基于区块链技术的证券业生态圈构建研究

□王 玉

区块链作为“价值互联网”的重要基础设施，正在引领新一轮全球技术变革和产业变革，也正在成为金融领域技术创新和模式创新的“策源地”。2019年10月24日，习近平总书记在主持中共中央政治局第十八次集体学习区块链技术发展现状和趋势时强调，要抓住区块链技术融合、功能拓展、产业细分的契机，发挥区块链在促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本、提升协同效率、建设可信体系等方面的作用。区块链的分布式架构，多方共识机制，数据可溯源、不可篡改，合约可编程、可拓展等重要特性对于优化、创新资本市场价值形成、信用形成、交易形成的逻辑和机制具有难以估量的潜力。

由于我国证券市场起步较晚，尚处于发展的初级阶段，存在投资者保护机制不完善、业务发展不平衡、监管体系功能发挥不充分等问题，在一定程度上制约了我国资本市场创新驱动转型发展的广度和深度。区块链作为一种全新的可信计算范式，具有算法共识、不可篡改、可溯源等技术特性，是构建新一代价值互联网的重要基石，为证券业推进资本市场改革创新提供了重要机遇和有力抓手。

一、相关文献综述

区块链定义为包含交易信息的链式结构，也可以被认为是记录所有链上信息的公开交易账簿。区块链作为一个分布式节点网络，每一个节点都记录链上所有信息，节点与节点之间通过点对点的方式进行信息交互。同时，区块链也可以被当做去中心化的交易数据库，通过分布式加密账本实现去中心化的第三方来进行协调、验证及监管，区块链上副本也将保存每一笔历史交易信息并能通过节点进行访问[1]。区块链的技术核心以点对点技术、时间戳技术、加密技术、智能合约等组成。区块链技术的诞生实现了互联网中信息价值的转变。与传统的交易账本不同，区块链构建的是共享的分布式记账账本，节点间的共同维护提高了证券交易账本的透明度和责任性，有效防范了证券行业的信任问题和交易间的欺诈现象[2]。

梳理国内外相关文献发现，区块链是近三年学者研究的热点。主要集中在三个方面：首先是区块链的技术特性。袁勇等人深入研究区块链底层架构并探索区块链应用的比特币实例和智能合约相关内容[3]。陈一稀提出区块链的发展存在效率、去中心化和安全三方平衡问题，因此建议在使用区块链技术时应根据实际需要平衡“不可能三角”①，加强密码学等基础研究[4]。其次是区块链的国际、国内政策研究。史锦华总结出自从2019年开始，以中央各部委发布的一系列区块链相关政策作为引导，各地方积极响应国家号召，落实符合地方实际情况及可充分发挥地方优势的相关区块链政策，更好地引导产业资本和人才集聚，加快区块链技术创新，赋能实体经济，并且提出区块链技术优势对于破解地方政府债务治理难题具有多重内在耦合性[5]。何继新认为区块链在国家层面政策缺乏强制性规范，省级层面政策内容呈现高度趋同；政策设计与政策目标关注重点单一，存在结构失衡风险等主要特征。未来我国区块链政策将着重协调政策数量与力度之间的关系，增强区块链政策部门协同网络，从“多头”融合投入并接至“归口”管理[6]。戚学祥横向比较了英美和我国的区块链领域的相关政策，得出我国要借鉴英美两国重视关键技术研发、引导多元主体参与、重视隐私保护和风险管控、强化制度建设等相关政策和指引[7]。最后是区块链的应用研究，尤其是在“新金融”②领域的研究。许狄迪认为区块链技术在供应链金融领域具有实用性场景[8]。张荣认为区块链可以用于挖掘数据的交易价值[9]。黄锐结合发达国家金融行业与区块链边界的串联，提出区块链技术可以有效运用在金融监管领域[10]。姚前探究了央行数字货币问题。区块链技术创新不仅催生了各类私人数字货币，同时也引起了各国中央银行广泛的兴趣和探索[11]。

通过已有文献研究来看，多数学者对证券业中应用区块链技术进行基础性的研究，鲜有文章能充分描述区块链技术对证券业领域产生完整的技术生态环境。因此，本文提出基于区块链技术建立证券业生态圈理论框架，从实际问题出发对证券业的痛点进行技术的创新。

二、区块链技术在证券业的适用基础及具体实践

区块链技术在证券业的应用创新不应停留在将传统业务简单迁移上链的层面，只有在深刻分析证券业务固有特性的基础上，充分利用区块链在透明性、可溯源性、防篡改性等方面的特性，深度重构市场主体之间的协作关系与行为方式，方能对资本市场持续赋能与增效。

由于区块链在包括资本市场在内的金融领域应用的巨大潜力和价值，国际组织和全球主要经济体的金融管理部门都对区块链技术予以高度关注，并积极推进全球范围内区块链技术的安全稳健应用。国外方面，美国证券交易委员会创新和金融科技战略中心、英国加密资产工作组、欧盟区块链观察站与论坛、世界银行区块链实验室等都是在此背景下成立的专门组织，正在从资产登记、交易及清算等多个角度，展开区块链技术应用研究及实践探索。国内方面，央行、银保监会、中证协等金融监管部门，以及各行业协会、金融基础设施也在积极布局，推动区块链技术在行业的落地和应用。法定数字货币、保险业BaaS（Blockchain as a Service）服务平台、贸易金融跨行交易区块链平台、基于区块链技术的投行业务电子底稿监管系统等基础设施均正在加速推进。

通过深入研究国内外证券领域区块链应用的场景、方案及路径，发现其中存在较为明显的共性逻辑。借用雷达模型总结证券领域区块链应用的方法论，可尝试从数据透明度、信用可控度、资产锚定度③、流程复杂度以及卡位迫切度④五个相对独立的维度对相关案例进行分析和评估（见图1）[12]。雷达模型在五个维度上的分值越高，雷达覆盖面积越大，则相应业务或场景对于区块链技术的适用性就越高。

图1 证券业务区块链适用性分析雷达模型

（一）数据透明度

数据是信息时代最为重要的资产之一，对于已高度信息化的证券业尤显重要。然而证券业普遍面临“数据孤岛”的困扰，无论是在监管部门与经营机构之间、经营机构与经营机构之间，还是在经营机构与投融资客户之间，无处不在的数据交互共享障碍极大地提升了交易成本，提高了行业风险。区块链技术具有可溯源、不可篡改等特性，结合安全多方计算、零知识证明、同态加密等技术手段，有助于实现在安全、加密、隐私保护条件下的数据共享，为从根本上破除数据共享障碍提供了一种新的可能。

在实践中，数据共享是海外机构提高信息透明度的重要探索方向。我国证券业在资产证券化业务场景中也进行了有益尝试，例如，东方证券推出基于区块链技术的ABN/ABS债券发行管理应用平台，以解决发行过程中的流程管理及文档管理问题，并通过与监管节点之一的交易商协会节点对接的方式同步工作底稿，实现穿透式监管。广发证券、天风证券等证券公司也以资产证券化场景作为提升数据透明度的切入口。

（二）信用可控度

金融的基础是信用，绝大多数证券行业的业务场景，特别是参与主体众多、价值链条较长、缺少强势中心的场景，往往面临信用评估成本高昂、信用链条过长、信用关系难以建立的痛点。区块链技术借助其在共识机制、不可篡改、可溯源等方面的特性，能够构建起一种沿链式进行信用构建和高效传导的全新机制，这对于多主体、流程复杂、弱中心，甚至无中心的业务场景中的信用关系建立、信用成本降低具有十分重要的意义。

在实践中，海外机构在底层资产透明度低的私募股权领域进行了诸多基于区块链的业务创新。伦敦证券交易所成立私人股份发行区块链平台，助力欧洲中小企业的证券发行过程实现数字化，港交所、纳斯达克等机构也不约而同地聚焦私募股权领域[13]。国内机构在信用构建方面的创新更多集中在存证。

（三）资产锚定度

资产锚定是以数字化方式实现链下资产上链，并在链下资产与链上账本之间构建起强关联关系的过程。资产的有效锚定，是链下资产在链上确权、交易等业务开展的基础。在证券业务中，需要锚定的资产种类众多，包括但不限于实物资产、数据资产、证券化资产以及资金等。区块链技术对时间戳、哈希算法、电子签名、数字证书等技术进行创新整合，辅之以大数据、物联网等新兴技术支撑，已完全具备实现链下资产链上锚定的基本条件，进一步创新、应用的前景十分广阔。

在实践中，海外机构主要从证券化资产和资金的锚定两个方向开展探索工作，例如纳斯达克推出聚焦非上市初创企业股权发行与交易服务平台Linq，新加坡交易所开展新加坡法定货币数字化探索[14]。国内机构的探索则相对集中在数据资产锚定方面，特别是针对资产证券化场景下底层资产的锚定，例如天风证券牵头发行基于区块链技术的ABS产品，将区块链技术应用于产品设计、发行和存续期管理等各个阶段，形成对底层资产的锚定，将放款、还款的现金流和信息流实时上链，实现底层资产数据的真实防篡改，同样开展此类探索应用的机构还包括东方证券、广发证券等。

（四）流程复杂度

在证券业务开展的各个环节，诸如注册、发行、交易、清算等，普遍存在多主体反复交互，业务流程冗长，串行模式导致效率低、周期长、成本高、差错率难以降低等实际问题，在很大程度上制约行业整体效能的发挥和提升。充分利用区块链的点对点网络、分布式架构、共识机制、可编程、可拓展等技术特性，有助于探索对证券行业传统的串行业务运作模式进行并行化改造的方式，在更高程度、更大范围实现分散、同步、并行处理，更可能建立起交易即清算的高效业务处理机制。

在相关实践中，众多海外机构纷纷在清结算领域进行区块链探索。澳大利亚证券交易所提出基于分布式账本技术开发新的清算系统用于替代现行的清算、结算和资产登记服务的CHESS系统；伦敦证券交易所、瑞士信贷、富国银行也纷纷聚焦证券清结算业务。反观国内，证券行业在这一领域的探索仍多处于论证阶段。相比之下，国内银行等其他金融领域已进行了初步实践，如招商银行推出区块链跨境创新支付解决方案，银联推出基于区块链的跨境汇款追踪平台等[15]。

（五）卡位迫切度

虽然区块链技术在安全性、隐私保护、互操作性等方面仍然存在较多的技术问题有待突破，而且基于区块链技术成熟、可持续的商业模式也尚未得到充分验证，但必须深刻认识到，区块链技术作为一种在生产关系层面寻求突破和重构的基础性技术，必将对产业和行业格局的破旧立新产生重大且深远的影响。海内外机构无不高度认可和关注区块链技术优化金融服务的潜力，并纷纷大力投入人力、物力资源，开展基于区块链技术的广泛探索和战略布局，希望在新的业务模式中抢到卡位，确保未来能够获得足够的话语权和标准制定权。

在实践中，海外以交易所为主的证券行业基础设施和以大型投行为主的系统重要性金融机构普遍落子于区块链应用规则及标准的研究和建设，更为聚焦区块链底层逻辑的构建，例如纳斯达克、纽交所、德交所、伦交所等交易所，及高盛、摩根、瑞银等金融机构将证券登记、交易、清结算等领域作为切入点，希望借助区块链技术实现证券业务在链上的闭环。国内监管部门、行业自律组织和行业核心机构聚焦区块链基础设施平台，推动和引领行业底层技术的建设，例如央行牵头的“贸易金融区块链平台”、保交所牵头的“保交链”、中证协牵头的“投行业务电子底稿区块链项目”、中证报价建设的“中证易签电子签约区块链平台”等[16]。

三、区块链技术的证券业生态圈平台构建

（一）基于区块链技术的证券业生态圈总体框架

区块链技术虽然已经在证券业中已经有了一定的实践基础，但因为缺少系统性的生态圈构建而导致在证券业的渗透率较低，出现了区块链技术一方面在证券业不断构建出最前沿的应用场景，一方面却没有解决证券业部分基础程序上的问题（比如证券的发行的前期准备过程和审批流程未得到优化，申报反馈等问题耗时太久；或者证券交易清算过程仍需第三方机构完成，交易的安全性和信任问题依旧存在）的“怪现象”。因此，借助区块链技术，本文构建了由证券交易发行平台、智能证券合约、证券清算结算、股东投票和股权众筹五大核心板块的证券业新生态（见图2）。在这一生态中将区块链技术作为五大核心板块的底层技术，通过其核心技术特性保证业务的高效运转，完善结算中数据的不可篡改性。同时，通过区块链技术建立证券交易发行平台与智能证券合约、证券清算结算进行功能性对接，再将股权众筹和股东投票作为综合服务延伸证券业的新动能。

图2 区块链技术证券业生态圈

（二）基于区块链技术下证券业生态圈的平台构建

1.基于区块链技术证券交易平台

传统证券发行需要经历准备、申报、审核三大阶段，从中介机构的审查到制作申请文件上交证监会再到文件审理审核发行期间至少需要6个月的时间，这种先审核再负责发行和交易的传统IPO（首次公开募股）流程发行上市过程周期较长，且花费时间成本巨大，存在较大的上市风险[17]。

通过区块链技术对证券审核机制进行再造，设定证券发行机构对资产凭证信息在链上发布，无需考虑传统的时间和地点限制，为交易双方提供便捷的条件降低了交易的门槛（见图3）。传统证券交易程序一般需经过账户开户、交易委托、业务成交和资金结算四个阶段，证券交易双方通过证券经纪商在证券交易所按竞价规则进行竞价，达到互相匹配的价格完成交易[18]。而利用区块链技术可以优化这一交易流程，在区块链中，交易双方在系统架构中直接进行相互竞价和点对点交易，去掉了证券经纪商的代理行为。通过非对称加密的数字签名交易指令，上传所有信息至链上节点，各节点可通过非对称解密方法对信息进行溯源验证。当验证完成后加注时间戳记录在共享账本中，最先完成工作量证明的小组进行通告并受其他小组的核对，通过系统中所有节点的共同维护保证交易的安全可靠和完整性。

2.基于区块链技术智能证券合约

智能合约作为区块链自动化执行的程序化手段，通过（if-than）的计算机程序自动执行相关内容避免人为干预，极大限度防止恶意行为或意外事件的发生[19]。智能证券通过区块链发行、管理并交易各种金融工具的自动执行合同，当某项交易条件被符合要求时，交易双方按照事先约定的价格和数量进行交易。将这一合约写为代码放入区块链中，当条件受到触发，智能合约可根据最初设定的条件执行情况，将自动判定证券资产交易清算生效。

智能证券合约的使用可以为复杂合同协议建立恰当的模型，编写可读的计算机金融代码程序，存储在存放在区块链的分布式账本中，自动执行满足条件的条款。因此，使用智能证券合约可以将数据共享在一个开放式的系统中，及时更新并自动化的解决了复杂的冗余流程，增加节点之间审查记录的透明性，使证券交易数字化。然而，智能证券在资金的利用上受到限制，受到智能合约对资金的使用条件的管控，证券发行需要依据合同条件对资金进行准确使用。从投资者角度来看，高回报的收益率往往伴随一定的违约风险。从发行人角度来看，筹集资金的生产过程也存在一定的风险。在智能合约中如何控制风险与回报的关系需要进一步考究。

3.基于区块链技术证券清算结算

传统证券行业对证券交易业务需要实名认证，同时对证券交易环节中进行清点、运输、鉴别时，这就为工作业务展开需求大量劳动力，大大降低了证券结算效率[20]。证券的清算与结算是构成证券交易的两个重要环节，清算是对每笔交易进行证券资金和数量的应收付计算，而结算是指交易发生后将证券由卖方转向买方的转移审核过程，二者相互联系又相互区别。一般证券交易通过前后系统操作，前台系统为投资者提供交易的途径，后台系统完成资产的核算与交收。随着互联网技术的发展和智能端手机的普及，庞大的数量股民交易，不断接收各种成交的信息反馈，证券清算结算的工作依旧需要银行和交易所之间的相互配合。因此，证券清算结算的复杂流程造成了“高成本、低效率”的现象亟需解决。而区块链结算模式可以有效解决传统证券行业清算结算“高成本、低效率”难题，大大提升证券清算结算效率（见图3）。

图3 区块链结算模式

4.基于区块链技术股东投票

作为上市公司最高权力，股东投票权是股东在股东大会行使的重要职责，它不仅反映了股东与公司之间的法律关系，而且还是股东直接或间接参与公司重大事项投票的行使手段。传统的股东投票制度下，大股东亲自出席股东大会，而小股东一般委托他人进行代投，而如何保证大小股东准确真实的行使权力，准确反映在股东大会的问题，存在人为干预的缺陷。同时，股东网络投票中既可以通过交易所的投票系统，也可以通过网络平台进行投票，出现反复在不同系统的投票导致审计结果统计的纰漏，这些问题都成为股东投票中亟需解决的问题。

利用区块链的数字签名和加密系统可以确保投票系统的准确和唯一性，系统会对每一个投票结果进行解密并认证数字签名与投票股东的真实性，通过一定量的工作证明，将投票结果上传并记录在区块链的全网中（见图4）。这一工作量的证明需要一段随机编码生成，因此对于投票结果不会被轻易篡改，投票环节也得了保密闭环。因此，将股东投票环节中搭载区块链技术，可以有效避免重复投票现象，且成功投票结果将作为不可删除记录保留在链上信息中。当需要更改投票结果时，需攻破至少51%的节点维护[21]。而随着全网中节点个数的增加，这种攻击可能性渺小。因此，重复反复投票的情况基本不可能发生，而股东都将谨慎看待自己的投票权。利用区块链技术避免重复投票的可能，基于区块链技术，将股东网络投票变为一种高效、便捷的投票方式保护了公司公正民主决策的运行机制，不仅维护了中小股东的责任权利，而且也提高了上市公司治理程度的规范化。

图4 基于区块链技术的股东投票

5.基于区块链技术股权众筹

众筹自诞生以来，一直作为创业和创意想法的推动器。传统的众筹平台以第三方提供项目展示平台，对项目的内容资料进行彻底的调查。当出现感兴趣的投资人时，该项目的投资先转移至众筹平台中，一直累积至目标资金额后，平台再将资金转移到项目负责人的账户中。当项目发起后未达到初始目的要求，平台初始融资资金将根据合同内容和信息返还投资者，并给予投资者相应预定项目的公司股权，但这种依靠第三方平台的众筹方式存在较大的监管风险问题。利用区块链技术使众筹平台可通过数字加密货币筹集项目资金，通过发送自己的“数字股权”作为投资人的股份凭证[22]。这种区块链众筹平台由三层部分框架构成，最底层是去中心化分布式的区块链网络，中间层为股权登记、股权凭证、股权交易、股权管理等业务区块链技术结合，顶层为提供客户服务的区块链应用。基于区块链技术特性对证券行业进行登记发售、业务交易、股权管理达到协议化约束，突破时空地理限制，优化众筹组织结构，合理的权益分配，为许多的创意公司提供资金来源的选择，也为众筹平台提供更多管理股权的方案。

四、存在的问题及应对策略

（一）存在的问题

区块链技术本身的发展，尤其在国内，仍处于非常初级的阶段，在各行各业的落地应用仍处于探索阶段，一些技术难点尚未突破。实践中发现，区块链技术在真实应用场景中，无论是以以太坊为代表的公有链、以Fabric为代表的联盟链，都受制于一些技术上的难题。例如，处理性能低、数据隐私保护弱、技术标准不统一、技术生态缺失、应用实践不足等，这些短板在金融行业的应用中都带来了较为严重的技术局限性。在可预见的未来发展中，区块链技术要发展成为下一代的IT技术基础设施，仍面临一些挑战：

1.技术性能方面。区块链技术的非对称加密、分布式组网在一定程度上确保了区块链的安全性。但是现阶段依然有一些安全问题无法根除，比如私钥的保管问题。私钥实质是一串编码且保护职责归属于节点用户自身，一旦发生私钥信息丢失将对业务资产安全性带来极大隐患。此外，如何应对“51算力攻击”与量子计算机攻击，也是区块链遇到技术的难题。一旦有组织或个人掌握了51%以上的节点，任何信息都可以随意更改，不可篡改也就不复存在。目前区块链技术在理论上不能承受量子级别的计算机攻击，一旦受到攻击将会产生巨大影响[23]。

2.道德风险方面。基于区块链技术的证券业生态圈是将交易过程中监督职能交给链上的节点，通过公证人机制整合两方的监督职能。泛中心化的证券业是否能够受到法律的有效监管，依然存在监管与区块链技术之间不可逆的矛盾。如当股权众筹平台出现“跑路”现象，平台增发虚拟资产的风险，平台的坚守自盗都需要进行道德风险的防范。监管部门在法律监管的过程中，一旦发生违规或违法操作应及时删除其节点，但区块链技术上的障碍可能会导致国家法律监管的要求在实践中难以实现。

3.资源需求方面。区块链技术实质是通过牺牲存储空间来保证去中心化、不可篡改等特性。在分布式、一致性保证的前提下，很难保证高性能。对于证券业来说，随着越来越多节点加入，需要大量的算力来保证证券生态链的日常运行，增加节点任务的同时，带来整个数据存储量的增加，每一笔证券交易处理会消耗整个证券生态圈的算力和资源，交易处理的时效性和完整性对信息硬件环境带来极大考验，资源需求也将成为数据处理和存储的关键。

（二）应对策略

1.提升区块链交易效率

借助区块链技术在证券业的交易效率最重要的是技术问题，需要相关部门及研发机构加大分布式共识算法、智能合约、硬件存储等方面研发投入，通过硬件技术对区块链进行链上扩容，将整体操作过程基于区块链应用层面，把交易信息等重要信息存储在链上，从而解决了存储空间的问题。通过推动5G和ipv6技术的全面建设，使得区块链交易效率大大提升，实现真正的实时交易。因此，为解决区块链在证券业的交易效率问题，可以通过最优化算法选举部分节点参加数据验证、扩增区块链数据的吞吐量和使用链下交易等方式提升交易效率，实现区块链与证券业创新融合落地。

2.降低安全风险

平衡技术发展和网络安全，注重区块链技术发展，同时需关注区块链技术合法安全技术的支持。网络安全和信息安全是信息化发展的关键保障，只有在确保网络和信息安全的前提下才能使区块链技术实现真正应用化。依据区块链技术特性和发展趋势，不断跟踪和分析区块链技术应用的潜在风险，变化手段和攻击方法，制定风险发生预警机制，提高安全风险防范意识。此外，还要权衡好风险、效率和成本之间的关系。

3.制定统一标准

区块链技术需要建立通用的国际标准，国际证券交易通信协会于2016年提出了10条适应性建议，不仅从法律、监管、软件版本等控制方面，还将区块链的延展性进行了覆盖。因此，我国也需要积极适应国际化的建议，积极制定证券业区块链参考架构，提供可信和互操作性的业务及应用标准。为区块链技术突破证券业的发展瓶颈奠定坚实的基础。

五、结语

基于区块链技术在证券业的创新应用，在未来可以使人们更好的通过网络进行价值交易活动，实现从信息互联网价值的转变。利用区块链技术，交易双方按照事先预定的规则部署智能合约直接进行交易而无须依靠第三方机构的参与，避免了中心化的传统交易账本记录，保证了人为干预的风险。同时，作为一个分布式记账账本，使所有参与的节点都备份了交易信息上链，一方面可以达到实时链上验证收取功能，另一方面保证了链上信息真实和完整性，对传统证券交易提供了更加透明化的信息支撑。点对点的通信方式对提升证券交易业务效率和成本带来一定的优化，使证券业从“中心化”逐渐转移至“去中心化”。

总之，在未来信息技术的发展将对证券业产生巨大的影响，一定程度上颠覆传统证券业乃至金融业的发展趋势，引发金融市场的变革，构建加速产业融资结合和科技融合的新局面。虽然这项创新技术尚未成熟，但其在资本市场表现出的独特性也引起了全球的广泛关注。其不成熟的技术现状对监管层来说也是一个不小的挑战，需企业、行业和政府部门足够的重视和思考。

[注 释]

①“不可能三角”是指经济社会和财政金融政策目标选择面临诸多困境，难以同时获得三个方面的目标。

②“新金融”是指包括传统金融在内的整个金融系统所发生的新发展，以及由此形成的新的金融机制、新的金融业态、新的金融组织、新的金融工具以及新的金融服务方式。

③资产锚定度：当资产价值发生转变时，区块链上的数字资产也能按照对应关系发生锚定变化，从而能够更便捷地实现互联网的价值转换。

④卡位迫切度：区块链已经进入脱虚向实的阶段，头部区块链平台已经进入落地场景的卡位战，所以卡位的迫切程度也是将区块链技术应用到证券业的一个重要考量维度。