區塊鏈在金融領域的四大應用價值、關鍵技術、應用場景和典型產品的對比分析，權威機構是這樣闡述的……

作者：中國信息通信研究院雲計算與大數據研究所金融科技研究團隊

來源：中國信息通信研究院

閱讀提示：全文4907字，摘編自《中國金融科技前沿技術發展趨勢及應用場景研究》，區塊鏈新金融實驗室（ID:bcfintechlab）已獲版權方授權。不構成投資建議。

【相關要聞】信息化和軟體服務業司研究籌建全國區塊鏈和分散式記賬技術標準化技術委員會 (來源：工業和信息化部官網)

近期，工業和信息化部信息化和軟體服務業司就籌建全國區塊鏈和分散式記賬技術標準化技術委員會事宜開展專題研究。

目前，國際標準化組織（ISO）、國際電信聯盟（ITU）、萬維網聯盟（W3C）等國際標準化機構紛紛啟動區塊鏈標準化工作。ISO成立了專註於區塊鏈領域的技術委員會TC 307（區塊鏈與分散式記賬技術技術委員會），開展基礎、身份認證、智能合約等重點方向的標準化工作。我國以參與國（P成員）身份參加相關標準化活動，取得了積極進展。

為儘快推動形成完備的區塊鏈標準體系，做好ISO/TC 307技術對口工作，部信息化和軟體服務業司指導中國電子技術標準化研究院提出全國區塊鏈和分散式記賬技術標準化技術委員會組建方案。下一步，部信息化和軟體服務業司將積極推動相關工作，加快推動標委會成立，更好的服務區塊鏈技術產業發展。

一、區塊鏈在金融領域的應用價值探討

1、重構信用創造機制

區塊鏈技術基於非對稱加密演算法，實現了信用創造機制的重構：在金融交易系統中，通過演算法為人們創造信用，從而達成共識。交易雙方無需了解對方基本信息，也無需藉助第三方機構的擔保，直接進行可信任的價值交換。區塊鏈的技術特性保證了，系統內部價值交換過程中的行為記錄、傳輸、存儲的結果都是可信的，區塊鏈記錄的信息一旦生成將無法篡改，除非佔有全網總算力的51%以上才有可能對記錄進行修改。

2、降低金融監管成本

金融行業在防範系統性風險上，需要藉助多道審計來控制金融風險，監管成本較高。特別是隨著互聯網金融等新興金融服務模式的出現，金融管控要求逐步提升，監管的難度不斷增加，整個金融系統的監管成本越來越高。區塊鏈通過分散式網路結構，將信息儲存於全網中的每個節點，單個節點信息缺失不影響其餘節點正常運轉。區塊鏈技術，以其防篡改、高透明的特性，保證了每個數據節點內容的真實完整性，實現了系統的可追責性，降低了金融監管的成本。

3、實現高效低成本的交易模式

區塊鏈通過共識機制替代中心化的信任創造方式，實現任意兩個節點在不依賴任何中心平台的情況下進行點對點交易。點對點交易模式無需第三方介入，大幅降低信息傳遞過程中出現錯誤的可能，從而提升信息傳輸效率。而且，基於區塊鏈技術的點對點交易由計算機程序自動確認執行雙方交易結果，即交易確認和清算結算在同一時間完成，大幅度提高了金融交易和結算效率。

4、實現個人隱私保護

隨著金融業務與信息技術的不斷融合，用戶身份識別和安全認證成為一項重要問題。區塊鏈技術通過基於節點的授權機制，將私密性和匿名性植入到用戶控制的隱私許可權設計中，只有授權節點才有相應許可權查閱和修改有關數據信息。區塊鏈技術對於完善用戶個人信息保護制度，保證個人信息、財產狀況、信用狀況等私密信息安全，具有重要應用價值。

二、區塊鏈在金融領域應用的關鍵技術剖析

1、區塊鏈通用技術原理

區塊鏈具有去中心化、時序數據、集體維護、可編程和安全可信等特點。

去中心化：區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分散式系統結構，採用純數學方法而不是中心機構來建立分散式節點間的信任關係，從而形成去中心化的可信任的分散式系統；

時序數據：區塊鏈採用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據，從而為數據增加了時間維度，具有極強的可驗證性和可追溯性；

集體維護：區塊鏈系統採用特定的經濟激勵機制來保證分散式系統中所有節點均可參與數據區塊的驗證過程，並通過共識演算法來選擇特定的節點將新區塊添加到區塊鏈；

可編程：區塊鏈技術可提供靈活的腳本代碼系統，支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其它去中心化應用；

安全可信：區塊鏈技術採用非對稱密碼學原理對數據進行加密，同時藉助分散式系統各節點的工作量證明等共識演算法形成的強大算力來抵禦外部攻擊、保證區塊鏈數據不可篡改和不可偽造，因而具有較高的安全性。

2、區塊鏈在金融領域技術架構

區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。

數據層：用於封裝底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術；區塊鏈作為公開的鏈式賬本，其中存儲的數據向網路中所有節點公開，每個分散式節點都可以通過特定的哈希演算法和Merkle 樹數據結構, 將一段時間內接收到的交易數據和代碼封裝到一個帶有時間戳的數據區塊中, 並鏈接到當前最長的主區塊鏈上, 形成最新的區塊。該過程涉及區塊、鏈式結構、哈希演算法、Merkle 樹和時間戳等技術要素。在金融業務場景中，業務規則和監管機構要求保護相關數據的隱私性、完整性。

網路層：用於封裝區塊鏈系統的組網方式、消息傳播協議和數據驗證機制等要素。通過設計特定的傳播協議和數據驗證機制, 可使得區塊鏈系統中每一個節點都能參與區塊數據的校驗和記賬過程, 僅當區塊數據通過全網大部分節點驗證後, 才能記入區塊鏈。

共識層：主要封裝網路節點的各類共識演算法；區塊鏈或分散式賬本技術應用的一種無需依賴中央機構來鑒定和驗證某一數值或交易的機制。共識機制是所有區塊鏈和分散式賬本應用的基礎。區塊鏈技術的核心優勢之一就是能夠在決策權高度分散的去中心化系統中使得各節點高效地針對區塊數據的有效性達成共識。

激勵層：將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；區塊鏈共識過程通過匯聚大規模共識節點的算力資源來實現共享區塊鏈賬本的數據驗證和記賬工作, 因而其本質上是一種共識節點間的任務眾包過程. 去中心化系統中的共識節點本身是自利的, 最大化自身收益是其參與數據驗證和記賬的根本目標. 因此, 必須設計激勵相容的合理眾包機制, 使得共識節點最大化自身收益的個體理性行為與保障去中心化區塊鏈系統的安全和有效性的整體目標相吻合。

合約層：主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；合約層封裝區塊鏈系統的各類腳本代碼、演算法以及由此生成的更為複雜的智能合約. 如果說數據、網路和共識三個層次作為區塊鏈底層「虛擬機」分別承擔數據表示、數據傳播和數據驗證功能的話, 合約層則是建立在區塊鏈虛擬機之上的商業邏輯和演算法, 是實現區塊鏈系統靈活編程和操作數據的基礎. 包括比特幣在內的數字加密貨幣大多採用非圖靈完備的簡單腳本代碼來編程式控制制交易過程, 這也是智能合約的雛形; 隨著技術的發展, 目前已經出現以太坊等圖靈完備的可實現更為複雜和靈活的智能合約的腳本語言, 使得區塊鏈能夠支持宏觀金融和社會系統的諸多應用。

應用層：封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基於時間戳的鏈式區塊結構、分散式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。可編程金融意味著代碼能充分表達這些業務合約的邏輯。智能合約使區塊鏈的功能不再局限於發送、接收和存儲財產。資產所有者無需通過各種中介機構就能直接發起交易。

圖：區塊鏈在金融領域的技術架構

三、區塊鏈在金融領域的應用場景解讀

1、數字票據

基於區塊鏈構建的體系呈現去中心化特點，介入票據業務的個體將參與票據出票、保證、承兌、背書、貼現、轉貼現、質押、付款等業務流程。數字票據各參與方通過區塊鏈的共識機制達成信任。區塊鏈的分散式結構使得數據票據系統具有強大的容錯性，有效緩釋系統的中心化風險。基於區塊鏈的時間戳機制，數據票據保證信息完整且整體交易流程透明，能夠有效避免偽造或變造票據、一票多賣等問題。此外，智能合約有效控制、約束數字票據的用途、交易條件、交易時間等要素，保證打款背書同步，並滿足更為靈活、豐富的業務場景，適應票據業務的創新需求。

從系統層面上，區塊鏈數字票據平台採用分層設計，包括底層網路協議層、數據層、平台層和應用層。參與方可以通過API的方式接入到聯盟鏈中,並且在此架構下實現多種信用資產的發行與流通管理。每個數字票據都有一個完整的生命周期，其中智能合約承擔著區塊鏈最核心的功能。包括票據開立、流轉、貼現、轉貼現、再貼現、回購等一系列業務類型，這些業務類型、交易規則以及監管合規，理論上都可以通過智能合約編程的方式來實現，並可根據業務需求變化靈活變更升級。

2、徵信管理

傳統徵信模式下，由於徵信數據流通方、加工方、使用方的分離，徵信數據二次交易沒有手段稽核及管控、無法實時校驗授權真實性的原因，徵信數據交易授權長期還停留在紙質協議的手段上。區塊鏈技術的發展使得這一問題得到了有效的改善。由於其交易公開透明、安全可靠、難以篡改，並且自帶時間戳屬性，將區塊鏈技術用於徵信數據交易授權具有可行性。通過搭建私有鏈或聯盟鏈的形式，由數據供方對徵信數據需方授權。數據採集與加工的過程中，可以對授權文件進行同步流通與校驗，從而實現實時校驗授權真實性、二次交易稽核及管控的目的。這種方法搭建下的體系中，無需使用方改變現有業務流程，並且授權記錄可實時更新。

採用基於區塊鏈的徵信解決方案，保證了可以在有效保護數據隱私的基礎上實現有限度、可管控的信用數據共享和驗證。針對目前傳統徵信行業現狀與痛點，區塊鏈可以在徵信的數據共享交易領域著重發力。面向徵信相關各行各業的數據共享交易，構建基於區塊鏈的一條聯盟鏈，搭建徵信數據共享交易平台，促進參與交易方最小化風險和成本，加速信用數據的存儲、轉讓和交易。隨著區塊鏈技術的發展和應用場景的不斷增加，區塊鏈技術未來還有可能在徵信數據交易行業中發揮更大的作用。

圖：基於區塊鏈的徵信解決方案

3、跨境支付結算

大規模跨境貿易一方面促進了各國經濟的快速流通與協作，使資源在全球範圍得到優化配置；另一方面，隨著跨境支付結算效率不斷提升，大量出口企業也出現了大量的海外應收賬款、壞賬等問題。如何在跨境支付過程中有效降低結算風險，節省支付成本，已成為國際貿易中的一個重要問題。區塊鏈是分散式數據存儲、點對點傳輸、信任共識演算法、加密演算法等技術的集成創新，具有泛中心化、信任共識、信息不可篡改、開放性等特徵，適合應用於交易雙方需要高度互信的業務情形中。構建基於區塊鏈的跨境支付模式，能夠大大降低跨境支付的風險，提高跨境支付的效率，節省跨境支付的成本。

圖：基於區塊鏈的跨境支付結算模式

4、供應鏈金融

多級供應商在傳統供應鏈金融模式下面臨融資難的問題，其原因主要源於：1）信息不對稱；2）信用無法傳遞；3）支付結算不能自動化按約定完成；4）商票不能拆分支付，使得整張背書轉讓的場景缺乏等。對於多方參與的供應鏈金融，區塊鏈依託分散式賬本、加密賬本結構、智能合約等核心技術，為解決以上問題提供了很好的方案。區塊鏈將分類賬上的貨物轉移登記為交易，以確定與生產鏈管理相關的各參與方以及產品產地、日期、價格、質量和其他相關信息。任何一方都不會擁有分類賬的所有權，也不可能為牟取私利而操控數據，加上交易進行過加密，並具有不可改變的性質，所以分類賬不會受到損害。此外，基於區塊鏈技術的供應鏈金融業務將能大幅減少人工的介入，將目前通過紙質作業的程序數字化。所有參與方都能使用一個去中心化的賬本分享文件並在達到預定的時間和結果時自動進行支付，極大地提高效率及減少人工交易可能造成的失誤。

四、區塊鏈在金融領域應用的典型產品對比分析

目前，區塊鏈企業相繼推出自主研發的區塊鏈產品。各區塊鏈企業已經開發了高性能、高可擴展的區塊鏈基礎服務平台，具備快速構建上層應用業務的能力，能夠滿足大規模用戶數量的應用場景，致力於打造企業級的區塊鏈產品，並提供行業解決方案。通過調查對比可以看出，不同企業在區塊鏈平台的具體實現上略有差別，應用的場景也呈現多樣化趨勢。

表. 部分區塊鏈產品對比分析

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編寫指導：何寶宏、張雪麗

編寫小組：韓涵、何陽、趙博、張嘯野、許一駿

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