区块链技术下证券交易创新方式研究

张舒悦

关键词：区块链技术;证券市场;高效;安全

基金项目：2018年天津市高等学校大学生创新创业训练计划国家级项目（项目编号：201810058048）;指导老师：邓华、吴君

中图分类号：F83 文献标识码：A

收录日期：2019年3月26日

我国在证券市场方面面临的一些问题对证券市场的未来发展造成了一定的影响。其中管理机制不健全导致监管不到位，导致证券市场中始终存在一定的诚信问题，存在交易成本高且效率低的问题，这也是影响证券市场发展的其中一个很严重的问题。而区块链的本质是一个分布式的公共账本，对于区块链技术下的商业贸易交易清算支付方式的研究是未来金融业的一个发展方向。因此，证券市场是区块链非常适合的应用领域，两者之间的契合度非常高，传统的证券交易，需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所这四大机构的协调工作，才能完成证券的交易，效率低、成本高，且这样的模式造就了强势中介，消费者的权利往往得不到保障，而区块链系统就可以独立地完成一条龙式服务。使用区块链，买方和卖方能够通过智能合约直接实现自动配对，并通过分布式的数字化登记系统，自动实现结算和清算。全球金融证券机构都已在探索这方面的应用。

一、证券市场中存在的问题

（一）网络安全性问题。和其他的商务一样，在传统证券交易过程中，交易的安全性是投资者最关心的问题，交易系统的安全漏洞可能造成账户密码的泄露，恶意篡改数据，给交易双方带来不可挽回的损失。无论用户是在营业部还是在网上进行证券交易，都面临着一定怕风险，但是网络安全问题尤其突出。网络安全问题主要集中体现为以下几点：

1、操作系统、应用系统存在的漏洞。一旦交易系统出现漏洞没有及时修复，就可能被黑客所利用，其后果是十分严重的，这些黑客会盗取客户资料，甚至操作投资者账户内的股票，扰乱市场交易。黑客连微软、雅虎等著名网站都曾被黑客攻击过，其中也包括我国台湾省。

2、网上交易的服务器处理能力不足。每当交易行情到达峰值时，大量的用户使得服务器发生堵塞，造成“堵单”的发生。

3、网上交易数据在传输过程中易被他人恶意篡改、盗取。

（二）交易过程繁杂、效率低。在传统的证券交易中，一般的交易过程需要经过：开设证券账户、开设资金账户、委托买卖、准备委托单的基本要素、等待第三方机构受理委托、执行交易、交易达成、清算、交收。中间的每一步都需要一定的时间，这就使得整个交易过程的效率非常低，交易双方不能及时对市场做出准确且快速的反应。

（三）交易成本高。因为傳统证券交易步骤多，且需要第三方机构的介入，消费者在交易过程中不仅需要自己承当交易风险，而且需要向第三方机构付相应的佣金，这就增加了整个交易的成本。且不同等级的交易，中介所需工作不同，也会使得某些黑心中介借口高收价，造就了高昂的交易成本。

二、区块链的特点

去中心化、无需信任系统、不可篡改加密性、可追溯性是区块链技术的本质特征。区块链技术及其特征有三点基础：第一，是区块链具有承载信息的功能，可以记录、存储和传播交易信息;第二，是每个区块上记录着上一个区块的所有信息;第三，同一网络中，每个节点都有一个完全相同的副本存在，任何一个节点的损坏都不会影响其他节点和整个链的运作。

三、证券交易行业区块链技术应用可行性分析

（一）去中心化。在传统证券交易过程中，我们往往需要通过第三方中介作为信任中心来实现交易。然而第三方信任中心的存在，不仅使得交易双方缺乏信任，易泄露交易双方信息，也增加了交易费用。在中心化的结构体系中，系统由中心节点统一控制和进行决策。区块链技术以互联网为硬件依托和分布式数据库技术为基础的前提下，达到实现双方交易去中心化和信息传播去中心化的目的。而在区块链去中心化的结构中，每个节点都是平等的、任何节点不能控制整个系统，系统决策由所有参与节点在共识机制作用下共同决定。点对点的交易方式，使得共识和互相信任，会在交易双方进行数据交换时自动达成，不仅确保了信息安全，同时有效地提高了效率并且降低交易成本。

（二）无需信任系统。传统的信用系统中，在证券交易过程中涉及的人员都需要对中央机构有足够的信任，而随着参与人数的增加，中央机构的调节能力面临巨大的压力，使得系统安全性下降。而在区块链网络中，使用技术规则加持信用，通过算法实现自我约束，任何恶意欺骗系统的行为都不会被其他节点所接受。因此，区块链系统可以独立运行，而不依赖于中央权威机构和信用背书。降低了交易成本，增加了交易的安全性。

（三）不可篡改加密安全性。在区块链技术下，系统内部的全部交易记录都会自动储存在相应的数据区块当中，配合时间戳的技术，采取单向哈希算法，同时每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵并篡改区块链内数据信息的行为易于被追溯，试图被篡改的信息会被其他节点排斥，从而可以限制此类不法行为的产生，提高系统的安全性，保证了交易的安全。

（四）开放性。区块链的数据系统是对所有人开放的，除了每个交易双方的私有信息是被加密处理之外，每个人都可以通过公共的接口查询并寻找区块链数据，所以整个系统信息透明度极高，交易方获取信息更加便捷。

四、研究方法

（一）理论研究。区块链技术的本质是一种分布式的可靠数据库，由集体共同参与记账，是通过密码算法并按照交易发生的时间顺序将区块依次连接，形成的一条数据链。当恶意攻击出现时，黑客需要改写大约51%的节点才可以破坏原有数据，而参与节点越多，改写工作量越多，同时每一块数据都有自己相应的时间戳，改写数据后，时间戳也会发生改变，计算所需工作量和时间戳的改变这两个限制使数据篡改几乎成为不可能。

（二）比较研究。区块链证券和股权交易最大的优点是能够通过分布式存储和运算确保交易中心数据的安全性，使得对其中某一节点攻击的威胁性几乎为零。区块链股权登记的加密认证和全网公示机制的严密性使目前全球的传统证券和股权交易平台望尘莫及，对克服由于这些特性的缺失所造成的痛点带来了新的希望。

（三）案例分析

1、区块链技术在其他领域已有相当成熟的应用

（1）以比特币为代表的数字货币是区块链技术的一次完美应用，是应用最广泛，也是最成功的应用。在比特币的基础上，还衍生出了莱特币、狗狗币、瑞波币等一系列竞争币。世界上曾经先后出现数千种的数字货币，目前还存在的大概有700多种。

（2）从比特币出发解释区块链的形态，就是分布式记账，而这正是区块链技术最为原始，也最为契合的状态。有比特币的实际应用在前，开展实验性研究，概念的泡沫破碎之后，区块链分布式的架构与严谨稳定等属性将可以应用于像证券交易等诸多的金融领域。用区块链来记录交易信息，稳固交易市场，有了比特币的先例区块链技术在证券交易领域方面的应用将更容易实践上手，为证券交易提供更安全、高效、便捷的交易系统。

（3）在当前发展条件下，商业贸易的清算和支付几乎都是依赖于传统银行体系，然而这种方式进行的转账清算，需要经过开户行、清算组织、境外银行等多个组织、系统参与以及十分繁琐复杂的流程，花费时间长且成本高。相比之下，区块链技术可以在交易双方间创造直接的付款流程，避开繁琐复杂的交易流程。为用户提供跨境支付以及任意币种的实时支付结算，交易成本低且迅速，无需任何的手续费。

（4）在跨境支付领域，Ripple支付体系已经开始了区块链技术的实验性应用，作为世界上第一家国际网络支付公司，其利用通用的全球基础架构连接孤立的网络。为不同的成员银行提供软件接入Ripple网络，以分布式账本的技术做到实时结算支付，同时，银行的交易支付信息通过加密算法进行隐藏，只有银行自身的系统可以进行查询并追踪信息，确保了交易的安全性和私密性，提高了金融交易的结算效率。

2、区块链技术在证券交易领域的应用。目前，由中亚国际区块链研究院自主研发的数字资产交易系统的设计工作已经完成，正式开启交易系统中的功能试验、体验程序;中亚国际区块链研究院将利用世界上先进的数字技术，结合吉尔吉斯实际情况，研发区块链场景落地应用，带动吉尔吉斯数字经济产业向科学化、高层次发展。可见，中国已经开始尝试将区块链技术运用到证券交易市场中，而通过对相关案例与实证的分析与研究，在其他国家，早已存在将区块链技术运用到证券交易市场中的案例。其中：

（1）澳大利亚证券交易所。在2017年12月7日，该交易所提出将采用區块链技术取代其结算所电子附属登记系统，帮助客户节约成本。这是世界首个采取此种做法的主要交易所。区块链技术与旧的CHESS系统相比，主要的改进是简化数据处理，通过点对点的交易方式，达到实现双方交易去中心化和信息传播去中心化的目的，在简化了交易过程、提高交易效率的同时，降低成本。

（2）纳斯达克在2015年首次推出私人股份交易平台Linq（专用于企业发行私人债权和股票的交易平台）。2016年10月，该公司向美国专利与商标办公室提交一种“区块链交易记录的系统和方法”的专利申请。2017年，花旗与其合作推出了利用了Chain的区块链平台。该公司对外宣称已经成功的利用了区块链技术完成了一笔巨额订单交易。虽然，目前还未公布该交易的详细数据信息，但这笔交易标志着全球金融行业的一大进步，对结算流程和过时的行政系统有着深远的影响。

（3）德国证券交易所，在2016年，公布了一项新的基于区块链技术的专注于商业银行现金转账的区块链概念验证。该项目被设计用来与欧洲期货交易所的清算业务相结合。在2018年10月25日，德意志联邦银行执行董事会成员伯克哈德·巴尔茨表示，金融行业可以尝试“大批量”应用区块链技术，而且也可以尝试采用许可架构的方式，深入挖掘新兴技术潜力，在金融行业里探索区块链技术的想法已经被证明没有任何问题。

（4）日本交易所集团，在2017年，日本金融服务局批准日本交易所集团，东京证券交易所运营商使用区块链等金融技术作为其核心交易的基础设施。该集团于2016年2月开始开发用于证券交易所运作的区块链应用程序，通过使用IBM的Fabric区块链平台在沙箱环境中对样本证券的清算、结算和其他交易操作进行概念验证测试。日本也是亚洲地区为数不多较早开始使用区块链技术的国家之一，这也意味着区块链技术正在被逐渐接纳与应用。

五、区块链进入证券交易领域的优势

在计算机产业发展的过程中，这是第一次能够从技术层面建立去中心化信任。区块链是一个多方共识的机制，是建立整体技术信任的基础。它不依附于个人或者第三方机构，是一种相对民主的机制。在区块链技术的约束下，数据的真实性、有效性以及持续性得到了一定程度的保障;其次，区块链也是一个相对比较安全的系统。比特币应属大家最为熟知的一个区块链应用，该系统已持续稳定运行了约7年。而这个系统几乎是改变了大家对传统金融系统构建的理念。首先，在没有任何安全防护设施的情况下，任何人都可以用一台机器进入到比特币网络中，据悉在整个比特币网络中有高约80%的机器为裸机，这些机器既没有很好的安全防护功能也没有任何防火墙保护措施;其次，比特币网络中一些数据可以追踪历史，防止篡改，并且该网络中系统可以对篡改后的数据定义新的节点名称;最后，也是区块链较为突出的一个特征，它是一个开放性的系统，目前已经有很多开源底层实现供大家去参考或者是使用，并且它拥有很强的可拓展性，且处于致力建立多中心式的行业联盟或者商业联盟的过程中。区块链的自有特点让其具备了两大类属性——凭证类属性和交易类属性。凭证类属性使之成为资产证券化、资产数字的入口，交易类属性可增强资产的自由流通性，因此区块链有可能成为构建未来价值自由流通网络的基础设施。

（一）区块链可有效降低场外交易风险。由于事先交存证券及资金制度较为宽松，场外交易的风险较大，且场外交易的违约风险也难以防控。一旦有违约行为发生，监管机构将难以进行评估违约对场外交易所造成的市场风险和损失的最大值，极易造成更严重的整体性风险。将区块链技术运用到证券交易市场中，可较好地实现类似于中央证券机构，达到有效控制风险的目的。在区块链证券交易系统中，由于录入区块的数据不可撤销且能在短时间内被拷贝到每个区块中，产生了公示的效果，因此确保了证券交易的发生与执行不会有任何争议。配对成交的交易双方通过加密后的数字签名发布交易指令，通过加密算法验证数字签名、数字交易有效性及交易方账户资金偿付能力，此后交易将被记录到共享账簿当中，并加盖时间戳。区块链机制确保了交易的真实性、完整性，使得他人不可轻易篡改交易过程中产生的数据，也方便确认和追踪数据，由此实现了数据中心、信用担保职能。任何市场参与者可能的违约风险，均能够被结算清算机制消化，而不会危机到整个证券交易市场。

（二）区块链可简化场外发行和交易流程，提升效率，创造价值。利用区块链技术，可针对不同发展阶段、不同发展规模的中小企业建立同一账本，以全网公示、主体匿名方式记录、管理并保存企业证券发行相关信息，通过智能合约设定证券相应于不同交易的发行方式，并设立监管节点对不同主体进行差异化管理，有益于改变当前单一的发行核准制度，逐步建立起包括私募发行、小额发行豁免制度在内的多层次证券发行体系，弥补我国目前证券发行过程中存在的流程长等缺点。将区块链运用于证券交易中，所需的时间远远少于传统交易所需时间。传统的证券交易程序，经历开户、委托、成交和结算四个阶段，涉及银行、券商、投资者、结算机构和交易机构等相关方，每一笔交易发生时，信息需要经过各相关参与方的交互协商和往来协调才能完成，而成交完成后还要经历交易确认、清算、交收等环节，需要各相关方及金融中介机构的配合，完成相应的交易确认、记账等工作，需要很长的时耗，无法在交易完成时进行实时结算的制度也带来了潜在的风险。区块链却能够简化这一冗长的交易流程，实现证券发行人与投资者的直接交易，节减其他参与者的交互过程，节省大量的交易成本。交易一旦被确定并被记入总账，各节点即通过共识机制确认交易的真实有效性，并完成资金的分配以及证券的传递，整个过程可大大缩减清算时间。与此同时，减轻了结算风险。区块链加密技术实现了证券的清算与结算的“去中心化”，省略了交易系统中的后台系统，由于区块链技术能够自动建立信任机制，并自行完成交易、清算和结算，使得“交易即结算”成为现实，大大提升资产的流动性。

（三）区块链可解决场外分散交易市场信息化建设和运营的困境。引入区块链技术可构建区域股权市场间联动机制，通过分布式、全网公示、数据共享、去中心化的技术体系，打破各个区域股权市场之间的数据不能共享的问题，充分发挥区块链的开放性、共享性、匿名性，对参与交易的各相关方的身份、信用状况、风险承受能力等信息进行可追溯性管理，从而打破各股权市场割裂的格局，加强区域间股权交易市场的流通性，增强其运作效率和灵活性。

（四）区块链可有效补充场外交易监管制度，提升监管手段和效率。利用区块链构建系统中特殊监管节点，将针对不同的交易因素，设置不同的监管方式和手段，使得监管层对于市场的交易动态和整体状况能够及时把握。区块链技术可以将证券实物以数字证券形式在系统中流通，证券每一次过户登记信息皆记录在案并通过全网公示，区块链这个公开式的数据库记录了包括过去所有的交易记录、历史数据及其他相关信息，而这些信息被安全地分布式存储在相应的加密數据库的节点中，且随着交易的产生时间点的差异，交易过程中产生的数据都存在自己的时间戳，任何组织和个人无法篡改，由此来提升整体交易流程的自动化监管，同时也有助于提升交易安全性，改善场外交易秩序。

主要参考文献：

[1]陈晓明.网上证券交易面临的问题及对策分析[J].山东纺织经济，2008（1）.

[2]孙国茂.区块链技术的本质特征及在证券业的应用[N].上海证券报，2017.2.8.

[3]曹锋，宋天玮.区块链技术在证券市场中的应用探索[J].清华金融评论，2017（4）.

[4]郑爽.区块链对信托产品交易流转的国际经验借鉴和影响研究[J].国际金融，2018（7）.