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区块链技术及其在金融行业的应用初探

区块链金融 发布在 区块链 0 1961

比特币作为一种通过加密技术产生的虚拟货币,从2009年诞生到现在引起了全世界的极大关注并且经历了多轮热炒,从一堆毫无价值的数字发展到最高被炒至上千美元,直至最后崩盘,可谓经历了“大起大落”。比特币热潮逐渐消退之后,比特币的底层技术“区块链”近两年又逐渐成为热门话题,不断在媒体和学术会议上出现,并且跨界成为了技术和业务领域的热门话题。

有人认为区块链是互联网金融的终极模式,可完美解决在交互双方未建立信任关系的情况下,达成交互并无需担心交互信息被篡改的问题,即“拜占庭将军问题”。

本文多角度分析区块链技术的特点,并结合当前国内外实际情况,探讨了区块链技术对银行业的发展影响。

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一、区块链业务的特征和技术原理

区块链是支撑比特币发展的底层技术,它的出现预示着互联网的用途可能从传统信息传递逐步转变成为价值传递,对传统金融行业而言是一场前所未有的革命和挑战。比特币是截至目前区块链技术最完美的应用,因此结合比特币的场景介绍区块链的原理更易于让人理解。

比特币作为一个新兴电子货币,与传统货币及其结算体系存在本质不同:

传统金融机构建立在集中式中央结算体系上,对所有交易进行集中记账,通过集中处理完成结算;而以区块链技术为载体的比特币则完全抛弃了集中式中央结算体系架构,以公开账本的形式通过应用程序在全网记录所有交易信息,其特点为去中心化存储、信息高度透明、不易篡改等。

基于此,区块链技术的业务特征为全网总账广播和竞争式记账机制:

接入网络的每个节点都保存同样的总账信息,总账包含全部交易记录,所有交易记录以区块链的形式保存到每个接入网络的计算机节点上,并以全网“少数服从多数”原则防止账本被恶意篡改,即只有超过50%的节点都攻击同一历史记录,对该历史记录的篡改才会被认可;

当新的交易指令产生后,交易信息立刻广播到整个网络,所有节点对本条指令的有效性和合法性通过验证后,记录该次交易的记账信息;

一旦某节点在既定竞争规则中胜出,该节点将本次竞争期间的所有交易记账信息写入“区块”,链入到总账,同时将该区块信息广播到全网节点,完成全网总账更新,并开启新一轮的记账竞争。这种反复不断的“区块生成、链接总账”的方式形成的链条就是区块链。

二、区块链技术的特点

基于上述原理,区块链可以定义为一种基于密码学技术生成的分布式共享数据库,或者理解为互联网上基于共识机制建立起来的集体维护的公开大账簿。区块链技术具有以下特点。

1.去中心化
区块链系统是由大量节点共同组成的一个点对点网络,不存在中心化的硬件或管理机构,任一节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点共同维护,且任一节点的损坏或者失去都不会影响整个系统的运作。

2.共识信任机制
区块链技术从根本上改变了中心化的信用创造方式,运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行信用创造。借助区块链的算法证明机制,参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换无需建立信任过程。在系统指定的规则范围和时间范围内,节点之间不能也无法欺骗其他节点,即少量节点无法完成造假。

3.信息不可篡改
区块链系统将通过分布式数据库的形式,让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。一旦信息经过验证添加到区块链上,就会永久地存储起来,除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据可靠性很高,且参与系统中的节点越多和计算能力越强,该系统中的数据安全性越高。

4.开放性
区块链系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。

5.匿名性
由于节点间无需互相信任,因此节点间无需公开身份,系统中的每个参与的节点都是匿名的。参与交易的双方通过地址传递信息,即便获取了全部的区块信息也无法知道参与交易的双方到底是谁,只有掌握了私钥的人才能开启自己的“钱包”。此外,在诸如比特币的交易中,提倡为每一笔交易申请不同的地址,从而进一步保障了交易方的隐私。

6.跨平台
区块链网络上的节点是基于共同的算法和数据结构独立运行的,主要消耗的是计算资源,与平台无关,可以在任意平台部署计算节点。

可以说,区块链的特点及发展来源于它所产生的土壤互联网技术的发展和云计算、大数据的兴起。正像大多数从事区块链技术研究的人所认为的,区块链是巨大的技术突破,类似于互联网的TCP/IP协议,尽管现在还处于基础建设阶段(就像1994年的互联网一样),但未来10年具有变革金融行业的潜力。

三、区块链技术在金融领域潜在的应用场景

互联网金融浪潮在全球范围改变了传统金融业务模式,但当前直销银行、互联网保险、互联网券商等平台的重点还是在于渠道的争夺、经营模式的改变,而区块链技术有望将金融业的下一个发展阶段推向更加接近金融本质的层面——信用。

理论上,在技术识别能力足够的情况下,它能让交易双方无需借助第三方信用中介开展经济活动,从而实现全球低成本的价值转移。

1.数字货币
区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。

近年来数字货币发展很快,由于去中心化信用和频繁交易的特点,使得其具有较高交易流通价值,并能够通过开发对冲性金融衍生品作为准超主权货币,保持相对稳定的价格。

**数字货币建立了主权货币背书下的数字货币交易信用,交易量越大,交易越频繁,数字货币交易信用基础越牢固。**一旦在全球范围实现了区块链信用体系,数字货币自然会成为类黄金的全球通用支付信用。

在传统支付系统中,美元占据绝对地位,人民币要在这个存量市场中与美元直接竞争,困难很大。而如果将数字货币作为新兴的准超主权货币,则需要世界各主要经济体主权货币为其背书,人民币可借助这一机遇,在实现国际化的过程中,搭上数字货币发展的快车。

目前,数字货币已纳入货币当局的视野,2016年1月20日召开的人民银行数字货币研讨会中,人民银行提出,数字货币研究团队要积极吸收国内外数字货币研究的重要成果和实践经验,在前期工作基础上继续推进,建立更为有效的组织保障机制,进一步明确央行发行数字货币的战略目标,做好关键技术攻关,研究数字货币的多场景应用,争取早日推出央行发行的数字货币。

2.支付清算
现阶段商业贸易交易清算支付都要借助于银行,这种传统的通过中介进行交易的方式要经过开户行、对手行、央行、境外银行(代理行或本行境外分支机构)。在此过程中每一个机构都有自己的账务系统,彼此之间需要建立代理关系,需要有授信额度;每笔交易需要在本银行记录,还要与交易对手进行清算和对账等,导致交易速度慢,成本高。

与传统支付体系相比,区块链支付为交易双方直接进行,不涉及中间机构,即使部分网络瘫痪也不影响整个系统运行。如果基于区块链技术构建一套通用的分布式银行间金融交易协议,为用户提供跨境、任意币种实时支付清算服务,则跨境支付将会变得便捷和成本低廉。

区块链技术在支付清算上的应用并非遥不可及,SWIFT作为一个链接了数万家银行的通信平台,已经被新兴崛起的区块链技术所威胁,一些区块链初创企业和合作机构开始提出一些全新的结算标准,如R3区块链联盟已经制定了可交互结算的标准,截至目前全球已有42家大型银行和金融集团加入R3。

3.数字票据
数字票据是结合区块链技术和票据属性、法规、市场,开发出的一种全新的票据展现形式,与现有的电子票据体系的技术架构完全不同。数字票据既具备电子票据的所有功能和优点,又融合了区块链技术的优势,成为了一种更安全、更智能、更便捷、更具前景的票据形态。

数字票据的核心优势主要表现在:一是实现票据价值传递的去中介化。在传统票据交易中,往往票据中介利用信息差进行撮合,借助区块链实现点对点交易后,票据中介将失去中介职能,重新进行身份定位。

二是有效防范票据市场风险。区块链由于具有不可篡改的时间戳和全网公开的特性,一旦交易,将不会存在赖账现象,从而避免了纸票“一票多卖”、电票打款背书不同步的问题。三是系统的搭建和数据存储不需要中心服务器,省去了中心应用和接入系统的开发成本,降低了传统模式下系统的维护和优化成本,减少了系统中心化带来的风险。

四是规范市场秩序,降低监管成本。区块链数据前后相连构成的不可篡改的时间戳,使得监管的调阅成本大大降低,完全透明的数据管理体系提供了可信任的追溯途径,并且可以在链条中针对监管规则通过编程建立共用约束代码,实现监管政策全覆盖和硬控制。

4.权益证明
区块链每个参与维护节点都能获得一份完整的数据记录,利用区块链可靠和集体维护的特点,可对权益的所有者确权。对于存储永久性记录的需求,区块链是理想解决方案,适用于土地所有权、股权交易等场景。其中股权证明是目前尝试应用最多的领域,股权所有者凭借私钥,可证明对该股权的所有权,股权转让时通过区块链系统转让给下家,产权明晰,记录明确。整个过程无需第三方的参与。

在伦敦举办的2015年欧洲卓越贸易技术金融新闻奖的主题演讲中,纳斯达克首席执行官BobGreifeld宣布,该交易所打算使用区块链技术管理代理投票系统。代理投票本来是由一家上市交易所使用的一项重要而又费时的操作,区块链技术的应用可以让股东们不必出席公司周年大会就能参与投票,人们用自己的手机就能投票,并且永远保存投票记录。区块链技术被视为股权交易领域能够在更短时间内确保透明交易的先进技术。

5.银行征信
目前,商业银行信贷业务的开展,无论是针对企业还是个人,最基础的考量是借款主体本身所具备的金融信用。各家银行将每个借款主体的还款情况上传至央行的征信中心,需要查询时,在客户授权的前提下,再从央行征信中心下载参考。这其中存在信息不完整、数据不准确、使用效率低、使用成本高等问题。

在这一领域,区块链的优势在于依靠程序算法自动记录海量信息,并存储在区块链网络的每一台计算机上,信息透明、篡改难度高、使用成本低。各商业银行以加密的形式存储并共享客户在本机构的信用状况,客户申请贷款时不必再到央行申请查询征信,即去中心化,贷款机构通过调取区块链的相应信息数据即可完成全部征信工作。

四、区块链技术应用面临的挑战

区块链技术虽然有近乎完美的理论解决方案,具有广泛的应用前景,但作为新兴技术,在实际应用中仍面临不少挑战。

1.安全问题
一是区块链网络的安全性是建立在大量可信的计算节点基础上的,在发展大量可信节点之前确保不被攻击是其发展面临的一大挑战。二是合作方的信任问题,如果将区块链技术应用于一个新的领域,如小额跨行转账,即使几家银行合作建立私有区块链,也存在合作组织之间的信任问题。三是驱动大量公共计算资源参与问题,如果参与计算的节点数太少,将面临51%的节点很容易被攻克的问题。

除了网络安全,用户端的安全问题也不可忽视。以比特币为例,尽管比特币网络从未被破坏,但比特币钱包和比特币交易所被攻击的情况却非常普遍,原因是比特币钱包的私钥是存储在计算机中的,与银行网银系统没有USBKey之前的软证书存储在本地一样,其极易被黑客攻击窃取,即便将秘钥存储于类似USBKey的硬件中,在本地也存在生成和传输的环节,如何保障用户的私钥安全,是区块链技术需要攻克的一个技术难题。

2.监管问题
由于监管部门对区块链技术缺乏充分的认识和预期,法律和制度建立可能会十分滞后,从而导致与区块链相关的经济活动缺乏必要的制度规范和法律保护,无形中增大了市场主体的风险。一些国家已经意识到区块链技术可能带来洗钱风险。

3.容量和时效性问题
比特币网络是目前最大的区块链网络,日均交易笔数约20万笔,总账容量50GB,其规模只相当于银行间转账交易的一个零头,在尚未经历大规模广播风暴的情况下,已经出现交易确认速度越来越缓慢的情况,大量未确认交易堆积导致一笔交易可能要十个小时以上才能确认。

此外,一个比特币钱包使用前要先下载总账,使用普通计算机下载需要几天时间。如果将比特币模式应用于金融领域或者其他大交易量的领域,系统压力和带宽占用将会耗费极大的资源,对资源的需求甚至难以估计。

五、区块链技术对银行业的发展影响展望

虽然有人认为区块链技术还不够稳定,但也无法忽视其带来的革命性变化,究其根源,是互联网和新技术发展带来了分布式清算机制的拓展,进而可能推动分布式金融交易创新。它的拥趸者正在尝试利用这项新技术重构信用形成机制等金融基础设施,从而更深刻地影响和改变金融交易过程。在其他领域应用区块链技术,则需要对区块链技术进行适应性改造,制定新的处理规则和标准。

目前全球各大知名商业银行纷纷看准区块链在银行业的应用场景,摩根大通、巴克莱银行、高盛集团、西班牙BBVA银行、澳洲联邦银行、瑞士信贷集团、道富银行、苏格兰皇家银行和瑞士银行等九家全球知名金融机构,在如何将区块链技术用于金融服务方面达成了共识,共同投资初创型公司R3,委托其为区块链技术在银行业的使用制定行业标准和协议。

继2015年9月,汇丰银行、德意志银行等13家顶级银行加入R3组织后,12月7日,富国、花旗、汇丰、三菱UFJ等大型商业银行(金融集团)也加入R3区块链计划,而我国尚未有金融机构参与该计划。

国外银行动作频频也引发了国内银行的关注和重视,工商银行、民生银行等已经相继关注区块链应用场景。同时,国内一些企业和学者也在区块链应用领域展开研究。在此背景下,商业银行应提前做好技术储备。

1.密切关注国外银行的研究应用方向,关注区块链技术公司的研究成果
目前国外多家银行已经开始研究区块链技术,并且部分银行还与R3CEV、Coinbase、Ripple等区块链或比特币技术公司合作展开区块链研究,相关的行业标准和协议也在研究制定中,国内各商业银行应该密切关注国外银行的研究动向,分析其可能给国内银行业带来的影响。同时,密切关注各区块链技术公司在容量、时效性、安全性等应用瓶颈的研究成果,不断评估技术应用的成熟度。

2.加强同业交流合作,适时推动行业区块链标准的制定
区块链技术在国内还是一个新兴事物,相关研究刚刚起步,但区块链的特点决定了其发展离不开多家银行的合作。因此国内商业银行应提前展开合作交流,共同研究制定区块链的行业标准,探索应用场景,以便在未来的应用中占据主动,在与境外机构的竞争中,统一口径,争取话语权。

3.组织研究团队,确定研究方向,开展内部研究和技术储备
商业银行要组织研究团队加强对区块链技术细节的深入研究,研究区块链技术在跨境支付、银行间结算、资产托管、信贷合约、票据、抵押等领域应用的可行性和必要性。同时与国内区块链技术研究公司合作,选取合适的应用场景,模拟建立若干区块链,测试实验创新分布式记账系统技术,进行必要的技术储备。

4.跟进关键部门对区块链技术的监管思路
区块链技术的去中心化、匿名化的思想可能会削弱央行的地位,与我国现有的金融监管思路冲突,因此必须加强与监管部门的沟通,探讨如何在满足监管要求的前提下应用区块链技术,取得监管部门的认可和支持。

作者:蔡钊

 

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