發布時間：2020-02-13所屬分類：經濟論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘要】金融業作為服務密集型行業，對信息技術的依賴較大，信息技術發展方向成為金融行業競爭的制高點，區塊鏈技術以其顛覆性的技術架構引起了廣泛關注，掌握區塊鏈技術并深入運用將有效促進金融機構發展。文章通過探析區塊鏈技術核心原理及技術實現平臺，
【摘要】金融業作為服務密集型行業，對信息技術的依賴較大，信息技術發展方向成為金融行業競爭的制高點，區塊鏈技術以其顛覆性的技術架構引起了廣泛關注，掌握區塊鏈技術并深入運用將有效促進金融機構發展。文章通過探析區塊鏈技術核心原理及技術實現平臺，分析金融機構對區塊鏈技術的需求和實踐情況，找出金融機構開展區塊鏈技術運用創新的困難，并提出解決方案，為金融機構開展區塊鏈技術運用創新提供參考。
【關鍵詞】區塊鏈 金融 創新 運用
區塊鏈技術作為新型技術組合能夠從根本上改變當前信息技術服務架構模式，最大限度的滿足當今商業對減少外部監管干預、交易流程不可逆、數據防篡改、廣泛認證等實際需求，成為服務行業追逐的技術新寵，尤其是以比特幣為首的金融技術服務對當前金融體系提出了新的挑戰，中國人民銀行成立了數字貨幣研究所，加強利用區塊鏈技術發行數字貨幣的研究，各金融機構也根據各自的業務特點創新性的運用區塊鏈技術開展業務創新，以適應新的信息技術形勢，謀求新技術背景下的新發展。區塊鏈技術可廣泛運用金融體系中的數字貨幣發行、支付結算、真實金融信息征集、權益驗證等多個領域，由于區塊鏈技術尚屬新的技術組合，其在應用技術瓶頸、信息保密、行業監管方面還存在許多值得探討的地方，需要以辯證的方法權衡利弊，在實踐中加以改進，使其更好服務業務發展。
一、區塊鏈技術的起源及特點
2008 年，美籍日人中本聰首次在其論文中創新性的提出了區塊鏈的概念，隨后編寫了比特幣軟件，正式構建比特幣金融系統，比特幣以其創新性的運轉方式得到了相關機構的認可和好評，其價值也以驚人的速度得到提升，引起了世界各國貨幣當局和金融界的高度關注。雖然世界各國金融監管當局對比特幣持有拒絕或謹慎的態度，但比特幣所運用的核心技術思想和技術組合卻得到廣泛研究和認可。區塊鏈技術發展可概括為數字貨幣(區塊鏈 1. 0)、智能合約(區塊鏈 2. 0)、信用社會(區塊鏈 3. 0)幾個發展階段，區塊鏈 1. 0 是以比特幣為代表的金融支付階段，2. 0 則是區塊鏈技術從單純金融支付轉移到商業場景應用的階段，引入了智能合約機制，擴大了區塊鏈技術的運用范圍，3. 0 階段是區塊鏈技術在 2. 0 階段的進一步擴展，其運用范圍可擴展至公共服務、征信、物聯網等社會領域。區塊鏈技術得以深入應用取決于其技術組合創新，創新性的改變了當前信息技術服務技術架構，使其更加符合市場的實際運作方式，減少第三方中介機構對市場的干預。
去中心化：信息技術服務傳統架構采用數據中心模式，即 B/ S (瀏覽器 / 服務器)、C/ S(客戶端 / 服務器)的方式，用戶以客戶端的形式通過網絡與服務器進行通訊，與其他客戶端并不進行直接通訊，客戶端之間的通訊由服務器代為轉交，使得數據中心能夠收錄所有用戶數據，具有用戶數據的完全控制權，以至于數據中心能夠對用戶行為進行全程監控。區塊鏈技術的核心是去中心化，從根本上顛覆了傳統信息技術架構，區塊鏈技術并不設置專門的數據中心，而是在每個參與者中保存全網用戶數據，用戶與用戶之間通過點對點網絡直接進行通訊，不再需要數據中心服務器提供支持，徹底解除數據中心的數據掌控權，充分發揮參與者在交易當中的作用。區塊鏈技術的去中心化特征使其從根本上改變了信息技術服務架構模式，使得用戶交易更加符合自然法則，而非社會管理法則，不需要第三方管理機構為業務活動提供支持和服務。
不可逆算法和加密算法：區塊鏈技術使用 HASH 對交易記錄進行運算，HASH 具有不可逆的技術特點，保證交易記錄不可逆，并且在區塊鏈技術架構當中，鏈上每產生一筆交易就向全網廣播公布，每個節點均對該筆交易進行同步記賬，確保每一次交易不可以被篡改。區塊鏈技術使用非對稱密鑰機制對傳輸的數據進行加密，發生交易時，發起方使用對方的公鑰進行加密，接受方使用自己的私鑰進行解密，有效避免了密鑰交換帶來的安全問題，同時確保傳輸信息安全。
超級數據備份：在傳統數據中心式的技術架構中，為確保數據絕對安全，往往需要建設兩地三中心的備份策略，即在本地建立兩個數據同步的中心，實現毫秒級的中心備份，在異地設置異地備份數據中心，對數據執行一定時差的備份策略，傳統的數據架構對信息系統的性能和穩定性具有嚴苛要求，對系統運行 RPO(恢復時間點目標)和 RTO(恢復時間間隔目標)要求非常高，區塊鏈技術架構模式下的數據保存在每個用戶端當中，任何用戶端出現故障或信息安全事件，不會影響到全網數據的準確性和完整性，即使面對重大自然災害也不必擔心，可以通過其他地區用戶端數據保證系統正常運行。
自然的權益證明：區塊鏈分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈，用戶不需要任何認證即可接入公有鏈，聯盟鏈則是在構成聯盟的區塊鏈間形成，而私有鏈則是特定用戶經過認證形成的單一區塊鏈，不與自身 以外 的 區塊 鏈連 接。區塊 鏈技 術 通過 Pow、Pos、DPos、Pool、 PBFT 等分布式共識算法實現全網共識，使用賬本技術對用戶權益進行證明，每個節點均保存全網用戶數據，51%的節點認可某用戶權益，其權益即可被證明，不再依賴數據中心對用戶權益進行單一的權威證明，中心式的數據架構模式的權益證明依賴于數據中心的權威性和公正性，數據中心必須秉承客觀公正的立場，同時具有強大的實力支持，還必須保證服務器不能遭受技術威脅和外力破壞，才能確保參與者的權益不受威脅。傳統數據中心式的技術架構，數據中心從技術層面能夠非法修改參與者信息，而區塊鏈式的數據架構下，修改者需要修改絕大多數節點信息才能對參與者的信息進行修改，區塊鏈式架構權益證明更為客觀全面。
二、區塊鏈開發平臺探析
(一)以太坊開發平臺
以太坊是公有鏈的典型代表，平臺搭建在公共互聯網當中，具有免費性，任何組織和個人均可在以太坊中開發自己的區塊鏈應用，同時，以太坊也是區塊鏈技術 2. 0(智能合約)的典型代表，能夠發布各種智能合約，實現各種行業應用，通過采用采用 PBFT、POS、 DPOS 等新的共識算法，其執行效率較區塊鏈 1. 0 有較大改善，資源消耗也較區塊鏈 1. 0 大幅下降，使用零知識證明、環簽名、同態加密等先進密碼學技術有效保護使用者隱私。從分層的角度看，可以將以太坊分為數據層、網絡層、共識層、激勵層、智能合約層，數據層以鏈式和區塊式數據結構存儲交易數據，其數據主要包含交易數據和鏈式結構數據兩個部分，交易數據用于記錄交易信息，鏈式結構2018 年第 10 期下旬刊(總第 712 期)時 代 金 融 Times Finance NO. 10，2018 (CumulativetyNO. 712)數據用于維護區塊鏈鏈式結構，基于哈希函數和非對稱加密保證數據安全。網絡層使用 P2P 網絡(點對點網絡)，每個用戶即為一個節點，每個節點既是客戶端也是服務器。以太坊采用較區塊鏈 1. 0 先進的共識算法，其效率得到較大改善，已達到商用階段，能夠運用到實際應用當中。激勵層的作用在于保證以太坊平臺機制正常運轉，為平臺運轉記賬和證明的礦工提供報酬，構建良好的運行生態環境，保持以太坊平臺可持續發展。智能合約層為使用以太坊開展業務提供接口，使用者可以通過開發定制化的應用程序與以太坊進行對接，并智能執行，進一步擴展以太坊應用的范圍，提升以太坊平臺應用的智能化水平。以太坊執行智能合約的環境為 EVM(以太坊虛擬機)，提供與其他 IT 信息系統的連接端口 RPC，但 EVM 執行程序需要在一個封閉的環境中，不接觸外部網絡和文件系統，保證 EVM 執行的客觀性，防止外部惡意攻擊。Mix IDE 是以太坊官方的集成開發環境，可以在以太坊上快速開發應用，安裝以太坊時，需要先安裝 Go 語言的運行環境。
(二)企業級區塊鏈平臺 Hype rchain H yperchain
是國產的區塊鏈服務平臺，是聯盟鏈的典型代表， H yperchain 通過對公有鏈的進一步改造和優化，滿足企業對區塊鏈技術的實際需求。總體來看，H yperchain 技術架構和其他區塊鏈的架構是一致的，但其在共識算法、安全與隱私機制、監控管理方面進行了改進。H yperchain 使用了 RBFT 共識算法，RBFT 增加了主動恢復與動態節點增刪等機制，極大提高了該算法的性能與可靠性，可以將交易的延遲時間控制在 300ms，支持每秒上萬筆的交易量，能夠最大限度滿足實際業務需求，具有非常高的可操作性。 H yperchain 提供智能合約運行平臺 H yperVM，使用賬本數據存儲機制，通過區塊鏈構建鏈式數據結構，并保存合約狀態，使用 Merkle 樹技術實現賬本哈希計算。安全與隱私保護方面，H yper - ch ain 采用多級加密機制，包括哈希算法、基于 ECDSA 交易簽名、基于 ECDH 密鑰協商機制、同態加密、國密算法等，保證交易安全以及交易隱私。H yperchain 作為聯盟鏈的典型代表，其在聯盟成員準入時采用了基于 CA 的權限控制，只有持有 ECA 發放的證書，經過 RCA 認證，才能在 H yperchain 鏈上開展服務和交易。為提高 H yperchain 鏈的可行性和可管理性，H yperchain 提供了可視化監管平臺，真正讓 H yperchain 區塊鏈在實際工作中得以運用，符合企業客觀實際需求。
三、區塊鏈技術在金融創新中的應用場景
(一)金融機構對區塊鏈技術的應用需求
徹底的架構轉型需求：區塊鏈技術的最大特點是去中心化，去中心化的實現主要依賴于分布式的賬本技術，去中心化與傳統中心化的技術架構具有本質的區別，中心化的信息技術架構依賴于數據中心數據庫，通過網絡為用戶提供數據支持和服務，為保證中心化的數據不被人為和自然破壞，金融機構以兩地三中心的方式構建數據備份模式，即本地設置兩個數據中心，異地設置一個數據中心。一般情況下，本地數據中心可以滿足數據實時備份的需求，極端情況下，本地數據中心遭受毀滅性災難時，異地數據中心能夠滿足一定時間間隔的數據備份恢復需要，傳統數據備份架構在極端情況下仍然存在不夠完美的地方，而區塊鏈技術提供的是一種近乎完美解決方案，每個區塊鏈節點均保存有全鏈交易數據，任何一個節點或地區遭受災難，其余節點能夠為該地區的節點提供數據恢復，可以說，使用區塊鏈技術不再需要考慮數據備份的問題。金融機構業務創新與信息技術的發展密不可分，從技術轉型服務升級的角度看，通過運用區塊鏈技術能夠徹底改變金融機構信息技術架構，進而深刻影響金融服務和管理活動，不斷提高金融服務的效率，推動金融改革創新。
獨立的支付體系需求：在金融機構的日常支付活動當中，由于貨幣發行主體不同和數據中心對數據的壟斷權，以及金融機構間支付清算活動需要通過第三方中介機構來完成，使得支付清算活動受到外部干預較大，一定程度上制約了金融活動更好的開展。區塊鏈技術提供一種全新的解決方案，通過使用共識算法在整個鏈條達成一致，產生獨立的計量單位，計量單位的產生和使用在鏈式數據庫中記錄，每一個節點均有保存。支付活動數據不再由單一機構掌握，支付活動不受數據中心控制，同時由于互聯網的開放性，使得區塊鏈支付活動也不再受到地區邊界的限制，成為真正意義上的自由貨幣。由于區塊鏈技術使用點對點的分布式網絡架構，使得不同金融機構之間的支付交易不再需要通過第三方認證和記錄，其交易過程已接近于使用黃金開展的原始交易，從這個意義上來講，以區塊鏈技術為核心的支付體系將對當前支付體系提出顛覆性的挑戰，會促使金融機構支付交易發生質的變化。
真實數據、權益證明和合作共贏的需求：區塊鏈技術使用 HASH 哈希算法維護其鏈式數據結構，HASH 算法具有不可逆性，同時，一旦新的交易產生，將在全網用戶節點中進行廣播并記賬，保證交易數據無法被篡改，能夠保證鏈上交易數據真實可靠，基于上述機制保證，金融機構可以大膽的對交易信息進行大數據分析，得到有真實價值的數據參考，區塊鏈交易數據還可以作為征信信息的可靠來源，更好服務金融活動。傳統權益證明需要依賴于權威機構，只有認證機構確定的權益才能成為合法權益，區塊鏈技術權益證明方式較傳統權益證明效率更高，真實性更強。由于金融機構的出發點不同，以及對數據資源掌控權的爭奪，使得機構之間開展合作成為難點，區塊鏈技術提供完全開放平等的合作環境，不再受到傳統中心式數據架構的影響，將在金融機構間開展合作競爭以及金融機構國際化進程中發揮重要作用。
(二)金融機構區塊鏈技術運用實踐
為適應新信息架構給金融行業帶來的沖擊，謀求企業在行業競爭中新的發展，金融機構已就區塊鏈技術進行了實踐和探索，不斷將區塊鏈技術運用到實際業務當中。開展區塊鏈技術實踐的金融機構包括國有商業銀行、股份制商業銀行、保險公司等等，主要運用的業務領域包括銀行之間、銀行與政府之間、銀行與電商之間的信息共享及交互，銀行涉及國際合作業務的信息共享及交互，以及保險行業間的信息共享及交互。從業務運用的核心機制上看，金融機構運用區塊鏈技術構建獨立于第三方監管的信息共享平臺，減少傳統機制下信息共享機制流程環節，避免傳統機制下有可能存在信息不對稱的弊端，提升信息共享和業務開展的效率，由于區塊鏈技術的不可逆性和不可篡改性，大大提高了業務合作中數據的真實可靠性。從區塊鏈分類上看，金融機構區塊鏈技術實踐在聯盟鏈中開展，在公有鏈和私有鏈開展業務較少，這取決于金融機構交易的屬性。
脫貧攻堅基金區塊鏈管理平臺：當前，脫貧攻堅作為我國重要的政治任務，通過技術手段規范脫貧攻堅基金管理是新技術背景下的必然選擇。為破解困擾政府扶貧管理的難題，工商銀行與貴州省貴民集團合作，通過銀行金融服務鏈和政府扶貧資金行政審批鏈的跨鏈整合與信息互信，以區塊鏈技術的“交易溯源、不可篡改”的技術特點創新性的開展脫貧攻堅基金管理工作。由于區塊鏈上的每個節點均保存全網數據，每個節點均可讀取到鏈上的每條數據，通過將政府扶貧資金審理上鏈，保證每個審批環節均在監控當中，通過工商銀行金融服務鏈撥付資金，保證了每筆資金的透明可追溯，通過設置上級部門節點，能夠對脫貧攻堅基金實現穿透式監管，大大提高監管的效率。
上海保交所區塊鏈保險服務平臺：為有效解決保險交易存在的清算結算困難、欺詐行為多發、合規監管困難等問題，2017 年 9 月，上海保險交易所正式推出區塊鏈保險業務平臺，該平臺是一個基于聯盟鏈構建的區塊鏈平臺，對聯盟成員進行開放，打通了保險行業之間以及保險業務上下游之間的信息壁壘，使得交易數據得到共享，保險業的效率得到顯著提高。通過研發 Golang 國密算法包保證平臺 5 萬筆 / 秒的交易數據驗證，滿足實際業務對交易性能的需求;通過共識算法保證鏈上數據的一致性;通過身份認證服務架構來實現身份數據的審核和頒發;在保證智能合約安全性的前提下，通過智能合約服務架構來實現智能合約的安裝升級和應用服務;通2018 年第 10 期下旬刊(總第 712 期)時 代 金 融 Times Finance NO. 10，2018 (CumulativetyNO. 712)過提供 API 應用接口服務滿足業務發展需求，為不同業務接入保交鏈提供接口;通過平臺服務架構滿足動態組網的功能和多鏈在同一個平臺下配置。目前，上海保險交易所已經與多家保險公司搭建了一條聯盟連。一共有 10 個節點：9 家保險企業和上海保險交易所。
四、區塊鏈技術在金融創新中存在的難點
(一)全網記賬通訊和節點數據存儲有可能成為區塊鏈技術在金融創新運用的技術瓶頸
從當前運行的比特幣、以太幣狀況看，其運行效率和性能能夠滿足實際業務需要，但當我們審視其運用規模時，不難發現，其業務范圍相對于金融機構服務范圍體量太小，在金融機構業務推廣中難以得到實際驗證和支持。一是當前互聯網通訊能力難以滿足區塊鏈技術全網點對點通訊記賬模式的需求，當區塊鏈節點發現一個新的區塊或節點間發生一筆交易時，需要全網進行認證和記錄，一旦業務大規模開展，節點間的通訊將以數量級的速度增長，就當前網絡通訊能力來看，互聯網通訊性能難以為區塊鏈技術在大范圍運用提供有力支持;二是隨著業務范圍擴大，節點存儲全網區塊鏈數據存在困難，傳統中心式架構的用戶不需要存儲業務數據，對用戶設備性能要求較低，區塊鏈分布式架構下，每個用戶節點需要存儲全網數據，對用戶設備的要求較高，特別是在業務大范圍推廣的模式下，數據量增長的速度極快，對用戶設備提出非常高的要求，大規模用戶使用高性能設備難以實現。
(二)區塊鏈技術分布式數據存儲對當前金融監管體系提出挑戰
集中式架構模式下，服務提供機構對交易數據具有完全掌控權，能夠滿足監管當局對交易數據把控的需求，在特殊情況下，監管當局能夠通過數據掌控機構化解和防范金融風險，有效維護金融穩定。區塊鏈分布式架構下，數據分布在區塊鏈上的每個節點，監管機構雖然能夠通過接入監管節點的方式查看交易數據，但已無法對交易進行控制，一旦發生金融風險，監管當局將難以化解。從維護地區金融穩定的角度看，區域金融生態環境需要監管當局的干預，缺乏金融監管的情況下，原發性的金融業務風險或存在的技術漏洞有可能給地區金融生態環境帶來毀滅性的打擊和破壞。
(三)“挖礦式”的共識和激勵機制在金融業務應用當中存在弊端
當前比特幣、以太幣等區塊鏈技術運行機制以“挖礦式”的方式保證系統良好運轉，發現新的區塊給于節點一定獎勵，為進行轉賬交易記賬的節點支付手續費，此種共識和激勵機制完全依賴于區塊鏈共識算法，其發行的比特幣和以太幣的數量是有限的，隨著比特幣和以太幣數量的銳減和惡意的炒作，非常不利于幣值的穩定和整個區塊鏈系統的良好運轉。金融機構在使用區塊鏈技術開展業務創新當中，主要是運用區塊鏈技術的去中心化、鏈式數據結構不可逆、分布式賬本不可篡改等特點，不并需要類似于比特幣、以太幣之類的激勵機制，也不需要“挖礦式”的機制發現新的區塊，其運行機制需要金融機構做新的探索。
.(四)金融機構對區塊鏈技術的運用存在實際困難
當前，各金融機構信息技術架構均為集中式，金融機構在集中式信息技術架構建設中投入了大量的安全基礎設施，但在分布式信息技術架構中積攢的經驗不足，金融機構從集中式架構轉向分布式架構的尚需時日，在集中式架構收益和分布式架構效益的權衡方面也還需要斟酌慎重做出選擇。區塊鏈技術是一種新的技術組合，其存在風險尚未暴露出來，一旦區塊鏈技術存在致命缺陷，有可能會給金融機構帶來不可挽回的巨大損失�，F階段來看，金融機構運用區塊鏈技術開展業務仍處于實驗階段，機遇與挑戰并存，金融機構需要對區塊鏈技術做慎重選擇。
相關論文可參考：基于區塊鏈技術的碳金融市場發展模式初探
摘要：近幾年，我國碳金融市場發展雖勢頭強勁，但面臨標準不統一、產品種類單一、主體信息不對稱、法律制度與體系不完善等問題;與此同時，區塊鏈技術作為一種去中心化分布式底層互聯網技術在各領域應用初露頭角，不僅可用于傳統金融領域，區塊鏈技術也以其去中心化、開放透明、可信度高和具有可編程的智能合約等特點與新型碳金融市場的發展特點契合，目前也已引起政府部門、金融結構、碳排放企業等的高度重視和廣泛關注。
五、區塊鏈技術在金融創新運用的路徑探索
(一)新型通訊技術和超級智能終端有可能成為區塊鏈技術運用的最終出路
伴隨著量子通訊技術、5G 無線網絡等新型通訊技術的發展，網絡傳輸能力將大幅提高，特別是 5G 無線網絡技術已進入實驗階段，其理論傳輸能力可達到每秒數十 Gbit，為區塊鏈技術通訊路徑探索提供了現實參考，從長遠的角度來看，我國量子通訊技術正逐步成熟，量子通訊技術一旦得到大規模運用，其安全性和傳輸能力也極大促進區塊鏈技術更深層次的發展。區塊鏈技術的大范圍運用，其分布式賬本技術對用戶設備要求較高，特別是在移動互聯網時代，人們普遍使用移動智能終端開展業務，開發研制超級智能終端將能確保區塊鏈技術落到實地，根據計算機更新摩爾定律，我們完全有理由相信區塊鏈技術能在我們工作和生活中變成現實。
(二)宏觀管控下的區塊鏈技術運用可能成為區塊鏈技術在金融創新中的最佳方式
完全的點對點業務開展能夠規避第三方監管，缺乏監管的業務發展可持續性難以得到保證，為有效利用區塊鏈技術在金融交易的自由性和便利性，同時對交易風險進行總體把控，可以借鑒當前互聯網運行機制，在整體區塊鏈中建立關鍵核心節點，利用關鍵核心節點維護其所在區域區塊鏈數據更新，同時對其區域內節點進行安全檢測和管理，采用樹形分層的管理思想開展區塊鏈節點管理，在總體安全管理體系下，節點間進行自由交易，一旦發生風險，能夠限制風險的影響范圍。上述方式在利用區塊鏈技術進行金融創新的風險管理和自由交易中能夠取得平衡。
(三)發行數字貨幣是金融機構利用區塊鏈技術開展業務創新的基礎
比特幣、以太幣的區塊鏈技術運行機制難以滿足一個國家或地區對社會治理的客觀需要，而金融機構自行開展的區塊鏈計量形式無法在不同金融機構之間達成共識，要在整個金融體系中開展區塊鏈技術創新，需要地區或國家建立統一的數字貨幣體系。中國人民銀行已經對數字貨幣開展深入研究，這將為中國金融機構利用區塊鏈技術開展創新奠定扎實基礎。
(四)金融機構應在架構轉型中充分嘗試區塊鏈技術運
用區塊鏈技術對與金融機構來說既是機遇挑戰也是機遇，金融機構應積極學習區塊鏈技術的核心內涵，在系統架構設計中充分融入區塊鏈技術的思想，深刻認識區塊鏈技術給機構帶來的影響和風險，構建區塊鏈技術運用的風險控制機制，在確保風險可控的前提下，逐步嘗試區塊鏈技術運用。國家應做好區塊鏈技術的頂層設計，針對區塊鏈技術出臺技術標準和指導意見，鼓勵金融機構利用區塊鏈技術開展創新，不斷將我國區塊鏈技術運用推向新的高度。
區塊鏈技術從根本上改變 IT 架構模式，其對 IT 技術發展的影響不可小視，掌握區塊鏈技術核心思想，充分利用區塊鏈技術進行金融創新探索，是我國金融改革發展的重要方向，技術引領改革創新，把握好技術創新的良好時機，能從根本上提升我國金融工作水平，促進國家經濟社會高質量發展。
SCISSCIAHCI
