出更新和存儲，而隨著交易量的增加，鏈狀結構不斷增長，過多的數據存儲必然會降低系統的運行效率，影響客戶體驗和數據查詢及更新的速度。除此之外，日益龐雜的數據存儲系統對銀行的硬件設備提出了更高的要求，需要不斷消耗能源維持設備運轉并適時維護，從而產生大量的人力、電力和算力成本，導致資源浪費，最終得不償失。

（三）監管缺失問題

目前，區塊鏈技術還處在發展的初級探索階段，其在落地實施過程中的一些標準化領域仍處于空白階段，關于區塊鏈技術在銀行領域應用的相關法律文件仍未建立，政策監管模式也尚未明確。雖然區塊鏈“去中心化”的技術設計避免了傳統中心化經濟系統結構中的諸多不利，也在一定程度上解決了交易各方的信任問題，但去中心化也意味著主體不明確，監管者難以對主體進行有效的控制，給監管工作造成了空前的難度。截至目前，基于智能合約的網絡攻擊事件依然時有發生，交易中存在的糾紛問題也比較突出，在全球范圍內已經發生了多起比特幣交易終端被攻擊、數字貨幣遺失和被盜的事件。因此需要盡快建立區塊鏈技術下的投資者保護機制，建立起與其配套的法律體系和監管制度，樹立新的行業標準，對交易的相關事項作出明確規定，對可能存在的違約和糾紛問題作出預研和預判，而目前的法律和監管體系則很難達到這一標準。

五、商業銀行應用區塊鏈技術的應對策略

（一）增加關鍵性技術的研發投入，積極開展應用試驗

區塊鏈技術作為科技金融領域的一項前沿技術，其在金融行業的應用大部分還處在構想之中，在技術層面還存在諸多的問題，如新區塊生成的效率問題、系統運行的能耗問題、非對稱加密算法的安全問題及與現有系統的整合問題等等。因此，商業銀行應對區塊鏈技術的應用和發展應以關鍵技術作為突破點，盡快增加技術方面的人才儲備，組建高素質研發團隊，增加對成本管控、網絡安全技術、非對稱加密技術等核心技術的研發投入，在現階段商業銀行可以開展一些小型的應用試驗，可以考慮從銀行間結算、資產托管、票據交易等小型業務板塊入手，對實際運行中的相關問題進行預研、預判，以便未來技術成熟之時能夠迅速切入。

（二）提升數據存儲與管控能力

區塊鏈技術旨在建立一個開放、共享且實時更新的數據信息系統，做好數據信息的存儲與管控是確保區塊鏈技術能夠穩定運行的關鍵。對于區塊鏈技術而言，其去中心化的程度越高，就意味著該體系容納的節點越多，交易信息量就越龐大，數據的冗余存儲問題就會越嚴重。過多的數據存儲必然會降低系統運行效率，同時會消耗大量的電力算力，造成資源浪費。為此，商業銀行應增加對數據存儲、數據挖掘、數據清洗、數據整理和數據分析等方面的基礎設施投入及研發投入，進一步提升對數據信息的管控和駕馭能力，及時清除冗余信息，提高系統的運行處理速度，使客戶體驗達到最佳。

（三）統一市場標準，完善監管機制

目前，商業銀行對區塊鏈的應用大多處于內部實驗探索階段，缺乏統一的市場標準。從國際上來看，R3CEV聯盟作為國際銀行業應用區塊鏈技術的一個標桿，已經吸引了包括富國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行、德意志銀行、匯豐銀行、澳大利亞國民銀行及加拿大皇家銀行等40多家巨頭銀行的參與，其很可能會成為未來區塊鏈技術在銀行業應用標準的制定者。在國內，萬向實驗室也已開始著手打造符合中國政策法規和國情的國內應用標準，使各銀行在進行業務探索時能夠有章可循。為此，商業銀行也應積極參與到此類標準的制定中，在新的業態下主動爭取話語權，制定有利于自身發展的區塊鏈應用標準。除此之外，國家層面應盡快出臺相關法律文件，明確監管態度，完善監管機制。在現階段區塊鏈技術尚未成熟之前，監管方向應著力于保證新技術的健康發展及對可能存在的風險點加以防范，不應打壓、限制其在金融領域的應用。同時，針對區塊鏈的監管必須根據技術的發展而不斷調整，以適應不同階段的要求，即實行技術驅動型監管，根據技術的進展而不斷調整監管規則，從而進行主動的、動態的、分布式的、及時有效的監管。