区块链技术在金融业应用初探

章孛　刘佳浩　熊天兰　张帆

摘要：区块链技术日趋成熟并正在金融领域发挥着重要作用。本文介绍了区块链技术主要特征以及其在金融领域的已有实际应用，总结区块链技术在金融领域现有应用的优势及不足，并提出了相应的对策和建议。

关键词：区块链  金融业  比特币

一、区块链技术的主要特征

（一）分布式（去中心化）

区块链的每一个单独的区块都是单独分布式储存的，没有中心服务器提供支持，新的数据由发送节点进行全网广播，各节点通过共识算法进行验证储存，区块链因此被不断增长。基于共识算法，各节点总会工作在最长的那一条链上。时间戳的存在则用来保证区块的顺序。

（二）去信任

由于没有中心服务器的存在，所以区块链不需要一个信任中心或者依赖某个信用中介存在和运行，各节点之间的区块也会相互验证，这也就避免了欺骗和作弊的产生。

（三）不可更改

每个新区块的产生和加入都會被全网广播，且区块一旦产生就无法被更改，被永久储存。除非重新创造一条比现有最长链更长的区块链，而伴随着时间推移，创造一条等长区块链的难度也成指数级上升，最终区块链会变成一条难以破坏和更改、透明公开的数据储存链。

（四）可编程

虽然区块链区块的生成和连接遵循十分严格的规则，但是每个区块链上储存的信息却可以自定义，只要一个节点提供了足够的算力，它就能够获得创造一个区块并编辑它的权力。区块链技术其本质也就是一段程序，只是由于其程序的特殊性生成了特殊的规则，在了解其原理之后，开发私有区块链（自定义区块链）并对其进行编程也就成为了可能，区块链技术就能够被开发用来满足不同场景的需求。

二、区块链技术在金融业的实际应用

（一）在银行业的应用

1.资产证券化业务。2018年6月，交通银行推出了区块链资产证券化平台“聚财链”，成为业内首个区块链资产证券化平台。

由于区块链技术具有分布式、去中心化的特点，“聚财链”中的全部信息由参与方共同记录和维护，且允许项目各参与方实时查看与获取，解决了参与方信息不足、滞后的问题。银行可以将基础资产、资产支持证券、外部增信等信息上链，这些信息将被用于资产证券化流程中，可以有效地降低风险。

“聚财链”还可以提供ABS产品从发行到存续期的全生命周期业务，所有参与方都可以查看，由此在流程中监督原始权益人的行为，确保信用评级和信用增级的准确性和真实性，从而降低投资者的投资风险。

2.优化支付系统。加拿大皇家银行于2017年1月申请了一项区块链专利，详细说明了在数字钱包和POS环境中，如何使用可信设备进行交易的管理、处理和存储。2017年9月，加拿大皇家银行将区块链技术部署到加拿大皇家银行现有支付系统的底层，以让银行实时监控美国和加拿大银行间的支付情况。俄罗斯央行曾计划在2019年将其银行转账系统转化为区块链系统。因此，区块链作为一个分布式账本，可以记录数字资产的所有权和余额信息，点对点地记录交易，无需中间机构参与，简化了整个支付结算的流程，提高了效率，降低了成本。

（二）在证券业的应用

1.证券发行。 区块链技术使证券的发行变得数字化、电子化，极大地提升证券的发行效率。以发行在区块链平台的智能证券为例，智能证券通过数据的形式存储信息以及运转状态，将各种金融工具的信息进行整合与建模，通过计算程序让过程执行自动化，更加便捷与快速。

更为核心的是，区块链技术的应用将大大减少发行的成本，优化诚信环境。通过区块链平台，IPO业务的过程信息将提供给市场参与者和监管部门，区块链技术的开源、透明的特性让参与者更加了解系统的运行规则，为数据的监管和审计提供便利，提高了系统的可追责性。

2.证券的登记与存管。区块链技术能改变证券交易的操作方式，有效帮助解决证券登记存管体系中的分散问题。在区块链分布式记账模式中，证券交易过程不再完全依赖中央登记结算机构，任何资产、证券相关的信息都将以无纸化和非移动形式存储。所以市场参与人都会拥有一份完整的市场账簿，区块链的“共识机制”能保证所有信息都能在短时间内高效传输到整个网络。

（三）在保险业的应用

1.财产保险和意外伤害险。对于以大额财产作为保险标的物的财产险和意外险，一大难点就是收集和处理财产相关的信息。基于超级账本联盟2017年7月发布的区块链模型（HyperledgerFabric），德国安联保险集团推出了名为“专属自保”的模型。这种区块链模型的使用对象即为财产保险和职业保险，通过与花旗银行的CitiConnect API系统关联，实现指令和款项的接收。“专属自保”通过将保费支付、理赔记录和保单更新等相关信息上传到区块链上，简化了保险公司、用户和银行三方之间的交易流程。

2.医疗保险。如今的医疗保险体系中，患者所接触的医院和医生不同，他所获得的信息和他在不同医院存储信息也是不同的，而敏感信息的共享又非常困难，具有加密功能的区块链技术同样可以解决这个问题。以网络公司Gem Health为例，它在以太区块链上开发医疗保健应用，建设基础架构，给患者提供实时个人医疗数据。Gem Health基于区块链技术让患者、医疗机构和保险公司能够实时查看患者的健康状况时间表并以此提高理赔效率。目前这家网络公司已与飞利浦达成合作，共同建立可用于企业医疗服务管理的私有区块链。

三、区块链技术在金融行业应用中存在的问题

（一）数据的存储与传播

区块链技术还没有完全达到理论上的主要特征，数字货币是仍在发展的新生事物。以比特币为例，在比特币系统中，定义每一个区块的大小只有1MB，生产出一个区块的时间是10分钟，而每一个最基本的比特币交易的大小是250B，通过计算我们可以得出，在当前架构下，比特币系统每秒理论上能承载的最多交易数量不到7笔（1024000B/250B/600秒=6.6笔）。将比特币推广运用到整个社会作为一个结算网络或是货币系统，一秒承载7笔交易是远远不足的（张健，2016）。试想如果将比特币的区块扩容至30MB，全网孤块率和空快率会随之上升，每年将产生约1.5TB的数据。一般计算机的CPU计算超负荷，可能导致其无法全节点运行。长此以来，只有少数 CPU 配置高的计算机才能实现全节点运转，而对于普通计算机而言，这样的节点来说是难以承受的，这无疑是提高了比特币的开发接入门槛，难以让人人都参与，导致算力的中心化，有违“完全去中心化”的理念。

（二）交易过程中存在风险

区块链技术强调的是一个平台，其去中心化的特性使得交易过程不需要第三方金融机构进行信用背书。由于目前的金融市场缺乏相应的制度，以比特币为代表的各类数字货币的洗钱等犯罪和欺诈活动层出不穷。其次，区块链金融及其依赖互联网和计算机技术，且各类信息不可逆，信息容易被泄露，遭到黑客的恶意攻击会造成不可挽回的损失。2011年，比特币交易处理中心MyBition遭遇了黑客的恶意攻击，被迫中断交易，导致客户的近8万个比特币（当时价值约80万美元）丢失（郭永珍，2016）。因此，网络安全问题仍是区块链技术发展的一大障碍。

（三）潜在算力攻击问题

区块链稳定运行的一个默认前提是，区块链网络中的节点绝大部分都是诚实节点（即无恶意节点，诚实区块不会编造不当的交易或者是进行恶意扰乱区块链网络的其它行为），因为只有当区块链网络中的诚实节点占大多数时，区块链网络才能够达到共识，而只有达成共识时才存在一条合法的区块链分别储存在各个诚实节点上。由于区块链网络上各个节点都可以进行对自己所认为的一条合法区块链进行广播，所以该信任哪一个节点，或者说确认哪一个节点才是诚实节点的问题就成了关键，解决这一问题的方法就是放入工作量证明机制，即通过对计算能力或者占有计算能力的比例认定来确定诚实节点。工作量证明机制需要满足难于计算、可参数化成本、易于证实的特性，在比特币的应用中则是使用了哈希函数解谜对工作量或者算力进行衡量。这个区块链本身的技术属性决定了当一个节点，或者是同一个个体控制的N个节点所拥有的算力足够大时（大于50%），那么他就有权利对区块链进行任意修改。换言之，他就成为了合法区块链的定义者。显而易见，单一节点的算力要超过全部算力的一半是不现实的，但是如果一个或者是一群技术过硬的黑客联合起来控制超過一半算力的计算机的可能性是存在的，虽然这是一个小概率事件，但当这个事件发生，哪怕只是一瞬间，也能对区块链网络造成难以挽回的破坏（阿尔文德·纳拉亚南等，2016）。

（四）难以落地实施和推广

目前大众对区块链技术的了解不足，大多数人仍然完全将区块链技术与加密货币、高波动性和可疑交易联系在一起。其次，区块链本身所运用的技术和私钥、智能合约、密码学等的硬概念对于普通的C端用户来说，仍有着较高的门槛，进入成本很高。大众对区块链技术的了解不足，使大众对这项技术的接受度低，可能会影响区块链技术在金融行业应用的落地实施和推广，因而难以普及。

四、促进区块链技术在金融行业中应用的对策和建议

（一）节点维护专业化

将节点的维护变得更加专业化是目前解决数据存储与传播问题比较可行的解决对策，虽然与“完全去中心化”有一定差距，但节点的数量可观，这种程度的去中心化仍远远优于国内现有的银行系统，可以保证交易的安全、专业与高效。目前技术解决方案已逐步成形，但仍需要时间实施与推进。

（二）建立完善的监管体系

完善的监管体系可以降低风险，也有利于区块链的落地实施和推广。完善监管可以从技术上和制度上出发。从制度出发，国家互联网信息办公室在2019年出台了《区块链信息服务管理规定》。其中有两点非常重要：第一个是实名制，在人人参与的分布式账本中便于追责。第二个是备案制，区块链信息服务提供者需要当在提供服务之日起十个工作日内备案，并通过国家互联网信息办公室区块链信息服务备案管理系统向社会公布备案信息，这有利于确保交易的合法性，便于用户鉴别交易性质。

2019年，中国人民银行在人民银行金融科技委员会会议中指出，2020年将加大金融科技监管力度，出台相应的个人金融信息保护的监管政策。同时，区块链技术也需要被不断完善或改造。比如，追踪可视化区块链节点、穿透式监管联盟链、发现并探测技术公有链等。金融机构也可以选择改造区块链技术，如在去中心化的基础上，也需要有机构承担审核功能。

（三）设立得当的协议和奖励机制

针对潜在算力攻击问题，目前来看没有明显有效的解决办法，因为这种情况的成立条件非常苛刻，是一个概率非常小的事件，这本身也被视为区块链理论的一个重要的安全保障。另外一个从博弈论中演变出来的可行思路是不使用工作量证明机制来确保区块链系统正常运行，而是设计出一种得当的协议和奖励机制能够在每个节点考虑完其它分布在区块链网络中的节点所有可能的行为策略后，能够采取一种满足纳什均衡的最大化自身回报的策略，也就是说这种行为的结果是稳定的，没有节点能够通过采取其它的行为获取更高的回报。

目前，区块链技术已经在金融领域发挥出重要作用，但仍存在不少亟待解决的问题，包括区块过小、数据的存储与传播、交易过程中存在风险以及潜在算力攻击问题，不利于区块链技术的落地和推广。解决这些问题需要更成熟的区块链技术与完善的相关法律法规。

在将来，区块链技术将更广泛地应用于金融行业，并延展到其他行业。用户与机构、用户与用户之间可以相互信任，从而提高效率，降低成本。以区块链技术为底层技术的新的交易方式将极大地促进经济与社会发展。

参考文献：

[1]阿尔文德·纳拉亚南，约什·贝努，爱德华·费尔顿，等.区块链：技术驱动金融[M].中信出版社，2016.8.

[2]张健.区块链：定义未来金融与经济新格局[M].机械工业出版社，2016.

[3]郭永珍.区块链金融存在的问题与对策建议[J].金融财务，2017.10.

基金项目：本文系国家级大学生创新创业训练计划项目“基于区块链技术的金融产品创新研究”（201810538019）的研究成果。

作者单位：中南林业科技大学班戈学院