区块链技术及在金融业的应用

王文庆

摘 要：顾名思义区块链可以理解为“区块”+“链”。“区块”是一个个分布式的链接账本，账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改，每个账本就是一个“区块”。“链”是基于分布式的共识算法来决定记账规则，账本按产生的时间顺序顺次记账，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改。且所有交易在账本中可全流程追溯。区块链技术是利用块链式数据结构验证与存储数据、用分布式节点共识算法来生成和更新数据、用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种分布式基础架构与计算范式。

关键词：区块链；分布式；更新数据；记账规则

一、区块链的诞生

区块链（Blockchain）的概念最早由“中本聪”于2008年末在其论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》中提及，文中首次提及了区块链的概念。“中本聪”本人从未被证实身份，其帐户内的比特币也从未动用。

二、区块链的特征

1.区块链的核心是去中心化

区块链由数量很多的平等节点组成，这些节点是平等的，无心化的设备和管理机构。系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，任何一个节点停止工作都不影响系统整体的运作。区块链中的每个区块与相邻的上下两个区块之间的联系由哈希函数进行加密，以此保证联系的不可篡改，同时可以追溯到任何一笔交易的所有历史环节。

2.区块链最大的颠覆性在于信用的建立

系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，验证后即可进行交易，在系统的规则内，节点之间无法欺骗。理论上说，区块链技术可以让微信支付和支付宝不再有存在价值。《经济学人》对区块链做了一个形象的比喻：是“一台创造信任的机器”。区块链让人们在互不信任且没有权威中介机构的情况下，能够做到互相协作。

3.区块链的集体维护可以降低成本

区块链的节点在记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性，维护效率提高，維护成本分布在每一个节点而且很低，低到可以忽略不计。

一句话概括，区块链触动的是钱、信任和权力，这些人类赖以生存的根本性基础。

三、区块链的分类

按参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链、私有链；从链与链之间的关系分类，可以分为主链和侧链。

1.公有链

公有链通常也称为非许可链，真正的无组织管理机构，无中心服务器，参与的节点按规则自由接入网路、不受限制，节点间基于共识规则开展工作。

公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链。公有链一般适合于虚拟货币、公众电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等场景，比特币和以太坊等就是典型代表。

2.联盟链

联盟链是参与者需要获得注册许可的区块链。联盟链仅限成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟内部制定规则来进行。网络接入成员机构的网关节点，共识过程由预先选好的节点控制。由于参与共识的节点少，联盟链不采用工作量证明的挖矿机制，而是多采用权益证明（PoS）等共识算法。

联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式。联盟链对交易的确认时间、每秒交易数都与公有链有较大的区别，对安全和性能的要求也比公共链高。

由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本项目都属于联盟链架构。

3.私有链

私有链是团体内部，区块链上的读写权限、参与记账权限按按团体内部要求进行设定。应用于管理、审计等；比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要表现在提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击。

4.侧链

侧链是通过确认其它区块链的数据来进行交易的区块链，通过双向挂钩机制使比特币、以太币等在不同区块链上实现转移。数字货币在不同区块链上转移并不会真正发生。侧链是将一定数量A币暂时锁定在A币区块链上，同时将侧链上的另一种B币按汇率折算后金额解锁；反之亦然。侧链的存在极大的开拓了区块链技术的应用范围，使区块链能够应用于股票、债券、金融衍生品等多种资产，更进一步支持小微支付、智能合约、安全管理、物业注册等；侧链还可以强化个人隐私保护。

四、区块链的应用

应用是区块链获得持续发展的动力所在，分为1.0、2.0、3.0三个阶段的应用。

1.编程货币：区块链1.0应用

可编程货币，典型代表就是比特币。比特币并不是任何国家和地区的法定货币。也就是说没有任何政府或机构为比特币提供信用担保。

2.可编程金融：区块链2.0应用

区块链2.0的主要应用方面在于“泛金融应用”。区块链因其先天特性，在金融领域的应用竞争方面有绝对优势。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，同时金融机构也需要新的技术来提高运营效率，降低成本，所以金融机构对区块连最为关注，参与度也最高。区块链也逐渐在跨境支付、生产金融、数字票据、资产证券化、保险、征信等领域开始了应用。

（1）跨境支付。传统支付手段以第三方作为支付为中心，资金在途费用高、时间长、交易透明度低。用区块连进行支付记账、结算和清算周期明显缩短。费用降低，风险降低。

国内金融机构中，招商银行落地了国内首个区块链跨境支付应用，民生银行、中国银联等也在积极推进。

（2）数字票据。现有的票据交易系统是典型的中心式系统，中心服务器出问题整个市场立即瘫痪，正是应为中心的重要性，导致中心的维护成本、安全成本日益增高。交易主体间的欺诈，违约的情况时有发生，“一票多卖”、虚假商业汇票等情况屡见不鲜，这些问题已经严重的限制了票据业务的发展。

浙商银行上线了第一个基于区块链技术的移动数字汇票应用，恒生电子和央行等也在测试区块链数字票据平台。

（3）征信管理。传统的系统中征信机构与用户信息不对称，数据隐私保护困难，数据采集渠道有限，因争夺数据源而耗费大量成本。

区块链具有去中心化、无条件信任、时间戳记、智能合约和非对称加密的特征，从底层技术保证了可以在有效保护隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。

（4）资产证券化。资产证券化最大的问题是底层资产真假无法保证。参与主体多、操作环节多、交易透明度低、信息不对称的问题。无法监控资产的真实情况，交易各方机构对底层资产数据真实性和准确性的无法充分信任。

通过区块连在本领域的应用能增加数据流转效率，减少经营管理成本，实时反映打包资产真实情况，使底层资产变得绝对可信。

（5）供应链金融。供应链的问题在于融资周期长、費用高。第三方增信机构难以确定供应链上各种相关凭证的真伪，造成审核的时间长、费用等资源的浪费。

区块链的特点使参与者不需要第三方机构鉴定供应链上凭证的真实性，降低成本、缩短周期。

（6）保险业务。随着区块链技术的发展，个人的健康状况、违章和事故记录将变得不可隐瞒，保险公司在客户投保时可以及时、准确地获得风险信息，从而降低核保成本、提升效率。降低了信息不对称，可降低逆向选择风险；可追踪历史纪录，能减少道德风险，进而降低保险的经营成本、管理成本。

3.可编程社会：区块链3.0应用

区块链是价值互联网的内核，能够对代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储。它可以记录任何有价值的能以代码形式进行表达的事物。不远的未来，区块链或会进入社会公证、智能化领域（区块链3.0），包括了身份认证、仲裁、公证、审计、物流、医疗、签证、投票等领域，应用范围将覆盖整个社会的各个方面，区块链技术将是全社会互联的最终解决方案。

五、区块链的劣势

1.是效率低

数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间。拿比特币举例，当前产生的交易有效性受网络传输影响，比特币交易每次的确实时间大约10分钟，6次确认的话需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟性的。

央行周小川行长在2016年初接受专访时说，目前为止，区块链占用资源还是太多，不管是计算资源还是存储资源，应对不了现在的交易规模。

2.是能耗问题

区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。英国一家电力信息网POWER-COMPARE提供的预测数据显示，按照目前比特币挖矿、交易耗电量的增长速度，至2020年比特币耗电量将会与目前全球用电量持平。