区块链技术发展现状和启示

◎卞鹏

区块链技术发展现状和启示

◎卞鹏

区块链技术是一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。近年来，区块链在金融机构和资本市场引起了高度重视与广泛关注，本文阐述了区块链的定义及其在金融领域的应用并提出了存在的问题。

区块链 比特币 金融 智能合约

一、全世界关注的区块链

2016年的达沃斯经济论坛（WEF）上提出了世界十大热门技术，“区块链”为其中之一。达沃斯经济论坛上对区块链技术的评价是“改变世界的技术”。2017年前全世界80%的银行已引入区块链；到2023年，各国政府开始计划采用区块链来收取税金；到2027年，预计全世界10%的GDP是采用区块链技术来保存的。由此可以预见，区块链是比人工智能（AI）、物联网（IoT）以及自动驾驶对人类社会所产生的影响会更深远。

全球化的金融企业和大型跨国公司对区块链的投资和研究情况如下：R3CEV是世界最大的区块链联盟，致力于在1-2年内，发布全世界银行业共同可以使用的标准化区块链。至今已吸引了众多巨头银行的参与，其中包括富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行、德国商业银行、德意志银行、汇丰银行、中国平安银行等。三星电子从2015年开始，为了加强物联网（IoT）的安全性，与IBM一起联手振兴区块链技术的应用。

二、区块链是什么

区块链是比特币的一个重要概念，是比特币的底层技术和基础架构。区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

分布式账本技术的理解：账本管理的办法，可以分为传统的中心化记账系统和分布式记账系统。传统的中心化记账系统就是信息的管理、交易认证等都是有特定机构来负责的，金融财产、土地、建筑不动产、知识产权等都需要有值得信任的第三方机构来出示证明或证书。但是，中心化记账系统普遍存在高成本、低效率和数据存储不安全等问题。分布式记账系统记录的交易信息账本，全部都是分散在网络上的用户，采用分散式记录的方法来管理的。所有用户都有管理交易内容、保管原始记录和更新记录的权利。分布式记账系统具有低成本、安全性和透明性等优点。但是，如果交易失去了第三方机关的监管，那么分布式记账系统就必须要有一套完备的、可以信任的监管机制。

图1 记账管理方式

区块链技术就是分布式账本系统的底层技术。为了确保交易的可信赖度，比特币每10分钟生成新的交易内容，形成一个新的区块并将这个新的区块和之前的区块通过链式的结构来连接。新产生的区块包含之前区块的固有值，即哈希值。在所有参与者中拥有最多区块，即达成采用最长区块链的共识。新的交易记录为了形成一个新区块，通过参与一种称为工作量证明（Proofof work，PoW）的共识过程，找到这个区块的固有值（哈希值），找寻哈希值的过程，称为工作量证明。工作量证明就是根据全部参与者对一个难易度可以调整的数学计算能力来每10分钟产生区块。第一个完成工作量证明的参与者，系统会自动发行一定数量的比特币以奖励该参与者，并激励其他参与者继续贡献算力。通过需要大量计算的工作量证明的过程，使黑客侵入的可能性大大降低了。

图2 区块链构造

根据区块链可以分成公有链和私有链。公有链是指任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、任何人都能参与其中共识过程的区块链——共识过程决定哪个区块可被添加到区块链中和明确当前状态。公有链通常被认为是“完全去中心化”的，公有链包括比特币、以太坊、超级账本、大多数山寨币以及智能合约，其中公有链的始祖是比特币区块链；私有链指其写入权限仅在一个组织手里的区块链，读取权限或者对外开放、亦或者被任意程度地进行了限制。Linux基金会、R3CEVCorda平台以及Gem Health网络的超级账本项目（Hyperledger project）是几种不同的正在开发的私有链项目。

三、区块链在金融领域的应用

按照英国《金融时报》的描述，采用区块链技术的电子金融服务费用，到2022年可以节省约200亿美元，同时构建中央服务器与安全系统的费用，交易流程与时间都会减少。电子商务会得到更好的发展，物联网时代的到来，节省费用的效果会更加明显。富国银行、美国银行、纽约梅隆银行、花旗银行等全球性的巨头银行和美国的区块链企业R3组成了R3CEV区块链联盟。开发了可以适用于转账、结算等重要的金融业务的系统并正在测试该系统，特别是正在计划将海外转账的手续费可以减少到现在费用的1/10。纳斯达克也从2015年开始尝试在非上市股票的交易中使用区块链技术，将原来的交易至少需要3天减少到目前只需要10分钟。

1.区块链促进智能合约/交易的发展。智能合约是合约参与方中任何一方，如果满足了协议条件，通过区块链自动完成交易的签订程序。智能合约系统就是如果登录了交易条件和内容法律效应就会自动启动的系统。商品房买卖和租赁汽车时，使用智能合约平台可以签订互相信任的合同。智能合约代表性的就是基于开源平台的“以太坊”。以太坊是内置图灵完备编程语言的区块链，通过建立抽象的基础层，使得任何人都能够创建合约，并在其中设立他们自己定义的所有权规则、交易方式和状态转换函数。

2.香港的银行计划将区块链引入到抵押评价系统中。位于香港的中国银行和汇丰银行等，计划将区块链技术应用到抵押评价系统中。现在香港的抵押评价系统是客户首先向银行申请抵押贷款，然后银行按照不动产评价师的评价来进行审查。问题是客户想找到其他银行是否提供更好的抵押商品，就不得不让同一个不动产评价师重复地进行评价。如果银行和不动产评价师之间通过区块链技术共享信息，那么就会提供最新的价值评价报告，这样能够增加业务的高效性与减少重复评价的费用。

四、区块链的存在的问题和启示

一是处理速度慢。验证交易记录时，因为必须对照全部账本，所以交易处理的速度是相当的慢。需要很多存储空间，如比特币每10分钟增加1MB容量的区块，到现在，区块链占据的存储空间约45GB以上。二是不可逆性。因为只要执行一次交易就不能改变，所以即使有失误或是错误都不能强制取消交易。三是能源费用。为了证明信任与安全的作业过程，需要运算算力消耗大量的电能。

区块链技术的去中心化、不可篡改和可编程等特性，使其在金融领域里具有广阔的应用前景。但是，目前的区块链基础理论和技术研究还处于初级阶段，许多基础的问题、对区块链产业发展至关重要的科学问题还需做进一步研究。

（作者单位：沈阳科技学院）

责任编辑：宋爽