商业银行联盟链中个人交易系统的研究

张博文

[摘 要]文章拟在介绍区块链的基础知识和原理上，对区块链技术应用在金融交易结算中现阶段所面临的问题做一定的阐述，并对金融机构交易结算进行研究，试图实现在联盟链的机制下解决交易信息存储速度和验证。

[关键词]区块链技术;银行;交易系统;联盟链

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.23.022

近年来，随着科学技术与硬件设施的发展，越来越多的技术涌入台面并改变了人们的生活。大数据、人工智能等的到来使我们的个人生活和经济生活都发生了巨大的变化，大数据这类的技术需要大量的规整的数据作为支撑，而区块链作为一种信息存儲与读取的底层技术，可以较好的贴合数据存储相关的技术。对于商业银行或是其他的金融机构来说，无时无刻不流动着大量的数据，其中最多的便是交易的数据，如何在满足商业要求的速度下运用区块链技术存储交易信息成了当下较为广泛讨论的问题。

1 区块链的基础知识

1.1 区块链

区块链是一种数据用分布式存储技术，交易用点对点技术，验证交易真实性用加密算法，记录交易采用共识机制的这样一种结合了众多技术的应用模式，或者说是一种信息的储存方式。周亮瑾，王富章[1]认为区块链技术具备共治、共享、去中心、防篡改、可追踪等特征，是新兴的一种互联网分布式记账技术。蔡晓晴，邓尧，张亮等人[2]则将区块链技术称为分布式账本技术。但其本质只是一种抽象概念，是一种以区块形式组织成的数据库。但较多的学者都一致同意，区块链是一种数据库，是一种记账方式。

1.2 区块链分类

按照蔡晓晴，邓尧，张亮等人[2]的分类，系统的运转围绕区块链账本的记录和维护过程展开。因此，区块链系统可以分为公有链、联盟链和私有链。

1.2.1 公有链

公有链是一种所有用户均可参与的区块链，包括信息的写入或读取。公有链实现了完全的去中心化，也使用典型的类似工作量证明的机制完全解决了信任问题，记录信息的是全体的参与者。如比特币区块链，信息就是完全公开的，全员参与的。

1.2.2 联盟链

联盟链的记账者由参与联盟链的人协商决定，并非全员参与决策，所以其也没有实现完全的去中心化，信息也只是一部分的公开。

1.2.3 私有链

私有链是指定的管理者进行管理，只有少部分参与人可以使用，其中的信息也可以不对外公开。三种类别的区别见表1。

1.3 区块链的“三元悖论”

根据罗伯特·蒙代尔的“三元悖论”即一个金融系统不可能同时拥有去中心化、效率、安全性这三种目标，最多可以拥有其中的两种理论，区块链构成的时候同时也是面临着这样一个问题。公有链侧重于去中心化与安全，却在数据不断累积的当今面临交易效率的问题;私有链侧重于安全与效率，但是却完全做不到去中心化;联盟链则是非完全的去中心化，程度比私有链高，比公有链低，而效率也是基于两者之间。

2 联盟链在商业银行应用的可行性

2.1 身份验证的可能性

2.1.1 数字签名验证

现在应用区块链并具有较为完善的交易体系之一的比特币交易，其采用的身份验证为数字签名验证，其验证流程为当用户注册了该系统的账号之后，便会获得一个私钥和公钥，而其中私钥是不公开的，相当于自己的密码，而公钥是对外公开的，并且公钥也可产生一个公开的地址。当交易发生时，为了验证此条交易信息不是假信息或是别人仿制的教育信息，则交易的发起方需要将此条交易信息通过Hash算法加密为一串数字，然后再用私钥和先前的这串数字一起再加密一次。当别人想来验证此条信息是否为你本人的交易操作时，会先将最初的交易信息用Hash算法后得出一个摘要1，然后再用你公开的公钥以及交易的密码解密出一个摘要2，将两者进行比对就可验证。这样的方法就可以通过不可被查询的私钥来验证交易的正确性。

2.1.2 商业银行的身份验证

商业银行现有的身份验证有密码验证以及生物特征识别，但是现在的验证已经逐渐向生物特征验证靠近，不仅是因为在现实生活中运用起来特别快捷方便，而且安全性也比密码验证更好。其验证的核心还是将登录使用的密码或生物特征与当时存留在银行的进行比对验证，其后的更长一段时间内这种方式都不会改变，只会提高生物验证的精确性和安全性。

2.2 区块构建的可能性

2.2.1 比特币构建的基本思想

比特币系统是以区块链技术为基础的交易系统，当两个节点发生交易时，使用密码学技术对该交易信息加密过后，就把这条交易进行全网广播;当所有节点接收到这条信息过后就开始对此条信息进行验证，身份验证的具体流程上文已经说过，身份验证成功后对此交易进行验证，通过追溯该用户的账户历史交易来判断是否可以完成该交易，验证过后将其记录在自己记录过的区块列表里面;节点是否可以将自己的账本记录接入区块要进行工作量证明或其他共识机制，工作量是一个寻找满足难度要求的随机数的过程。找到的节点按照一定规则被选中后便可获得一次记账权，并且发出本轮记账需要记录的数据，然后全网其他节点进行数据更新、验证和存储。在记账完成后，可以获得系统给予的一定数量的比特币奖励。工作量证明涉及的工作就是人们所说的“挖矿”工作;在其“挖矿”完成之后，就可将其连上原有的区块，完成一次区块周期，区块链系统就是在这上面构建起来的。

2.2.2 商业银行交易区块链构建的基本思路

对于商业银行的交易来说，交易的安全性、便捷性、可查性都是十分重要的。在验证登录时，应用原有的身份验证就可以满足要求，因为商业银行的区块链不需要也不能完全的去中心化，至少我国现有的经济形势不行，所以生物特征验证是较为安全的;也不需要让所有人来验证你的交易身份，这样可能会泄露你的身份信息。其次对于交易来说，别人没有必要也没有义务来验证你的身份，对自身没有好处。对于交易的便捷性和可查性应当尤其注意，在原有的区块链当中，当数据过多时就会由数据的过多带来的数据同步已经读取的速度减慢，使得交易变得不流畅，现在的比特币交易就已经遇到这样的技术瓶颈，全网同步交易在商业活动里面显得沉重和笨重，所以尽量减少交易的记录以及单链的长度是对于商业交易来说非常重要的。原有的比特币的信息追溯是靠记录的信息来进行操作，而对于商业交易来说的话，这样的方式也是有效的，可以进行保留。

2.3 审计的可能性

对于比特币交易来说，对某个比特币账户进行审计可以采用追溯的方式，通过查阅该用户在区块链上保存的交易信息来对其账户进行审计。

对于商业银行来说，区块链技术应用到商业银行，将从审计模式、审计职能、审计判断三方面影响商业银行审计，这项技术有利于纠正信息不对称，提高审计证据的可靠性和审计效率，促进商业银行的经营管理提升。对审计来说，区块链技术可能会极大提高工作效率。

3 商业银行联盟链的身份验证

身份验证是架构在区块链的基础之上的，但是用户登入个人账户时建议还是使用原有的身份验证机制，通过比对创建该账户时的信息来验证登入者的身份，也不用考虑其他节点来对此账户进行重复验证，这样可以节省较多的资源。

4 商业银行联盟链的构建

联盟链也是区块链的一种类型，其构成的基础也为区块以及其内在的机制。在此条联盟链当中，记账者便是市面上所有的金融机构，他们由中央银行或者银监会直接指派或者通过资质的检验。他们所要记录的，是单个用户发生的交易行为，他们所要储存的也是单个用户发生的交易行为。当交易发生时，这些记账者便开始对其进行验证，当这笔交易被一个或多个记账者验证为有效交易时，则将此次交易写入该用户的下一个区块当中，这样就完成了一次区块的建立周期。

相比传统的区块链的构建，这种方式的构建舍去了比特币交易时的身份验证，增加了用户的透明性;舍去了完全的去中心化，采用商业银行来充当指定记账人。这样的交易极大地缩短了交易的流程。

5 商业银行联盟链的交易审计

5.1 审计模式

在传统审计中审计人员一般采用事后审计模式，查阅被审计单位的经营管理凭证、档案资料、内部控制制度等材料，通过函证方法佐证被审计单位经营管理活动的真实合法性。

在商业银行区块链中，由于区块链的时间戳功能等特性，不仅对初始记录的数据进行检查，而且还可以对其发生和记录的时间进行审查，这样保证审计线索不中断，减少数据造假的可能性，释放审计人员辨别资料真实性的精力，提高审计人员的工作效率。这样对于个人账户的审查非常有效，也可以依靠一定的程序设计对商业银行内部的审计带来帮助。

5.2 审计职能

在传统审计中，审计人员主要是对被审计单位的数据资料的事后监督职能。

在商业银行区块链中，审计人员通过授权密钥实时获得被审计单位的交易信息，通过构建的系统可以对这个系统里面的所有用户链进行实时监督。审计工作从传统的事后监督重构为事前、事中、事后各环节的预防和监督，发挥“预警”职能，实现前瞻性审计功能，使审计工作能及时高效的完成。

5.3 审计判断

在传统审计中，依据统计学抽样理论，结合审计人员的过往经验和主观判断，以此从审计样本中查找问题，进而推断整体结论，极有可能得出不确定性的审计结论，存在遗漏审计疑点和线索的抽样风险。

在商业银行区块链中，可将由原先的抽样审计进而扩展到总体审计，有效减少因审计样本推断出总体的不确定性，从而提高审计结果的精确度。

6 商业银行联盟链的优缺点分析

安全性：交易是由商业银行确定，其中除了商业银行也没有其他的参与者，所以安全性较高。

效率：由于有奖励机制的存在，商业银行会为了手续费而产生良性竞争，进而提高了交易数据的效率。

存储与读取：这样由用户为主体的区块链，存储和读取也是以用户为单位，交易发生时读取更有目的性。而以用户为单位的存储，减少了数据的冗杂，加之不同的人不同的行业的交易产生的频率不同，不用一视同仁的全部储存备份，使数据的存储更轻松。

数据的可读性：记账者可以读取全部的交易数据，而笔者仅仅把这条联盟链当作交易的话，也没必要也不能知道其他人的账户或者交易信息。

7 结论

区块链这项技术是源于互联网的，它也给互联网技术带来巨大的更新或是发展;它依存于互联网，也带动着互联网，这项技术所带来的思想不仅仅被困于互联网当中。去中心化、分布式账簿存储的独特优势符合共享经济的发展理念，对其进行大规模应用将为一系列与互联网相关的企业在转型时期的变革提供新的发展思路。对于商业银行来说，区块链提出了一种解决信用冲突的方法，对交易信息的不可篡改、交易信息透明可追溯、交易数据存储与动态更新等特征与商业银行的基础业务存在极好的适配性，区块链技术在金融领域的应用也可能是最具突破性的。本文提到的商业银行对于个人构建区块链的想法也是试图解决区块链本身对于商业交易的不利的方面，但是还是有许多的问题。商业银行区块链的发展也是基于互联网的发展，互联网软件硬件的发展对区块链来说也是十分重要的，尤其是在数据存储与读取方面。因此，加强各方面各学科之间的交流，对于商业银行联盟链的构建大有好处，也能加速区块链的发展。

参考文献：

[1]周亮瑾，王富章.铁路客运私有链共识机制关键技术研究[J].铁道运输与经济，2018，40（6）：59-63.

[2]蔡晓晴，邓尧，张亮，等.区块链原理及其核心技术[J/OL].计算机学报，2019：1-51.

[3]中国人民银行上海总部课题组，季家友.区块链技术对支付清算系统发展的影响及应用前景研究[J].上海金融，2018（4）：37-41，78.

[4]賈良，周继霞，袁雯，等.试论区块链技术在商业银行审计的应用研究[J].审计与理财，2019（8）：49-50.

[5]李朋林，董一一.区块链技术在商业银行业务模式创新中的应用[J].财会月刊，2018（21）：46-52.