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九卦金融圈  · 公众号  · 金融  · 2018-03-15 09:41

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作者 | 中国信息通信研究院云计算与大数据研究所金融科技研究团队

来源 | 中国信息通信研究院

阅读提示: 全文4907字,摘编自《中国金融科技前沿技术发展趋势及应用场景研究》,区块链新金融实验室(ID:bcfintechlab)已获版权方授权。不构成投资建议。


【相关要闻】 信息化和软件服务业司研究筹建全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会 (来源:工业和信息化部官网)

近期,工业和信息化部信息化和软件服务业司就筹建全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会事宜开展专题研究。

目前,国际标准化组织(ISO)、国际电信联盟(ITU)、万维网联盟(W3C)等国际标准化机构纷纷启动区块链标准化工作。ISO成立了专注于区块链领域的技术委员会TC 307(区块链与分布式记账技术技术委员会),开展基础、身份认证、智能合约等重点方向的标准化工作。我国以参与国(P成员)身份参加相关标准化活动,取得了积极进展。

为尽快推动形成完备的区块链标准体系,做好ISO/TC 307技术对口工作,部信息化和软件服务业司指导中国电子技术标准化研究院提出全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会组建方案。 下一步,部信息化和软件服务业司将积极推动相关工作,加快推动标委会成立,更好的服务区块链技术产业发展。


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区块链在金融领域的应用价值探讨


➊、重构信用创造机制
区块链技术基于非对称加密算法,实现了信用创造机制的重构:在金融交易系统中,通过算法为人们创造信用,从而达成共识。 交易双方无需了解对方基本信息,也无需借助第三方机构的担保,直接进行可信任的价值交换。 区块链的技术特性保证了,系统内部价值交换过程中的行为记录、传输、存储的结果都是可信的,区块链记录的信息一旦生成将无法篡改,除非占有全网总算力的51%以上才有可能对记录进行修改。


➋、降低金融监管成本
金融行业在防范系统性风险上,需要借助多道审计来控制金融风险,监管成本较高。特别是随着互联网金融等新兴金融服务模式的出现,金融管控要求逐步提升,监管的难度不断增加,整个金融系统的监管成本越来越高。区块链通过分布式网络结构,将信息储存于全网中的每个节点,单个节点信息缺失不影响其余节点正常运转。区块链技术,以其防篡改、高透明的特性, 保证了每个数据节点内容的真实完整性,实现了系统的可追责性,降低了金融监管的成本。



➌、实现高效低成本的交易模式
区块链通过共识机制替代中心化的信任创造方式,实现任意两个节点在不依赖任何中心平台的情况下进行点对点交易。 点对点交易模式无需第三方介入,大幅降低信息传递过程中出现错误的可能, 从而提升信息传输效率。而且,基于区块链技术的点对点交易由计算机程序自动确认执行双方交易结果, 即交易确认和清算结算在同一时间完成,大幅度提高了金融交易和结算效率。


➍、实现个人隐私保护
随着金融业务与信息技术的不断融合,用户身份识别和安全认证成为一项重要问题。区块链技术通过基于节点的授权机制,将私密性和匿名性植入到用户控制的隐私权限设计中, 只有授权节点才有相应权限查阅和修改有关数据信息。区块链技术对于完善用户个人信息保护制度,保证个人信息、财产状况、信用状况等私密信息安全,具有重要应用价值。



2

区块链在金融领域应用的关键技术剖析


➊、区块链通用技术原理
区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。


►去中心化:区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系,从而 形成去中心化的可信任的分布式系统


►时序数据:区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据,从而为数据增加了时间维度,具有 极强的可验证性和可追溯性


►集体维护:区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有 节点均可参与数据区块的验证过程 ,并 通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链


►可编程:区块链技术可提供灵活的脚本代码系统,支持用户创建高级的智能合约、货币或其它 去中心化应用


►安全可信:区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密,同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造,因而具有 较高的安全性



➋、区块链在金融领域技术架构
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。


数据层


用于封装底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;区块链作为公开的链式账本,其中存储的数据向网络中所有节点公开,每个分布式节点都可以通过特定的哈希算法和Merkle 树数据结构, 将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中, 并链接到当前最长的主区块链上, 形成最新的区块。该过程涉及区块、链式结构、哈希算法、Merkle 树和时间戳等技术要素。在金融业务场景中,业务规则和监管机构要求保护相关数据的隐私性、完整性


网络层


用于封装区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等要素。通过设计特定的传播协议和数据验证机制, 可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程, 仅当区块数据通过全网大部分节点验证后, 才能记入区块链


共识层


主要封装网络节点的各类共识算法;区块链或分布式账本技术应用的一种无需依赖中央机构来鉴定和验证某一数值或交易的机制。共识机制是所有区块链和分布式账本应用的基础。区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识


激励层


将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现共享区块链账本的数据验证和记账工作, 因而其本质上是一种共识节点间的任务众包过程. 去中心化系统中的共识节点本身是自利的, 最大化自身收益是其参与数据验证和记账的根本目标. 因此, 必须设计激励相容的合理众包机制, 使得共识节点最大化自身收益的个体理性行为与保障去中心化区块链系统的安全和有效性的整体目标相吻合


合约层


主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;合约层封装区块链系统的各类脚本代码、算法以及由此生成的更为复杂的智能合约. 如果说数据、网络和共识三个层次作为区块链底层“虚拟机”分别承担数据表示、数据传播和数据验证功能的话, 合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商业逻辑和算法, 是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础. 包括比特币在内的数字加密货币大多采用非图灵完备的简单脚本代码来编程控制交易过程, 这也是智能合约的雏形; 随着技术的发展, 目前已经出现以太坊等图灵完备的可实现更为复杂和灵活的智能合约的脚本语言, 使得区块链能够支持宏观金融和社会系统的诸多应用


应用层


封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。可编程金融意味着代码能充分表达这些业务合约的逻辑。智能合约使区块链的功能不再局限于发送、接收和存储财产。资产所有者无需通过各种中介机构就能直接发起交易



▲图:区块链在金融领域的技术架构


3

区块链在金融领域的应用场景解读


➊、数字票据
基于区块链构建的体系呈现去中心化特点,介入票据业务的个体将参与 票据出票、保证、承兑、背书、贴现、转贴现、质押、付款等 业务流程。数字票据各参与方通过区块链的共识机制 达成信任 。区块链的分布式结构使得数据票据系统具有 强大的容错性 ,有效缓释系统的中心化风险。基于区块链的时间戳机制,数据票据保证信息完整且整体交易流程透明,能够 有效避免伪造或变造票据、一票多卖等问题 。此外,智能合约有效控制、约束数字票据的用途、交易条件、交易时间等要素,保证打款背书同步,并满足更为灵活、丰富的业务场景, 适应票据业务的创新需求


从系统层面上,区块链数字票据平台采用分层设计,包括底层网络协议层、数据层、平台层和应用层。参与方可以通过API的方式接入到联盟链中,并且在此架构下实现多种信用资产的发行与流通管理。每个数字票据都有一个完整的生命周期,其中智能合约承担着区块链最核心的功能。包括票据开立、流转、贴现、转贴现、再贴现、回购等一系列业务类型,这些业务类型、交易规则以及监管合规,理论上都可以通过智能合约编程的方式来实现,并可根据业务需求变化灵活变更升级。


➋、征信管理
传统征信模式下,由于征信数据流通方、加工方、使用方的分离,征信数据二次交易没有手段稽核及管控、无法实时校验授权真实性的原因,征信数据交易授权长期还停留在纸质协议的手段上。 区块链技术的发展使得这一问题得到了有效的改善。 由于其交易公开透明、安全可靠、难以篡改,并且自带时间戳属性,将区块链技术用于征信数据交易授权具有可行性。通过搭建私有链或联盟链的形式,由数据供方对征信数据需方授权。数据采集与加工的过程中,可以对授权文件进行同步流通与校验,从而实现实时校验授权真实性、二次交易稽核及管控的目的。这种方法搭建下的体系中,无需使用方改变现有业务流程,并且授权记录可实时更新。


采用基于区块链的征信解决方案,保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。针对目前传统征信行业现状与痛点,区块链可以在征信的数据共享交易领域着重发力。 面向征信相关各行各业的数据共享交易,构建基于区块链的一条联盟链,搭建征信数据共享交易平台,促进参与交易方最小化风险和成本,加速信用数据的存储、转让和交易。随着区块链技术的发展和应用场景的不断增加,区块链技术未来还有可能在征信数据交易行业中发挥更大的作用。


▲图:基于区块链的征信解决方案


➌、跨境支付结算
大规模跨境贸易一方面促进了各国经济的快速流通与协作,使资源在全球范围得到优化配置;另一方面,随着跨境支付结算效率不断提升,大量出口企业也出现了大量的海外应收账款、坏账等问题。如何在跨境支付过程中有效降低结算风险,节省支付成本,已成为国际贸易中的一个重要问题。区块链是分布式数据存储、点对点传输、信任共识算法、加密算法等技术的集成创新,具有泛中心化、信任共识、信息不可篡改、开放性等特征, 适合应用于交易双方需要高度互信的业务情形中 。构建基于区块链的跨境支付模式, 能够大大降低跨境支付的风险,提高跨境支付的效率,节省跨境支付的成本


▲图:基于区块链的跨境支付结算模式


➍、供应链金融
多级供应商在传统供应链金融模式下面临融资难的问题,其原因主要源于: 1)信息不对称 2)信用无法传递 3)支付结算不能自动化按约定完成 4)商票不能拆分支付 ,使得整张背书转让的场景缺乏等。对于多方参与的供应链金融,区块链依托分布式账本、加密账本结构、智能合约等核心技术,为解决以上问题提供了很好的方案。区块链将分类账上的货物转移登记为交易,以确定与生产链管理相关的各参与方以及产品产地、日期、价格、质量和其他相关信息。 任何一方都不会拥有分类账的所有权,也不可能为牟取私利而操控数据,加上交易进行过加密,并具有不可改变的性质,所以分类账不会受到损害。 此外,基于区块链技术的供应链金融业务将能大幅减少人工的介入,将目前通过纸质作业的程序数字化。所有参与方都能使用一个去中心化的账本分享文件并在达到预定的时间和结果时自动进行支付, 极大地提高效率及减少人工交易可能造成的失误。



4

区块链在金融领域应用的典型产品对比分析


目前,区块链企业相继推出自主研发的区块链产品。各区块链企业已经开发了高性能、高可扩展的区块链基础服务平台,具备快速构建上层应用业务的能力,能够满足大规模用户数量的应用场景,致力于打造企业级的区块链产品,并提供行业解决方案。通过调查对比可以看出,不同企业在区块链平台的具体实现上略有差别,应用的场景也呈现多样化趋势。


▲表. 部分区块链产品对比分析


本报告版权属于中国信息通信研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的,应注明“来源:中国信息通信研究院”。违反上述声明者,本单位会将追究其相关法律责任。

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编辑:三味


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