区块链技术在跨境支付领域的应用研究

2023-09-24杜红珍

中国市场 2023年26期

摘要：随着互联网和电子商务的纵深发展，新型贸易模式—跨境电商逐步成为我国对外贸易增长的重要引擎。然而，传统的跨境支付结算模式具有的成本高、效率低，安全性差等缺陷已成为制约这一新型贸易模式发展的重要因素。针对传统跨境支付结算存在的不足，本文基于区块链的去中心化、去信任化、不能篡改、匿名性和可追溯性等特征，从理论层面论证了区块链技术融于跨境支付的优势，接着设计了一个基于区块链的跨境支付案例，从实务操作层面证实了区块链用于跨境支付的可行性。最后给出了区块链在跨境支付领域真正落地的四条建议。

关键词：区块链；跨境支付；去中心化；公钥密码算法

中图分类号：F830 文献标识码：A 文章编号：1005-6432（2023）26-0000-08

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2023.26.000

1 引言

随着互联网和电子商務的快速推进，新型贸易模式——跨境电商发展迅猛，跨境支付作为跨境电商的支撑尤为重要。世界银行统计表明全球跨境支付总额在2018年达到了125万亿美元，到2022年会达到218万亿美元。中国是全球贸易大国，除了极大的线下进出口吞吐量能够产生很高的跨境支付金额外，跨境电商、出国留学和旅游等构成了对跨境支付的很大需求。但是，当前跨境支付模式流程繁琐复杂，支付费用高昂，如每笔交易支付手续费率高达7.68%，支付安全风险大，无法保护用户隐私和数据存储安全，还有跨境支付耗时长、资金利用率低等痛点已很大程度上阻碍了跨境电商贸易的开展。如何解决跨境支付痛点，优化跨境支付方式已成为国际贸易研究中一个热点。

2008年11月，中本聪[1]提出比特币的概念，区块链是比特币的底层核心技术，其最大优势是能够用很低的成本解决交易的信任与安全问题。目前，区块链技术受到各国政府、科技公司和金融机构的高度重视。2016年1月，英国白皮书《分布式账本技术：超越区块链》中表明区块链将在传统金融行业中得到广泛运用。2016年12月，中国国务院把发展区块链技术专门写入《“十三五”国家信息化规划》。各地也都纷纷推广区块链技术以及与区块链相关的产业，如 2016年10月，Visa采用区块链测试了一项处理跨国支付的Visa B2B Connect服务。2017年8月，我国农业银行将区块链技术引入涉农互联网电商融资系统。2020年4月，Facebook发布全球区块链支付生态系统Libra 1.0，目前联合多家支付、电商和科技公司正积极打造Libra2.0。中国银联、蚂蚁金服和交通银行等也在积极开发区块链跨境支付应用系统。

2 区块链跨境支付研究现状

对区块链在金融领域的应用研究比较早的国外学者有Narayanan等（2016）[2]，他们研究了加密数字货币的工作原理及区块链技术的实际应用。Mougayar（2016）[3]和Walid Al-Saqaf等人（2017）[4]都认为区块链技术将创建新的中介，为建立更加去中心化的交易和资金流动创造可能。Swan（2016）[5]研究了区块链技术的应用范围，指出它在金融领域具有很好的应用前景。程华和杨云志（2016）[6]分析了区块链技术对我国传统金融业带来的冲击和影响，并阐述了我国商业银行的应对策略。王硕（2016）[7]研究了区块链在国际支付领域的应用问题，认为区块链有利于构建一个扁平化和全球一体化的清算系统、降低交易成本。张爱军（2017）[8]分析了区块链应用于跨境支付领域的亮点和可能带来的创新效果，就其在中国尝试和推广提出了建议。杨文斌（2017）[9]将区块链应用于支付清算领域中，以Ripple作为案例分析，说明了区块链在支付清算领域的优势。卢志强和葛新锋（2018）[10]阐述了现有跨境支付主要模式及其缺陷，总结了区块链跨境支付的优势以及所面临的挑战制约因素，最后给出了若干建议。赵增奎（2017）[11] 提出了基于区块链的跨境支付交易流程，论述了区块链跨境支付存在的优势。聂佳[12]、李洛浦[13]等人（2018）分别探索了基于区块链技术的跨境支付模型。王娟娟和宋宝磊（2018）[14]分析了在“一带一路”区域区块链融入跨境支付领域的适用性，并提出了保障措施。李怡萌（2019）[15]提出了如果将区块链引入"一带一路"跨境支付中，应着重关注支付安全性问题与区块链分布式建设水平。李青（2019）[16]指出区块链技术的应用能够优化传统跨境支付中的瓶颈问题，但以目前的区块链引入跨境支付存在风险问题还需要探索和接受的过程。巴曙松等人（2019）[17]认为区块链技术实现的价值传递以及其固有的特征是对金融行业的颠覆。胡启磊（2019）[18]阐述了"一带一路"赋予区块链技术与金融理念相融合的基本原理和内涵，分析了区块链技术在金融领域的应用实践。王飞（2019）[19]指出利用区块链可以有效解决当前跨境电商发展的诸多障碍，促进中国跨境电商的健康快速发展。李博（2019）[20]主要论述了区块链技术在金融业的应用前景及未来的发展方向。王晓光和胡婧菁（2020）[21]总结了传统大宗商品跨境支付存在的痛点，设计了基于区块链的大宗商品跨境支付系统并对系统进行了效果评价。郑步高（2021）[22]分析了传统跨境支付存在的缺陷，提出基于区块链技术的跨境支付的优势。王玉（2021）[23] 提出了区块链跨境支付存在的风险以及应对策略。邓仲升等[24]（2022）指出“一带一路”跨境支付存在弊端，提到用Vensim和AHP方法来建立区块链跨境支付的综合评价模型。汪大兰[25]（2022）指出区块链跨境支付存在技术不成熟、监管不规范等问题，呼吁出台相关法律法规，强化国际监管协作。

从上述文献可以看到，传统跨境支付存在的风险、效率、费用等问题最为突出，这些问题已成为该领域学者关注的重点，区块链技术的兴起为解决传统跨境支付存在的痛点问题带来曙光。本文针对目前跨境支付存在的不足，基于区块链技术的去中心化、不可篡改、匿名性和可追溯性等特点，首先从理论层面论证了区块链融入跨境支付的优势，分析得出区块链跨境支付结算系统可以大大简化支付流程、提高支付效率、降低结算成本以及确保交易的真实性和资金的安全性。接着设计了一个区块链跨境支付案例，从实务操作层面证实了区块链介入跨境支付的可行性。最后给出区块链在跨境支付领域应用的四条建议，为我国区块链跨境支付应用发展与商业落地提供诸多参考。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、加密算法、共识机制、时间戳和智能合约等技术的合成，其本质是一个去中心化的集体维护的可靠账本技术。因为区块链具有去中心化、集体维护、不可篡改、匿名性、可编程及安全可信等特征，在数字货币、跨境支付、贸易金融等领域有很好的应用价值。

图1是区块链模型架构，它可分为6层。其中，数据层用于描述区块链的物理形式，包含了底层数据区块和哈希函数、时间戳、Merkle树和公钥加密等技术。网络层主要实现区块链网络节点之间信息的互动交流，区块链网络实质是一个P2P网络。共识层能保证在去中心化的网络系统中让高度分散的节点高效地针对区块数据的有效性达成共识，区块链中常用的共识机制如工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）、股份授权证明（DPoS）等。激励层有发行机制和分配机制，主要用于鼓励节点参与区块链交易的安全验证。合约层包含各类算法机制、脚本代码和智能合约，用来实现可编程特性。应用层包含了区块链在众多领域的应用场景和案例。

3.2 区块链技术特征

区块链技术具有去中心化、不可篡改、可追溯、可编程和匿名性等特征，正因为这些特征使得区块链技术对传统国际贸易结算产生颠覆性影响，下面详细阐述这些特征。

（1）去中心化区块链数据的记账、传输、验证和存储等过程不需要某个第三方机构信用背书，而采用纯数学方法使分布式节点之间达成信任的共识。区块链系统采用点对点网络，没有中心服务器，网络结构由众多高度自治的节点组成，这些节点地位对等，彼此之间以扁平式拓扑结构自由连接，既提供资源又共享资源。去中心化因为无需中间环节和服务器的介入，从而降低了交易的复杂性，节省费用，降低成本，避免连接中断、信息延误等问题，保证价值的高效转移。

（2）不可篡改和可追溯性区块链是用密码学方法来保证数据的不可篡改和不可伪造。其中，Hash函数是区块链技术的核心，它具有强抗碰撞性，用来“链接”区块以保证交易信息不被篡改，如果个别节点篡改了已上链的某个交易数据，则生成的Hash值就会改变，导致该笔交易所在区块无效，其篡改行为也会被其他节点排斥，除非全网51%节点被控制，则区块链上的数据就能被篡改。否则，个别节点的篡改不影响整个区块链账本。区块链通过使用公钥密码算法来授权和验证交易，并通过PoW等共识机制形成超强算力来阻止敌手攻击。另外，区块链中的时间戳技术为数据增加时间维度，用于保證每一笔交易记录的可追溯性和真实性。

（3）可编程性智能合约是一种数字化的承诺，它使区块链数据具备了可编程的性质，智能合约为传统金融资产的交易和管理等过程赋予了更优方法，为可编程金融系统打下基础。智能合约具有去中心化和自治等特征，去中心化即智能合约是由去中心化存储和验证的程序代码来执行合约，从而保证资金转移的公平与公正。自治则意味着一旦条件满足合约则系统会自动执行而不受其他外界干扰，确保交易处理过程的安全性与准确性。利用区块链智能合约和可编程性，可以消除复杂的中心化清算过程，大大降低成本和提高效率，实现金融产品交易的快捷方便。

（4）匿名性虽然区块链中交易信息是全网广播，但交易节点的身份是匿名的。每个节点之间是无需信任的，因此每个节点的身份信息也无需公开，这样节点都可以匿名，从而保护了用户的隐私。区块链系统中每个账户身份是一个可以随意变化的钱包地址，该钱包地址是通过密码技术产生的，从钱包地址推不出用户的身份和私钥，即没人知道账户所对应的交易用户身份，每一笔交易都是在非实名的情况下进行，所以区块链具有匿名性。

（5）区块链的透明性区块链是所有节点共同维护的一个分布式共享账本，数据的分布式存储、交易的分布式记录，所有用户都能加入到这种分布式记账系统中，账本上的数据是公开透明的，任何人都能通过公开的接口来检查、追溯和审计区块链上的数据信息。当然，区块链共享账本的公开透明性也保证了链上数据的不可篡改性，同时也实现了公众对操作行为合规性的共同监管。因此整个区块链系统交易信息公开透明，一个节点无法欺骗另一个节点，区块链的透明性有利于国际贸易活动公开有效的运行。

4 区块链在跨境支付中解决的痛点

目前常见的跨境支付模式包括银行电汇、国际信用卡支付和依托第三方支付等，其中银行电汇是主流汇款方式。这些传统跨境支付结算采用的是中心化架构，具有多个中介主体，支付清算流程繁琐，导致业务处理速度慢，支付效率低，而且跨境支付成本高。还有，流程冗长、复杂的支付环节对银行人员业务要求高，一旦操作失误会给贸易双方带来严重后果。区块链技术的兴起为传统跨境支付痛点问题的解决带来曙光，如果在跨境支付中引入区块链技术则可以做到去中间环节，简化结算流程，提高支付效率和降低支付费用，使跨境支付更为快捷和成本低廉，同时，区块链的引入还可以降低跨境支付存在的风险、保护用户的隐私。

下面分析说明区块链跨境支付的优势。

4.1 提升跨境支付效率

支付效率主要体现在支付流程和时间成本上，简化交易流程、降低时间成本对国际贸易活动至关重要，一是可以确保资金流转，二是可以降低外汇风险。传统的电汇支付通常要经过汇款行、代理行、支付体系、收款行等多个机构的多道程序（如图2所示），这些机构均有自己独立的账务系统，每笔交易除过要在本银行记录以外还要跟交易对手银行进行资金记录、清算和对账等复杂程序，从而导致跨境支付耗时长，支付效率低下。例如，银行电汇跨境汇款一般需要2-3个工作日后才能到账，其他支付方式如国际信用卡或第三方支付也需要2-5天时间才能到账，但是对于贸易商之间的大额交易，2-5天的投资机会成本是很高的，有时可能会给贸易商带来生死存亡的考验。

如果引入区块链技术则可以去中间环节，能让汇款方与收款方采取直接点对点支付和结算，而且不论节假日可以实现24小时全天支付、即时到账，还有，提现方便且没有隐形成本。以区块链跨境支付中目前最成功的尝试Ripple为例（如图3所示），其去中心化、共识机制的设置可以使交易时间缩短到3秒以内，大大提高了结算效率。跨境支付效率对于贸易商具有重要意义，在国际市场竞争中，外汇的波动对贸易商影响很大，结算时间缩短会大大降低资金较长时间占用存在的汇率风险，同时还可以加快资金周转，有利于市场繁荣。

4.2 降低跨境支付成本

传统跨境支付流程复杂、交易费用高昂。通常银行按照汇款金额的0.1%收取手续费，另外再加电讯费，例如中国银行跨境业务手续费每笔最低50元，最高1000元，电讯费每笔150元，每一笔汇款的成本在200元-1150元之间。

区块链技术则可以大幅度简化跨境支付流程，降低支付成本，为贸易商节省交易费用。由麦肯锡估计，全球范围内，仅仅在企业与企业之间跨境支付业务中，区块链技术的引入能够使交易成本从大约26美元/笔降到15美元/笔，这样可以为交易双方节省约42%的成本。德国Fidor银行应用Ripple以后，跨境支付手续费从先前每一笔5欧元降到0.49欧元，为用户节省90%的手续费，极大降低了支付成本。

另外，在传统跨境支付中，可信的中央银行为不同银行间借贷双方支付结算。为了使交易风险最小化，所有银行都为每一个关联银行开设单独的保证金账户，每个账户都占用了若干资金，加起來就会有一大批资金被占用，导致资金使用率降低，这将不利用对外贸易的开展，尤其对中小型企业会有很大影响。然而，在区块链跨境支付系统中，Ripple去掉了中间关联银行而直接进行实时支付，只需要一个保证金账户，这样就减少了资金占用情况，资金的使用率大大提高，图4是传统模式与Ripple模式对比图。

4.3 提高跨境支付安全性

区块链技术固有的特征保证了跨境支付的安全透明与低风险性。基于区块链的支付方式是“推式”，即用户给商家发送付款金额时不需要提供自己的私人信息和银行账户，系统利用安全Hash函数，将个人相关信息加密后的Hash值发送给商家，由于Hash函数的单向性保证了个人信息不泄露。还有，Ripple采取的是匿名交易，能更好地保护用户隐私。而传统支付采用集中式“拉式”支付方式，实名交易，且为了完成交易，用户在网上要向商家提供自己的个人信息和银行账户等私人信息，商家基于用户的账户信息实施提款，同时商家获得并积累了一大批用户的银行账号及交易等个人信息，这些隐私信息极有可能被商家泄露或者倒卖，还有可能被不法分子窃取给用户造成极大地损失。所以，引入区块链的支付系统可以保护用户隐私，提高网络商业交易的安全性。

另外，传统跨境支付存在较大风险，依靠的是商业信用，几乎没有任何保障，贸易风险需要进出口商自己来承担，支付的最大风险就是难以确保进口商的资金支付以及出口商的发货信息是否真实可靠。进口商在电汇之后，不能跟踪掌控支付中间环节，也不清楚出口商的货物发送信息，交易方之间只能靠商业信用进行交易，然而经常会有商业欺诈行为发生。还有，即使不是商业欺诈，如果公司经营不善、市场行情突变等情况发生，商业失信也在所难免，这些风险给贸易商带来巨大损失，造成了国际贸易的信任危机，且严重阻碍了国际贸易的快速发展。

区块链跨境支付可以规避上述贸易风险，参与交易的贸易方无需中介机构信任背书，只需将交易合同信息上传至区块链，贸易方和所有参与结算的节点共同维护交易信息，共同参与一致性校验，如果某一方不确认交易信息则交易不会生效。待进出口方都确认交易信息后，区块链系统自动支付。进口商先按合同支付预付款给出口商，出口商通过物流公司发货，物流公司核对货物信息后上传交货单据到区块链网络，进口商在区块链网络上确认交易信息后支付剩余货款。所以，区块链跨境支付能够化解信任危机，降低支付风险，节省时间成本，加速企业资金回笼，促进国际贸易的快速健康发展。

5 一个基于区块链技术的跨境支付案例

结合区块链技术特征，本文在分析跨境支付流程的基础上构建了区块链跨境支付架构，它涉及2个角色、4个模块。其中网关是第一个角色，即包含银行、做市商和流动性提供商等，第二个角色是国际贸易客户。四大模块包含网络连接器、区块链支付账本、做市商客户端和交易客户端，具体操作流程如图5所示。

本文从实务操作层面实证区块链跨境支付的可行性，我们列举了一个案例如下：

中国A公司进口美国B公司的大豆，假设A公司与B公司达成贸易，A向B支付8万美元，B向A发送价值8万美元的大豆。假设在中国的C银行，进口商A公司设有人民币账号，其中存储人民币200万元。在美国的D银行，出口商B公司设有美元账号，账户中有美元80万，假设外汇做市商在C银行开设有人民币账户，在D银行有美元账户。

5.1 支付准备阶段

（1）通过本地清算系统，外汇做市商向银行注入初始资金做市商在C银行注入600万元人民币，在D银行注入100万美元。注入资金后，C、D银行账本以及区块链支付账本中资金状态改变如图6所示。

（2）做市商要求C银行和D银行在区块链支付账本中注入资金做市商发出支付请求，要求C银行和D银行分别向其在区块链支付账本账户注入200万元人民币和40万美元。资金注入后三个账本中资金情况如图7所示。

5.2 共识校验阶段

A公司要汇款给B公司，A经过C银行发起给B的汇款请求。C银行收到后，通过Network Connector与D银行连接，发送相关汇款及订单信息给D银行。D银行收到后对其审核，检查B公司的身份、征信，查看订单是否符合当地监管规定，是否还需要C银行进一步了解汇款人信息等，若审核通不过则回复C银行终止交易，否则计算出该笔交易的手续费，以及B公司的相关信息一起发送给C银行（如图8所示）。

收到D银行回复后，C银行通过Network Connector找到能提供人民币、美元兑换的做市商，并向做市商查询当前人民币、美元汇率，做市商返回汇率报价：8万美元=50.55万元人民币。C银行加入自己的手续费100元人民币、D银行的手续费20美元，以及做市商的汇率形成的明细一起发送给A公司，由A确认是否愿意接受报价和汇率（如图9所示）。

如果A公司确认能接受报价，则C银行通过Network Connector向做市商、D银行发出确认通知，同时出口商B公司向D银行提交发货申明，D银行对B公司的发货情况进行确认，如果无误，则D银行将B公司已发货的信息告知C银行和做市商。A、B公司和C、D银行以及做市商根据掌握的客户和订单信息、汇率报价、发货信息等进行数据的真实性和一致性校验。如果都有效，则该笔交易得以确认。

上述资金流和业务流操作过程是通过区块链网络实施电子化操作的，执行效率高，且支付成本远远小于传统的跨境支付模式。基于SWIFT的银行电汇是目前最便捷的跨境支付结算方式，其实务操作分为支付验证、资金流转、资金交付和监管阶段，我们把SWIFT电汇的四个阶段与区块链支付流程对比如下四个方面。

第一，支付验证阶段。在传统支付验证阶段，汇出行对汇款人和收款人身份、征信等信息的验证都是人工操作，对用户信息的真实性鉴别能力有限，且容易出错，还有结算效率低。但如果基于区块链跨境支付，交易方的身份、征信等信息由系统收集上传在区块链上，交易时结算机构为参与方提供电子身份证明，所有交易都需要交易方的签名并在区块链网络上广播，交易每一个环节都受监管，这样身份鉴别的可靠性与效率大大提高，同时，链上数据的不可篡改性、可追溯性也保证了交易的安全性。

第二，资金流转阶段。传统跨境支付系统资金划转需要多个中间机构的介入和协调，导致结算出错率高、资金到账时间长和信息易泄露等问题。区块链跨境支付系统是去中心化分布式结算，无需第三方金融机构介入，汇款方与收款方直接点对点交易，交易流程简化，支付效率提高，交易成本降低。还有，整个交易中的所有数据都上链监控，从而保证了资金流转的安全性和交易的规范性。

第三，资金交付阶段。在传统电汇资金交付阶段，收款银行通知收款人取款，需要核实收款人身份，此时存在问题是收款人的身份有可能造假，为了降低风险，银行会要求收款人本人去取款，这会给收款人带来诸多不便。在区块链跨境支付系统的资金交付中，汇款会直接自动存入收款人的账户中，且每笔交易都记录在分布式共享账本上，数据无法篡改，交易公开透明，从而保证了交易的安全性。

第四，监管阶段。传统电汇在支付流程结束之后，结算机构还需定期向监管机构上报交易信息，如交易方的身份、汇款和货物等，收集、整理和存储这些信息会给结算机构增加负担，审查和安全存储这些信息也给监管机构会带来高昂的成本。但是采用区块链技术，所有交易信息都储存在分布式账本中，数据公开透明、无法篡改，且可以追溯，这样监管机构能随时审查交易信息，大大节省了人力物力。

6 对区块链跨境支付发展的建议

区块链跨境支付优势显著，其推广应用对国际贸易发展意义重大，但是目前区块链技术不成熟、监管不健全、标准不合规等问题制约了区块链支付结算的落地，本文给出四点建议。

6.1 技术层面

区块链跨境支付结算落地的主要障碍是区块链核心技术的限制，区块链的耗能问题、信用问题、加密算法的安全问题、区块容量问题和交易确认时间过长等問题都一直没有有效的技术方案来解决，这些技术难题阻碍了区块链技术的落地应用。我国作为一个贸易大国，应该加大对区块链核心技术自主研发的力度，尤其是金融科技企业，更应关注国内外相关行业研究成果，投入更多的人力财力积极研发区块链跨境支付的关键技术和商业模式，提前做好技术储备，从而在科技引领的时代中处于领先地位。

监管策略

区块链的去中心化特征与现行的中心化金融模式不同，在区块链有机融入跨境支付系统时，需要提前设立相应的监管体系。任何一个国家或机构都不能独立对区块链实施监管，只有各国金融机构、监管部门通力合作，共同制定适合全球贸易结算的区块链监管策略，同时还要注重监管、创新与应用的平衡。我国在建立区块链跨境支付体系时，可以参照英国“监管沙盒”机制在若干区域开展试点，比如在自贸区内选区块链结算银行进行试验，等到技术、监管政策成熟后再大面积推广。

人才培养

区块链技术是一门多学科交叉融合技术，涉及数学、计算机、网络空间安全、通信工程、金融等多个领域的专业知识和技能，而国内这种复合型高端人才很少，所以建议在我国重点院校的数学、计算机或网络空间安全学院开设区块链专业课程，聘请国内外著名区块链专家到院校一起培养人才。另外，可以与金融科技公司联合培养在国际贸易结算领域的区块链复合性人才。

6.4 产业标准

要把区块链技术应用于国际贸易结算中，还需要制定一个规范化的产业标准，制定标准有利于实现产业内企业之间的良性竞争，提升客户满意度、增强金融市场的有效性，防范可能的应用风险等。还有，区块链技术的产业标准是加强市场监管和政策制定的重要依据，要建立较为统一的产业标准，需要各国和各金融市场主体达成共识，规范区块链术语、编码等基础标准，统一技术开发，规范产品服务等。

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