区块链金融理论与应用进展综述

□ 刘凌晨 程宏宇

(1.复旦大学 公共管理与公共政策研究国家哲学社会科学创新基地, 上海 200433;2.山西财经大学 统计学院, 山西 太原 030006)

一、引 言

近年来,比特币(Bitcoin)等加密货币(cryptocurrency)在全球范围内引起人们的广泛关注。尽管监管层面仍存在较大争议,但比特币已经被愈来愈多机构和政府所关注,2017年12月,芝加哥期权交易所、芝加哥商品交易所先后推出比特币期货交易产品,2020年1月13日芝加哥商品交易所再次推出比特币期权交易产品。

历史上比特币等加密货币的价格波动很大,这使得人们基于其进行交易活动面临较大风险。而且,鉴于比特币在走私、贩毒等黑市交易市场的大量应用,是否认可比特币等加密货币作为支付手段,目前在学界和政策界仍然存在很大争议。但是,比特币背后基于现代密码学设计的底层架构——区块链技术,正在受到越来越多的关注和重视。2019年10月24日,中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第18次集体学习,习近平总书记在主持学习时强调,“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。”

Catalini 和 Gans[1]指出,区块链技术价值的核心在于其降低了交易的确认和传播成本,再加上其具有的开源、透明、可追踪等特点,区块链技术在未来的经济、金融乃至医疗、法律等多个领域都有巨大的应用前景。本文将从区块链与加密货币、区块链金融及其应用、区块链的隐私与监管等方面梳理区块链经济金融领域的已有文献,并对未来的研究和应用方向进行展望。

二、区块链与加密货币

区块链技术的首个成功应用就是加密货币领域,在Wright和Craig[2]论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》中,比特币被首次正式提出。自2010年首笔交易以来,比特币价格总体上涨迅速,但期间也经历几次重大调整,价格的剧烈波动使人们担心比特币是否仅仅是场泡沫。对此,Cheah和Fry[3]以及Baeck和Elbeck[4]基于泡沫模型的实证研究认为,比特币存在严重的金融泡沫。不过,基于非对称GARCH模型,Dyhrberg[5-6]发现,比特币能够对冲部分股票和美元短期风险,且将其纳入投资组合能起到介于黄金和美元的避险作用。随着加密货币市场的不断扩大,人们也开始考虑能否设计加密货币的衍生产品。Cretarola和Figà-Talamanca[7]基于连续时间的二元模型设计考察了风险中性下比特币的欧式衍生品可能;Chuen等[8]考察了基于加密货币指数(CRIX)进行投资的可能性。

区块链结构可以保证写入的交易信息不被篡改,因此怎样更新和维护区块链就成为比特币机制设计的关键。对此,通常有两种解决方案:一是不需要许可,所有节点共同参与竞争;二是需要许可,被许可的节点参与竞争[9]。比特币采用了前者,即工作量证明机制,但这种机制的维持要消耗大量电力资源。于是又出现了股权证明机制,即直接根据节点的持币比例赋予其获得新币的概率。为避免马太效应,股权证明机制根据“币龄”分配挖矿成功比例,且每次挖矿成功后“币龄”将被清空。股权证明机制有效地降低了挖矿成本,但也增加了股权较少节点通过分叉获得更多股权的可能性。对此,2014年诞生的以太坊采用“Slasher”机制增加恶意分叉的成本,很大程度上提高了系统的稳健性。

三、区块链金融及其他应用

与普通交易指令相比,比特币脚本语言包含了“多重签名”(Multi-Signature)这一特殊命令,基于此,比特币可以进行一些具有“智能合约”性质的交易。不过,比特币设计的重点是交易,其脚本语言的延展性并不强。MacDonald等[10]认为,区块链技术对银行的影响并不仅限于传统ICT技术的降低成本、提高效率等方面,区块链技术去中心化的思想会从底层制度上影响银行的业务。经过多年发展,可以看到在所有区块链金融应用中,股权众筹市场一度最为火爆。代币或Token形式为项目融资提供了一种新的方式,特别适合一些创新性强、受众群体小的项目,但投资能否获得高回报仍取决于项目本身。我国在2017年9月4号七部委联合发文,明确ICO融资非法,全球其他主要国家也在不断加强对区块链金融的监管。

目前,基于区块链技术的应用超过一半都在金融领域,但是,区块链技术的应用领域绝不仅限于金融方向。鉴于碳排放市场往往缺乏信任这一现象,Leonhard[11]基于以太坊平台设计了一种用以碳排放交易的区块链应用,通过分布式账本设计和专家确认,区块链技术能有效提高参与者对交易对手方的信用,类似的设计还有很多[12]。同时,应用区块链技术也能提高企业的供应链管理效率。邓爱民和李云凤[13]探讨了区块链智能合约在供应链保理业务中的应用,提出可以利用区块链智能合约的自动化执行机制,实现基于业务主体的最优决策机制设计。

区块链在病例管理方面也具有广阔的应用前景。医疗领域中病例管理一直是医院管理十分棘手的问题,运用区块链技术进行病例管理,能够在充分保护患者隐私的基础上,大大提高医疗服务的效率和透明度。区块链技术的身份认证结构错综复杂,由此产生的数据完整性和分布式安全模式能减少整个医疗行业的人员冗余和盗窃现象。此外,区块链技术在政府政务、物流快递等方面也有广阔的应用前景。事实上,尽管区块链技术最开始的应用主要在比特币等金融领域,但随着对其本质认识的不断深入,人们也开始关注区块链在其他领域的应用。

四、区块链的隐私与监管

比特币的每笔交易经确认后被打包写入区块链账本中,且账本采用分布式保管且对所有节点开放,这一设计保证了比特币的每笔交易都真实可靠。但通过将交易信息与IP等信息对接的方式验证,比特币网络隐私并非绝对安全。其实,对于交易中的隐私问题,采取中心化的组织架构通常效果更好,Chaum[14]提出的Ecash系统正是基于中心化处理而实现交易的不可追踪性。不过,去中心化在其他方面的巨大优势使Nakamoto在创造比特币时仍然选择了现在的组织架构。比特币的安全、便捷以及相对匿名使其在地下乃至非法交易中收到广泛追捧,这也使人们进一步思考比特币(以及其他区块链应用)的隐私保护到底应该怎样权衡。

如果说隐私只是涉及了区块链应用的设计实践,那么区块链技术在一些领域的革命性创新，会对现有的法律和监管体系带来不小的挑战。首先,对于比特币等加密货币应该如何进行法律定义和监管。目前,国际上流通的主要货币都有主权国家政府的信用背书,具有法偿属性,比特币的信任基础显然是不同的。对此,Shadab[15]认为,比特币符合商品交易法中对商品的定义,对潜在比特币衍生品也应按照商品期货的有关法律进行监管。但是,考虑到比特币等虚拟货币的纳税问题,Antonikova[16]认为,应将比特币等开放系统中的虚拟货币与游戏等封闭系统中的虚拟货币区分开,前者应被视作与外汇等同,后者应定义为虚拟资产,并在封闭系统中征税。可以看到,税收处理是比特币等加密货币监管面临的一个关键问题,从各国实践上看,美国和日本倾向于将其定义为一种特殊的金融工具,欧盟正在尝试对比特币征税,英国的态度还比较暧昧,中国对其定义是一种特殊的虚拟商品,不具备货币的法偿属性。

五、结论与展望

随着比特币等加密货币市场的火爆,人们开始注意到其底层架构——区块链技术的潜在应用价值。对于这一当下备受关注的Fintech重要领域,本文从区块链与加密货币、区块链金融及其应用、区块链的隐私与监管等方面梳理了已有的重要文献和应用进展,总体上看,前期文献对区块链技术的理论基础已经做了较为深入的探讨,一些已经开展和正在研发的应用也初步展现了区块链技术的巨大应用前景。展望未来,本文认为对区块链技术的研究应在以下几方面进一步拓展和深入。

第一,加密货币的交易与风险。加密货币是目前区块链技术应用最成熟的领域,从产出机制上看加密货币比较接近黄金,从交易行为看加密货币有些类似外汇。但是,加密货币的市场表现却与黄金、外汇等差异很大,加密货币价格总体呈现高速增长趋势,但时有大幅调整和剧烈波动,一个可能的原因是加密货币缺乏衍生品市场。未来加密货币市场会呈现怎样的变化趋势,是否应该适时推出加密货币的衍生品,推出衍生品交易会对现货市场产生怎样的影响,显然,对这些问题的研究对于理解加密货币的本质具有重要意义。

第二,区块链理论的共识机制。共识机制是区块链技术实现账本分布式存储和维护更新的关键。目前,以比特币、以太坊为代表的共有链应用采用了PoW、PoS、DPoS等共识机制,而大部分的私有链应用主要采用PBFT的共识机制。共识机制的选择需要综合考虑其对系统安全、效率以及能耗成本等方面的影响,很难找到某个共识机制能同时在这些问题上表现良好。面对不同的应用场景,如何选择适合的共识机制,能否对现有共识机制进行改进,或者提出更好的共识机制,这些对于区块链的理论研究具有重要价值。

第三,区块链应用的适合边界。除了加密货币,区块链技术在金融交易、股权众筹等金融领域,以及供应链管理、医疗、物流等领域都有着重要应用前景。但是,任何技术都有其适用范围,目前对区块链技术的基本认识是,它更适于解决有资产网络、多数据写入需求和天然弱中心化的任务。未来在开发区块链应用时,选择怎样的场景应用能更有好的发挥区块链技术的优势,在特定场景下选择何种区块链技术以及调整参数,这些也是区块链应用中需要重点考虑的问题。

第四,区块链技术的监管准则。区块链的分布式账本存储使交易公开透明,保护交易者隐私就成为一个重要问题,比特币的数字签名能够做到相对匿名,但结合其他信息仍然可以对交易者定位,同时,隐私保护得太彻底又会增加监管难度,可能增加其非法用途。区块链技术创新可能面临一些监管空白,如何将其定义并进行有效监管是监管层面临的重要课题。此外,区块链技术的研发重视代码的逻辑,一些社区人员甚至认为“代码即法律”,对此,区块链监管是否要法律制度上有所体现,这些问题仍有待进一步的研究和探讨。□