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区块链技术赋能构建个人征信体系

2020-03-19游宗君周鹤立

银行家 2020年3期
关键词:共识合约节点

游宗君 周鹤立

现代金融体系的运转,离不开信用的支撑。征信作为个人信用体系中的关键环节,奠定了个人信用风险管理的基础。相对于发展较为完善的企业征信业,目前我国个人征信业竞争度较低,个人征信体系显露出诸多弊端。首先,经营主体单一集中。从我国目前个人征信业的发展来看,个人征信体系的建设以政府主导型为主,征信机构的经营主体主要为国有机构,民营机构数量少、规模较小,数据收集困难,缺乏竞争力。其次,信息孤岛问题。我国现有个人征信体系中,数据多数通过央行、公安等平台获得,这些机构都有自己的数据库,但很难实现自动接入系统和进行数据共享。查询机制也较为繁琐,获得不同平台数据时需要重复申请和提交,增加了征信交易的成本。最后,法律法规不完善,有效监管不足。由于我国个人征信行业发展较晚,社会大众的信用意识也较弱,目前我国个人征信方面的法律法规尚不健全,且惩处制度不完善,导致违规成本较低,容易出现一系列违规、商业诈骗等行为。

目前,随着大数据和区块链技术的发展,新兴技术在推动着金融征信体系的重构,去中心化成为趋势。区块链技术应用于个人征信领域的意义在于改变未来个人征信模式和制度,其去中心化、去信任化、区块数据共识不可推翻性等可以有效解决金融交易活动中长期存在的难题。本文拟结合区块链技术,赋能构建我国个人征信体系,设计相关应用场景。

基于区块链技术的个人征信系统框架设计

设计目的

本文从“区块链+征信”的角度来设计个人征信体系,依托区块链平台建立个人征信体系框架,实现个人征信信息的收集、保存、整理和加工,在征信数据收集与存储、查询与交易、监管等环节,利用区块链技术解决传统征信中存在的问题,降低传统征信成本,使得个人征信信息获取更全面、更便利与更安全。

基于区块链技术的个人征信系统框架设计

基于区块链技术的个人征信体系以征信机构、政府机构和互联网公司等为网络节点,形成征信联盟,共同维护所有征信主体的信息。分布式账本包括征信主体的姓名、社保信息、银行信贷信息、网上购物信息、社交信息等,将所有信用信息进行数字化处理后存储到区块链上,之后不断及时更新征信数据,进行安全、高效率的征信数据交易。区块链作为分布式共享共信数据库,是一种天然的技术背书,从根本上降低了传统征信的成本,提高安全性,有利于加强监管。

构建联盟区块链征信平台

区块链分为公有链、私有链和联盟链三种。和完全开放的公有链相比,联盟链相对闭合,只有通过审核的成员可以加入到链上,通过控制节点的准入,一定程度上保护了交易的隐私。成员之间相互信任,可以降低信任验证、区域共识的成本,提升系统运行效率,改善公有链的全域共识机制。本文选择联盟区块链作为底层技术来构建征信平台,将所有提供征信数据和需要征信数据的机构组成一个联盟,利用联盟区块链共享一个分布式账簿,征信主体的征信信息可以在不同机构之间快速共享。

征信数据的收集与存储

区块链征信基于区块链技术分布式账本的特点,未来的个人征信在评估中可将更多的评估指标加入,数据来源不再单纯依赖用户的财务数据,可来源于用户生活的各方面。通过智能合约技术的运用,引入更广泛的机构参与,不再局限于以往社保、银行、公安以及中国人民银行征信中心的数据,电商数据、社交数据等也可纳入征信数据中,实现多行业共同参与个人征信数据体系,使征信数据更加全面,这将有助于打破我国征信长久以来存在的信息孤岛,推动我国征信行业的整体发展(见图1)。

在区块链征信中,笔者将各机构、个人当做节点纳入区块链中。征信信息收集、整理的征信机构、同意授权的被征信人即征信主体、云服务提供商、监管机构等作为节点构成个人征信信息共享模型基本框架(见图2)。

个人征信信息交易发生时,节点将数据记录向全网进行广播,接收节点收到后检验数据是否正确,通过检验,则数据被纳入一个区块中。这时全网节点对该区块执行共识算法,通过共识验证之后,按照时间顺序进行排序纳入区块链中存储。之后全网节点接受该区块,个人征信信息实现全网更新(见图3)。

数据校验机制

在个人征信数据收集之后,需要对数据进行校验。如今每日产生大量数据,但数据存在造假现象,数据的真实性、完整性、可靠性会影响我国个人征信行业的规范发展。在技术方面,需要对底层数据进行前期处理,通过区块链验证机制、共识机制加强对数据的筛選,改善数据质量。

数据验证是区块链技术极为重要的一环。区块链征信中,每个区块都有包含在区块头中的Merkle根,Merkle根值由所有征信数据通过哈希运算获得,当验证数据本身和区块链的副本具有相同的Merkle根时,则数据的所有交易都是相同的。共识机制在存储新区块链时,需要一定数量的节点通过某种方式达成共识之后,验证数据无误后才可以将新区块链存入现有区块链中。共识机制极大地提高了人类的工作效率,并且安全可靠。

数据纠错矫正机制

尽管具有如前所述的数据校验机制,但在个人征信活动中数据的误差在所难免,这时就需对一些数据进行修正甚至删除。对于这类已认定需要修改的信息,联盟链可以通过加盟机构的投票机制,对信息和链上数据进行修正和删除处理,这是公有链所不具备的功能。当某些数据确定需要修改时,可以通过联盟链所具备的投票和调整能力来实现,以保证个人征信数据的准确性。

数据交易共享流程

个人征信数据由各征信机构收集、加工后存储在征信机构数据库中,当其他征信机构需要获得征信主体的相关信息时,首先需要获得征信主体的授权,之后再向全网网点广播,请求获取其他机构存储的相关征信信息。广播信息应该包括发送信息征信机构的基本信息、要发送的数据及数据摘要信息、征信机构的公钥。发送数据摘要的目的是为了当征信机构收到所需的征信数据时,方便进行校验;发送公钥是为了对传输数据进行非对称加密,征信机构收到后凭借私钥进行解密,获得具体征信信息,保证数据传送过程中的安全。由于区块链去中心化和独立可验证的能力,可以确保分布式账本和相关交易的完整性和一致性。共享流程如图4所示。

最后,由于征信数据的所有权归征信主体所有,征信机构使用相关信息之后,要向征信主体支付一定的费用。同时,征信主体通过积极分享个人征信信息,授权有效数据可以获得相应费用,进一步促进征信主体积极参加到征信体系的构建中,继续主动提供有效、高质的个人信用数据。

区块链征信的监管

区块链征信的监管主要采用两种方法:一是将监管机构作为节点加入到区块链中,与其他机构点对点连接,可以实现对各个机构的直接监管,对平台中用户查询信息、异议处理等实现在线报送,使监管机构实现动态监管,对众多数据建立数据指标体系进行量化评估,通过量化结果直接对异常机构进行特别关注;二是借助智能合约将监管条例自动化,通过智能合约嵌入区块链结构中,当交易不当触及智能合约设置的标准时,会自动终止交易。

本模型解决的问题

针对传统个人征信存在的各种问题,本文设计的区块链征信体系相应进行了解决,以体现区块链技术在个人征信体系里面的优势(如表1所示)。

基于区块链技术的个人征信体系技术架构

区块链征信体系作为为个人提供征信信息的平台,随着征信应用的不断扩大,平台的基础功能和底层技术建设也十分重要。通过将区块链技术与个人征信体系具体结合,本文提出了符合个人征信体系的区块链架构,包括数据层、网络层、共识层、合约层和应用层。

数据层

在区块链网络中,个人交易信息的数据包存储在区块中,每一区块包含交易具体数据、非对称加密技术、链式结构、时间戳、加密算法、哈希算法和Merkle树、计算目标参数值等。区块分为区块头和区块体两部分(见图5):

一是区块头。主要包括前一区块征信信息Hash值、征信信息时间戳、交易种类和数量、节点码、征信信息Merkle根和Nonce值六部分。新区块通过记录前一区块Hash值,可以将本区块信息和前一区块信息有效串联,保证征信交易的连续性和完整性;时间戳用于记录当前区块的形成时间,每个区块都有相应的时间戳,整个区块链按照每笔征信交易的时间戳进行排序;区块头中记录当前区块中所包含的征信信息的种类和数量,以及节点码即本区块的Hash值,Hash值经过两两计算最后生成一个Merkle值,代表并记录所有交易的摘要信息;最后还包括一个nonce值,从0开始递增,每发送一笔交易,nonce便加1,用以确认征信数据交易的唯一性和交易顺序。

二是区块体。区块体中详细记录了所有征信交易信息,包括本区块和关联区块交易的所有详情,一条一条记录相关细节内容。交易记录就是一个记账本,记录该区块中所有的交易内容,并永久记录在区块中供所有节点查询。交易记录包括交易明细记录和交易汇总记录。

网络层

网络层包含点对点网络结构和网络消息协议,区块链采用了基于P2P的网络架构,各个节点共同提供网络服务,相互连接组成了区块链网络,保证整个区块链系统的安全。

当一个节点首次加入到区块链征信体系中时,节点在成为能够确认交易并生成区块的完全节点前,需要下载网络中最长区块链的所有区块数据,完成区块初始化,保证每个节点都拥有全部征信交易信息,做到信息的分布式储存;每个节点都具有创建区块的资格,且各个节点都会更新最新信息,交易通过共识机制验证合法有效时,各个节点会认同该区块的有效性,纳入到区块链中,在区块链末端写入该区块,整个区块链得以不断延长,所有征信信息不断更新,并保证信息的有效性。

共识层

共识层中主要包括区块链共识机制。共识机制是区块链的一个重点,通过代码设计来实现信任,选出节点代表并维护全网数据一致性。共识机制主要包括工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、委托权益证明(DPoS)、实用拜占庭容错(PBFT)等(见表2)。

本文设计的区块链征信交易体系为联盟区块链形式,采用的共识机制为PBFT算法。一方面,以比特币和以太坊为代表的PoW,以EOS为代表的DPoS,以及PoS算法,这些都是公有链算法,解决的是共识节点众多情况下的拜占庭容错。而PBFT是在联盟链共识节点较少的情况下拜占庭容错的一种解决方案,是适合于区块链征信的共识机制。另一方面,与其他算法不同,PBFT抛弃了挖矿奖励的同时也去除了代币的概念。同时,PBFT不用争夺记账权,可以认为生成区块即是确认交易,且依赖于多个节点背书,可以提高交易效率,增强攻击抵抗能力。PBFT算法中,若有超过2f+1个节点验证通过,则表示通过共识验证。

合约层

合约层包括区块链使用的各种智能合约以及系统的各类脚本和代码。比起传统意义上的合约来说,智能合约保证更安全,可降低相关交易成本。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易,这些交易是可追踪且不可逆转的,当触发条件被满足后,计算机程序客观的保证合约及时按规定执行。同时,通过设置智能合约这一套数字化契约,由计算机自动执行,具备多个交易主体相互背书和相互校验的特质,可以大幅度降低数据核实的时间和成本。

智能合约编写

基于区块链征信交易平台,设计部署智能合约。智能合约的编写逻辑完全按照交易模式来设计,描述交易过程中包括的业务状态、以及各状态的触发条件和触发方式。首先,在信息上传和存储过程中,交易触发条件分别是征信主体/征信机构发起上传信息交易到区块链节点和上传的信息进行共识机制验证,触发方式则分别为获得上传凭证,以及3f+1个节点中收到2f+1个验证通过信息,说明当前网絡中的大部分节点达成共识,可以存储到区块中。其次,在征信信息交易过程中,信息交易传递子过程的触发条件是获得征信主体的授权,触发方式是获得征信主体的授权信息,并保证在授权范围和授权期限内;而交易付费子过程的触发条件是征信机构收到信息并确认无误,触发方式是征信机构收到交易数据解密之后,确定数据的摘要和具体确认无误后,再向征信主体支付相应费用。最后,在监管过程中,违规监管子过程的触发条件是设置违规条款,触发方式是将征信监管条款设置为合约内容,违反条约时将自动停止交易;违规追溯子过程的触发条件是根据区块链可追溯特性寻找违规源头,触发方式是发现违规停止交易后马上根据区块链区块交易记录进行源头查找。

智能合约执行

区块链征信交易系统的智能合约在执行时,需要确保每一个参与交易的节点都执行相同的合约并得到同样的结果,确保全部的交易都被记录并同步到其他节点,所有信息无法被修改,执行结果具有不可抵赖性。智能合约运行机制如图6所示。

应用层

应用层面向征信数据交易的应用场景,主要包括个人征信信息管理、用户授权信息、用户信息管理、监管信息管理、平台管理信息。作为一个征信系统,在应用层最重要的即为生成一个个人征信信息管理和查询体系,以进行高效的征信数据交易;每笔征信交易的授权信息都会被详细记录,包括授权的数据类型、数据内容、数据的使用目的和使用范围等;用户信息管理包括用户身份审核、申请授权信息、交易与信息更新情况、合规与违规情况、反馈情况等;监管机构可以掌握监管信息,实时获取和监测平台中的交易情况,为平台良好健康地运行提供保障;平台管理信息用于监督整个平台的运行,关注各节点运行和各交易区块的生成情况,保存平台的运行数据,并根据用户的需求及时对平台进行更新和升级。

基于区块链技术的个人征信体系的应用场景

贷款合同申请服务

该征信体系可以应用到个人贷款申请业务中。在金融机构和贷款者达成贷款协议之前,金融机构可通过查询区块链征信中关于贷款者的信用信息,判定审核其信用水平之后,在区块链系统上签署电子贷款合同,并在区块链上完成贷款的审核和资金的发放。

数字资产贷款服务

目前数字资产的交易和贷款中,由于数字货币的匿名性以及数字货币交易和传统金融机构交易之间缺乏关联,无法在数字货币贷款系统中得知用户的信用信息,缺少信用信息的累计。基于区块链征信体系,数字货币交易机构成为节点之后可以获取信用数据,控制数字货币业务的信用风险。

个人跨境贷款业务

由于各国的信贷发展水平不同和信用评判标准不同,一个在本国信用良好的征信主体,在其他国家可能会出现难以获得相关金融贷款服务的情况。因为区块链本身具有跨地域的特点,通过该征信体系,其他国家的金融机构也可以获得相应的数据并对其进行评估,并以较低的利率发放贷款。因此可以通过该征信体系来实现跨国贷款服务。

互联网业务服务

随着互联网的发展,目前越来越多的业务可以在线上直接完成,因此区块链征信将线上线下、传统数据与网络数据有效结合,为线上业务直接提供征信数据。基于这一信用平台,统一各平台的信用评价标准,让客户更方便地享受各个平台服务。同时,互联网平台可以根据信用评分的不同,对于信用等级高的客户可以设计优先或优惠办理相关业务,进一步促进征信主体自觉维护自己的信用信息。

结论与展望

传统征信体系是典型的中心化结构,区块链技术正在推动着个人征信体系的重构,通过构建一个可信任、去中心化、安全性的价值传输平台,实现信息互通,降低运维成本,提高征信数据质量,维护征信数据安全。

首先,通过将区块链技术特性与个人征信体系结合,为个人征信体系存在的问题提供了解决方案。比如:区块链征信体系中有更多线上线下机构共同参与进来,使数据采集覆盖范围更广、维度更高;保存在该征信体系各个节点中的数据信息,依托分布式账本技术实现数据共享,打破数据孤岛;采用智能合约技术,各合约按规定条件执行,不受外部条件干扰,提高交易效率。其次,区块链架构为个人征信平台提供技术支持。该征信体系的技术架构分为数据层、网络层、共识层、合约层和应用层共五层。比如:数据层包括交易数据、非对称加密技术、链式结构、时间戳、加密算法、哈希算法和Merkle树。征信数据通过哈希算法运算成为哈希值保存,再过一段时间形成Merkle树数据结构;合约层包括智能合约,以及系统的各类脚本和代码,设计智能合约的编写并加以应用,在触发条件和触发方式方面灵活而又不失效率。最后,该征信体系具有更多应用场景。主要包括为个人提供贷款合同申请服务、数字资产贷款服务、个人跨境贷款业务和互联网业务服务等方面的应用。

鉴于区块链作为一门新兴的技术,在与个人征信体系进行结合时,还面临很多需要解决的问题,在应用的过程中还需不断改进和升级。首先,加快区块链关键技术的研发。比如,如何解决区块链容量上限和效率提升问题。其次,出台区块链在个人征信业发展的政策和監管文件。想要更快地推进区块链征信顺利运行和发展,还需要国家相关部门出台扶持区块链发展的相关政策和监管文件,规范区块链征信的研究与应用。最后,加快区块链项目落地,加强实证研究。目前关于区块链征信的相关理论和体系设计大多数还处于理论研究层次和内部运行阶段,尚无实际运行数据。在区块链征信项目尽快落地之后,可以根据具体运行情况和数据进行实证研究,并根据数据进一步进行反馈和改进,不断完善基于区块链技术的个人征信体系。

(作者单位:贵州财经大学)

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