区块链技术及其在金融领域的应用前景分析

来源：普华永道和唯链《2018年中国区块链（非金融）应用市场调查报告》

去年，比特币、以太坊等数字资产价格大幅波动，引发了社会对数字货币的广泛关注，尤其是比特币等数字货币所依赖的区块链技术。 然而，社会上对区块链技术还存在一些误解，如将数字资产等同于区块链、区块链完全“去中心化”、区块链将彻底颠覆金融业等。 但区块链技术概念在金融领域仍有广泛的应用价值，未来需要积极探索。

□项银涛

2017年，比特币、以太坊等数字资产价格大幅波动，引发了各界对数字货币的广泛关注，并延伸至其所依托的区块链技术，也衍生出代币发行（ICO）。 区块链硬分叉（IFO）和利用数字货币概念进行非法集资的现象。 究其原因，是社会对区块链存在一些误解，认为区块链是一种数字货币，区块链必须是完全去中心化的，区块链可以彻底颠覆金融业。 尽管如此，区块链技术的概念在金融领域仍有其广泛的应用价值，未来仍需积极探索区块链技术在金融领域的应用场景。

区块链核心技术特点

区块链（Blockchain）起源于比特币。 英文字面意思是一串交易数据块（Block）。 业界将区块链定义为基于区块链技术的公共数据库（或公共账本）。 区块链其实就是在没有相互信任基础的个体之间建立一种信任机制，也称为共识机制。 为了建立区块链的共识机制，区块链必须具备以下核心技术特征。

1.分布式数据库

区块链的所有交易数据都存储在每个用户的客户端节点中，所有这些节点构成了一个分布式数据库系统。 任何一个节点的数据损坏都不会影响整个数据库的正常运行。 分布式共识算法可以分为解决拜占庭一般问题的拜占庭容错算法，通常应用于去中心化公链； 还有解决非拜占庭一般问题的分布式共识算法，主要应用于联盟链和私有链。 链。 拜占庭将军问题是 Leslie Lamport 在 1980 年代提出的一个错觉问题。 拜占庭是东罗马帝国的首都。 由于当时地域辽阔，各军驻地相距甚远，将领只能靠使者传信。 当战争爆发时，将军们必须制定统一的行动计划。 但这些将领中却有叛徒，他们希望通过影响统一行动计划的制定和传播，来扰乱忠诚将领的一致行动。 因此，有必要想办法在有叛徒的非信任环境中建立对作战计划的共识。 理论上，在异步通信的情况下，只要出现叛徒比特币区块链技术的主要特点，拜占庭将军就无解。 但放宽条件后，可以在分布式架构中建立实用的拜占庭容错系统并应用，从而建立区块链上的信任机制。

2.时间戳和不可变

区块链上的时间戳是指格林威治标准时间1970年1月1日00:00:00到现在的总秒数。 它通常是一个长字符序列，用于标识某个时刻。 时间戳技术本身并不复杂，但其在区块链技术中的应用是一项重大创新。 时间戳为未来基于区块链的互联网和大数据增加了时间纬度，让数据可追溯。 同时，时间戳是存在证明，可以为基于区块链技术的互联网商业应用前景提供坚实的基础。

3.加密算法

区块链还应用加密交易的非对称密码学（椭圆曲线密码学）。 非对称加密算法是指存在一对数学上相关的密钥，用其中一个密钥加密的数据信息只能用另一个密钥解密。 该对密钥包括公钥和私钥。 公钥是公钥，私钥是不公开的。 公钥是通过算法从私钥计算出来的比特币区块链技术的主要特点，但是私钥不能从公钥推导出来。 区块链上的一笔有效交易都有一个对交易发起人的私钥签名有效的数字签名，交易的签名可以通过交易发起人的公钥进行验证。

4.数字签名

在区块链传递的信息之后再增加一段内容，作为发送者的证明，证明信息没有被篡改。 一般情况下，发送方对信息进行哈希算法处理得到哈希值，然后用私钥对哈希值进行加密得到签名，然后将信息和签名发送给接收方。 接收方使用消息中的公钥解密签名，还原哈希值，然后使用哈希算法验证消息的真实性，识别消息是否被篡改。 数字签名可以“确权”，“确权”是商业社会各种交易的基础。

目前对区块链的一些误解

1. 误区一：数字资产等同于区块链

2015 年 9 月 9 日，美国商品期货交易委员会 (CFTC) 首次确定比特币和其他虚拟货币被正确定义为商品。 在2018年3月19日至20日的G20财长和央行行长会议上，各国代表讨论了加密数字货币的监管问题，认为加密数字货币缺乏主权货币的诸多特征。 在随后的公告中，数字货币被定义为资产而非货币。 一方面，数字资产具有技术创新性，有利于提高经济效率和包容性； 另一方面，数字资产容易出现避税、洗钱等问题，在一定情况下会影响金融稳定。 数字货币的匿名性很容易成为洗钱的渠道和非法交易的温床。

以比特币、以太坊为代表的加密数字货币价格在过去几年持续快速上涨。 特别是2017年以来，价格大幅上涨，波动剧烈，主要受投机势力带动。 2017 年 9 月 2 日，比特币价格突破 5000 美元，创历史新高。 然而，受中国政府禁止ICO的影响，比特币的价格一直处于雪崩状态。 2017年9月3日凌晨跌破4500美元，跌幅高达500美元； 以太坊也从 390 美元跌至 340 美元，跌幅为 13%。

从技术角度来看，一般来说，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 为了完成区块链，需要在没有信任基础的个人之间就交易的合法性达成共识。 目前主要有四种：一种是工作量证明（PoW），适用于挖矿机制； 另一种是股权权益证明（PoS），需要节点提供一定数量的代币证明，以获得竞争区块链记账权的分布式共识机制； 三是股权授权证明（DPoS），股东投票选出一定数量的见证人，每个见证人在规定时间内依次出块； 四是分布式共识算法，适用于多方参与的多中心商业模式。 区块链中的激励层将经济因素融入到区块链技术体系中，主要包括经济激励的发行机制和分配机制。 这是数字虚拟货币发行的基础，也是实现共识机制的重要途径。

虽然数字虚拟货币的技术支撑是区块链，但区块链技术并不等同于数字虚拟货币。 区块链分为公有链、联盟链和私有链。 一般意义上的数字货币是建立在公链上的。 联盟链和私有链的应用不一定需要发行和分发数字虚拟货币作为激励。 尽管各国对数字虚拟货币的政策存在差异，但对于数字虚拟货币背后的技术——区块链，各国都接受并支持区块链技术的发展。 事实上，作为一项新兴技术，区块链的作用和影响是任何国家都不容忽视的。

2. 误区二：区块链是完全“去中心化”的

区块链中的公链，比如比特币、以太坊，确实是按照去中心化的理念开发设计的。 但在现实中，这些数字虚拟货币交易仍主要依靠“交易所”来完成，后者是典型的中心化设计。 交易主体的信息都存储在这些中心化机构中，可以通过技术手段进行追溯。 区块链的联盟链属于需要注册和许可的区块链，仅限联盟成员参与。 区块链上的读写和参与记账权限按照联盟规则制定。 2015年，高盛、瑞信、汇丰等国际大银行以及IBM、微软等IT巨头成立的R3联盟，利用区块链建立了一个可以在同行之间共享的统一账本，节省了繁琐的对账，使交易几乎不可能进行。 近乎实时的验证、确认和自动结算，而监管机构可以利用密码学的安全保障来审计不可变的日志记录。 区块链中的私有链是完全中心化的，其价值在于提供一个安全、可追溯、不可篡改、自动执行的计算平台，防止内部和外部攻击对数据安全的影响。

3、误区三：区块链将彻底颠覆金融业

信息不对称和资本交易双方之间缺乏有效的信任机制是金融业发展的逻辑起点。 从原始货币的交换到现代信用体系的建立，金融机构利用资本来缓解信用不对称，进而在资本交易双方之间建立信任机制。 区块链利用分布式记账技术在陌生的交易主体之间建立共识机制，为金融服务提供了狭义去中心化安排的可能性。 需要注意的是，金融行业的去中心化信用机制尚未形成，而现实世界中目前的中心化信用机制运行良好。 去中心化信用机制所涉及的效率、信用风险、透明度等问题得到了较好的解决。

目前，去中心化的信用机制很难对现有的金融业产生颠覆性影响。 例如，区块链交易虽然拉直了交易链条，但区块确认时间并不比现代支付清算网络方便。 目前，比特币需要 10 多分钟才能确认，这对于交易来说太长了。 区块链交易虽然可以降低交易对手的信用风险，但只涉及资金的即时结算。 现实生活中，货物和商品的转让还存在很大的信用风险隐患。 去中心化区块链的致命缺点是，一旦忘记了数字密钥，将完全丧失对该地址对应的数字虚拟货币的处置权。 相比之下，基于中心化的信用机制，即使忘记密码，也可以找回。 从根本上说，区块链共识机制只能部分减少信息不对称。 即便是区块链社区的共识机制，也因为参与者众多而存在分歧。 区块链软分叉和硬分叉在某种程度上是对原有区块链共识机制的修改。

因此，区块链技术目前的水平还难以对金融行业产生颠覆性的影响。

区块链金融应用前景分析

1. 区块链金融应用技术基础

分布式数据库、时间戳、加密算法、数字签名等区块链核心技术正逐步应用于金融业务和管理系统的开发。 1994年，从事数字合约和数字货币研究的计算机科学家Nick Szabo首次提出“智能合约”的概念，将智能合约定义为一种由计算机处理并可以执行的交易协议合同条款。 学习协议等数字安全机制，实现合约逻辑清晰、检查方便、责任明确、问责简单。

比特币诞生后，借助其背后的区块链技术，智能合约得到快速发展。 以太坊已经成为最前沿的智能合约平台。 以太坊、比特币和传统账户分为两类：一类是所有外部账户，所有外部账户类似于一般区块链电子货币的账户，都是人工创建的，可以存取币，并由公众加密密钥加密系统和共享帐户； 二是合约账户，所有外部账户都有创建合约账户和部署智能合约的能力。 区块链技术本身和智能合约为金融业务应用场景提供了坚实的基础。

2. 区块链金融应用可能场景分析

一是资金链。 区块链技术最早应用于比特币，解决比特币交易的流通问题。 基于区块链技术，可以为支付清算系统建立一条资金链，实现每一笔资金流向的可追溯。 目前，基于区块链的资金链应用主要集中在跨境支付领域。 跨境支付涉及外汇清算、代理银行和资金头寸清算，流程相对繁琐，成本相对较高。 在现行跨境支付清算机制下，跨境资金划转必须核实支付指令，清算资金头寸。 为解决跨境支付订单的真实性验证，方便银行间业务往来，1973年5月成立的环球银行金融电信协会（SWIFT）建立了全球银行间报文网络。 会员银行和其他金融机构根据预先约定的报文规则，通过SWIFT系统与同行交换报文，完成金融交易。 实践中，金融机构基于SWIFT报文进行真伪验证，只涉及支付订单信息的传输。 同时，跨境资金划转还需要通过资金所在国的本币清算系统。 收到SWIFT报文的金融机构根据指令进行账户操作。 跨境支付的支付指令和资金汇出不同步，也受到各国清算系统效率的限制，金融机构对账也严重滞后。 利用区块链技术可以在全球银行间建立分布式账本，支付指令不可篡改。 如果能把清算机制纳入其中，那么就可以实时实现跨境支付和跨行对账，不仅解决了跨境支付效率比较低的问题和成本比较高的问题，也解决了问题跨国同行之间不同步的账户对账。

二是交易链。 在一个现实而复杂的交易网络中，交易是互为条件的，但由于缺乏信任机制，容易增加交易成本，也难以追溯和追踪。 区块链涉及的时间戳和不可篡改技术不仅是共识机制的要素，也是现实交易网络中广泛存在的不诚实和不透明问题。 基于区块链技术的交易链在社会经济生活中具有广阔的应用前景。 例如，阿里、腾讯、百度、京东等电商巨头都在探索区块链技术在物流和供应链领域的应用场景。 一些公司使用区块链技术来追踪奢侈品的流通。

同样，基于区块链技术的交易链在金融领域也有着坚实的应用基础。 以金融资产为标的的金融交易涉及多方流通，不仅涉及具体的交易时间，还要保证交易各方不能随意篡改交易要素，同时追溯历史交易。 区块链技术可以很好地解决这个问题。 以银行承兑汇票交易为例，电子银行承兑汇票涉及发行、贴现、流通和回购等问题。 基于票据法，持票人追索权可以与区块链技术完美结合。 2018年1月25日，上海票据交易所成功上线试运行数字票据交易平台。 中国工商银行、中国银行、浦发银行、杭州银行在数字票据交易平台上成功完成了基于区块链技术的数字票据发行、承兑、贴现和再贴现业务，建立了“对”结算方式-链上确认，线下结算”，探索区块链系统与中心化系统连接应用的可能性。 值得注意的是，交易链可以利用区块链技术上的智能合约自动发起交易业务，大大降低了人为主观干预可能带来的错误和风险。

三是股权链。 区块链技术的数字签名和时间戳可以对应现实世界中的权益证明，建立权益链。 考虑到权益需要得到社会的广泛认同和国家强制力的保障，权益链的建设应该是去中心化的，避免去中心化的区块链形成多条权益链带来的外部不兼容问题技术。

围绕金融业务，既有非金融资产权益，也有金融资产权益。 股权的本质是价值。 金融业务中普遍涉及的房地产、应收账款等权益，在金融实践中主要作为金融风险保障和衍生金融业务的基础。 金融资产权益包括股票、债权、信托受益权、资产收益权、金融工具等，来源于金融业务，也是金融交易的基础。 但无论是非金融资产股权还是金融资产​​股权，整个股权市场并不统一，程序不一，规则不统一，金融业务存在一定的风险隐患。

区块链的数字签名和不可篡改技术，以及基于区块链技术的共识机制，如果与互联网有效结合，可以促进股权链的应用和推广。 不难看出，区块链技术的特性与权益发行、交易、流转所必需的确权、不可篡改、可追溯等业务特性存在共性，可以广泛应用于权益市场。 基于区块链技术，建立统一的股权市场，每一笔交易都可追溯，效率显着提升，同步共享，有效防止了实际股权市场存在的重复注册、伪造、不透明等问题。 金融监管部门也可以利用区块链技术构建金融资产统一登记制度。 通过在区块链上运行智能合约，每一笔交易均可追溯，解决金融资产交易不透明问题，助力金融风险防控。 商业银行利用区块链技术将其嵌入到金融业务流程中，实现业务与对账同步操作，降低篡改、伪造等操作风险，大幅提升金融风险管理效率。

四是管理链。 区块链技术与管理有着天然的结合。 管理，就像区块链技术和建立在它之上的智能合约一样，是基于程序和规则的设定和监督。 基于区块链技术的管理链在社会生活中具有广阔的应用前景，主要服务于审计、监管等管理智能化，也可广泛应用于金融领域。 金融监管部门和金融机构可以利用区块链构建包括交易数据、交易记录、信用文件在内的管理链，简化实时对账和数据共享流程。 一旦发现违反内部合规和外部监管要求的行为，智能合约就会发出警告，大大提高了财务管理的效率。

区块链技术发展与应用的监管政策建议

一、打击数字资产炒作行为

目前，世界各国对数字货币的态度各不相同，主要分为支持、抵制和谨慎支持三种态度。 各国监管机构对数字虚拟货币交易的政策影响着市场对数字货币的持有意愿。 日本、德国、加拿大等国家支持数字货币，实施各项促进发展的政策； 以美、英、俄、法等为首的部分国家态度较为谨慎； 韩国抵制去中心化的非法数字货币。 我国也存在对数字货币的非理性炒作，还与非法集资、非法金融活动挂钩，必须严禁。

2. 鼓励区块链技术的探索和应用

区块链技术不同于数字货币。 区块链技术使互联网具有传递价值信息的功能，极大地拓展了网络交易的应用范围，显着增强了网络交易的安全性。 当然，去中心化与现行的社会经济交易管理模式存在一定的冲突。 如果利用好区块链的去中心化技术，可以有效推动管理变革。 此外，去中心化并不是区块链技术的唯一应用。 其他相关的区块链技术也可以广泛应用于很多商业场景，造福人类社会。

3. 出台区块链技术国家标准

目前，全球范围内对区块链技术的探索还处于早期阶段，缺乏统一的国际标准，主要依靠区块链社区的自治来探索技术突破的方向。 然而，世界正在密切关注区块链技术与互联网的结合与应用，未来的发展前景十分广阔。

互联网从诞生到蓬勃发展，深刻地改变了人类的行为和交易方式。 随着时间的推移，基于区块链技术的价值互联网也可能对社会行为产生巨大影响。 我国有必要加快出台区块链技术国家标准，引导我国区块链技术研究和应用，逐步建立安全标准，牢牢把握区块链技术国际竞争先机。

（作者为中央财经大学经济学博士）