巴位元專欄 | 楊望：區塊鏈的技術原理及其在金融領域的應用
中國人民大學國際貨幣研究所研究員楊望，瀚德 ofollow,noindex">金融 科技研究院副研究員宮曉林、曲雙石在《國際金融》撰文表示， 區塊鏈 技術是當前金融科技領域最前沿的技術，已經引起了多國政府部門、金融機構和投資者的廣泛關注。本文以區塊鏈技術的一個較成熟的應用——比特幣的工作原理入手，介紹區塊鏈技術的原理、特點及在金融行業的應用。資訊不對稱問題是困擾金融機構支援實體經濟發展的核心問題。傳統金融模式一直沒有找到有效解決資訊不對稱問題的辦法。區別於傳統金融模式，區塊鏈技術的出現為解決資訊不對稱問題提供了方案。未來，隨著其技術的成熟和應用的落地，區塊鏈技術可能給金融行業和整個金融生態帶來更大的變化。
引言
近年來，隨著網際網路金融模式的出現，一些金融機構開始關注普通客戶群體，並認為服務小微客戶是未來金融行業的藍海。但是，服務小微客戶的成本較高，多數金融機構服務小微客戶的收益和成本不能匹配，積極性並不高。資訊不對稱是造成這一現象的根本原因。作為困擾傳統金融服務實體經濟最核心的問題，由於受到資訊不對稱的制約，傳統金融模式無法全面發揮出金融對實體經濟的支援作用，也因此產生了小微客戶“融資難、融資貴”的問題。
儘管金融機構想盡各種辦法，強化風險管理，但是利用傳統手段依然無法有效突破資訊不對稱的難題。隨著金融科技（Fintech）公司逐漸進入到金融領域，人工智慧、區塊鏈（Blockchain）等各類新技術逐步應用於金融行業。在傳統金融模式服務實體經濟的能力已經達到瓶頸的情況下，利用科技手段對金融行業進行升級可能會帶來新活力。
伴隨著Fintech 席捲全球，區塊鏈技術的先進性日益彰顯。2015 年，部分國際化大型金融機構開始積極探索應用區塊鏈技術對傳統金融業務進行改造升級。區塊鏈技術對我國金融產業和金融體系的重要性同樣不容忽視。我國金融機構對於區塊鏈技術仍處於探索階段，越來越多的金融機構已經意識到區塊鏈技術的重要性，並在相關領域開展了應用研究。同時，區塊鏈技術也受到監管機構的關注。由於區塊鏈技術對於提升金融普惠性和防範金融安全方面的潛在作用，《G20 數字普惠金融高階原則》中提出，要“探索分散式賬本技術在提高批發和零售金融基礎設施透明度、有效性、安全性和可得性方面的潛力”。
本文擬從區塊鏈技術較為成熟的一個應用——比特幣的工作原理出發，全面介紹區塊鏈技術的原理及在金融機構中的應用前景，揭示該技術在解決資訊不對稱、提升交易效率、降低交易成本等方面的作用。
一、從比特幣看區塊鏈技術
（一）比特幣（Bitcoin）是一種數字 加密貨幣
比特幣是一種數字加密貨幣，由中本聰（SatoshiNakamoto）2009 年1 月25 日設計上線。比特幣的產生、發行和交易機制與傳統貨幣不同。傳統貨幣的產生、發行和交易依託於中央銀行、商業銀行等中心化的二元模式；而比特幣的發行不需要中心化的金融中介，比特幣社群使用者可通過比特幣區塊鏈網路發行和管理數字加密貨幣。
比特幣是以黃金模式發行，人們形象地將該過程稱為“挖礦（Mining）”，並將所有提供計算力的節點稱為“礦工（Miner）”。目前，比特幣挖礦的發行方式使每位礦工都可以從中獲取12.5 個比特幣的收益。
實際上，比特幣的發行過程是求解多重雜湊值解方程（Hash Function）的過程。節點挖礦獲得比特幣的過程，是通過計算機進行大量計算求出合理的雜湊值來實現的。簡而言之，這個過程的主要目標是求解交易雙方的公鑰。每次求出的解都會作為下次計算的初始條件，節點在此基礎計算新結果。當一個節點解出一組之前未解出的雜湊值時，系統向全網路釋出，各節點查驗本地資料庫。如果各節點發現該解正確，並且資料庫中沒有此解記錄，將確認並記錄該解的合法性。當所有節點都確認並記錄完畢時，求出該解的節點便被獎勵一定數量的比特幣。
作為比特幣最底層的核心技術，區塊鏈技術來源於2014 年10 月大英圖書館的一次研討會。比特幣是區塊鏈技術最成功的金融應用，它以公開賬本的形式在全網記錄所有交易資訊。隨著比特幣的普及和應用，區塊鏈技術日益受到金融科技界的關注。
（二）區塊鏈是弱中心化的分散式賬本協議
德勤（2016）認為，區塊鏈技術提供了一份公共的分散式安全賬本，是一種開放式的價值傳遞協議。實際上，區塊鏈是一個由使用密碼學方法相關聯產生的資料塊構成的弱中心化的資料庫，任何發生在此區塊鏈網路上的交易，均會以約定的演算法記錄到區塊鏈系統上。所有節點都儲存一份完整的資料備份，包含自該區塊鏈系統形成以來的所有交易記錄。
區塊鏈由一個個區塊組成。區塊是區塊鏈的基本儲存單元，記錄了10 分鐘內各節點的全部交易資訊。每一個數據區塊中包含一次交易資訊，用於驗證資訊的有效性，併為下一個區塊的生成做準備。區塊由三部分組成：本區塊的地址、交易單和前一個區塊的地址。當區塊鏈上一個節點發起一筆交易時，該節點需要將資訊向其他節點進行公告。該節點用私鑰加密資訊，從而可有效防止資訊偽造。由於瞭解歷史交易資訊，收到資訊的節點利用備份資訊能夠判斷交易是否真實。各節點驗證成功後，將最後一個區塊的地址與交易資訊結合，形成一個新區塊，並打上時間戳（Timestamp）連線到區塊鏈上，完成交易的全過程。由於每個區塊都擁有前一個區塊的地址，人們可以通過後一區塊地址找到前一區塊，直至初始區塊。因此，區塊鏈就是由根據時間順序相連線的區塊構成的完整交易資訊鏈條。
（三）區塊鏈的特點
區塊鏈是一個全新的資料庫系統，具有弱中心化、不可篡改、包容性等特點。其中，弱中心化、不可篡改是區塊鏈技術區別於傳統技術的核心特徵。這兩個特徵使得由區塊鏈技術構建的系統能夠通過系統機制設定，實現“自信任”。
1. 弱中心化。區塊鏈系統的每個節點都儲存著一份完整資料備份，能夠有效預防中央伺服器發生故障而導致的網路癱瘓和資料丟失，以及黑客對單個節點的惡意攻擊，從而保證資料的安全。除非有人能同時控制系統中超過51% 的節點，否則對於單個節點的攻擊不能影響其他節點資料的內容。
2. 不可篡改。區塊鏈系統是一個公共的總賬本，系統全部資料都公開、透明地記錄在該賬本上。所有資料通過網路共識演算法記錄，每筆基於區塊鏈交易的新資訊都會向全網釋出，經各個節點逐一確認、儲存後，將收到的交易資訊形成新區塊，確保區塊鏈系統資訊不可篡改、無法作假、可以追溯。同時，區塊鏈技術使用隨機雜湊演算法和時間戳技術，節點在驗證時會蓋上時間戳，提供交易時間證明，保證同筆交易的唯一性。如果要修改某個區塊的交易資訊，必須要完成該區塊及之後區塊的所有資訊。由於修改後會造成雜湊值與原來的雜湊值不同，無法通過其他節點確認，將使得修改無效，大大提高了篡改資訊的難度。因此，區塊鏈技術可以為交易提供可靠的信用保證。其不可篡改的特性為解決合同衝突提供了有效方案，可以應用於儲存並公證永久性記錄和需要確保資訊真實性的領域。如，財產所有權的公證。
3. 包容性。區塊鏈技術以演算法為基礎，摒棄了不同國家文化和經濟差異，使各國機構可以建立統一的信用體系。此外，區塊鏈技術是對外開源和共享的：任何進入區塊鏈的機構和個人，不僅能提交記錄，還能得到完整的系統歷史交易記錄，並對資訊所有者確權；同時，由於區塊鏈系統運行於網際網路，符合要求的任何機構和個人都能以節點的方式加入該系統。
二、區塊鏈技術的興起：解決信任問題
現有的資訊網際網路架構是基於TCP/IP 協議構建的中心化架構。TCP/IP 協議雖然能保證資訊傳遞渠道的可靠性，但不能保證所傳遞資訊的真實性。而資訊的真實性，即資訊不對稱問題是現代金融理論研究的一個重要問題。區塊鏈技術之所以能夠得到金融科技界的廣泛關注，主要是其解決了資訊傳遞中的信用問題，也稱“拜占庭將軍問題（ByzantineFailures）”。王永利（2016）認為，區塊鏈很可能成
為下一代全球信用認證和價值網際網路的基礎協議。
（一）拜占庭將軍問題
拜占庭將軍問題由Leslie Lamport（1982）提出，核心是解決信任問題。拜占庭帝國（東羅馬帝國）國土遼闊，駐守邊疆的各支軍隊距離遠，將軍間依靠信差傳遞訊息。根據規定，只有在所有將軍和副官達成共識的情況下，才能攻打敵人。但是，由於軍隊內部存在叛徒和間諜，其發出的錯誤資訊可能會影響出兵決定。“拜占庭將軍問題”就是在已知存在叛徒的情況下，忠誠的將軍如何不受影響，形成正確共識的問題。
將“拜占庭將軍問題”應用到金融科技領域，就是處理分散式系統的資訊互動問題。即當網路中任意節點都無法相互信任時，如何防範資訊被篡改並形成共識進行安全的資訊互動。
區塊鏈技術解決了“拜占庭將軍問題”。區塊鏈技術是弱中心化、自信任的底層架構技術，由區塊鏈技術構建的系統存在一個公開、透明的賬本，通過共識機制解決信任問題，使所有節點都能進行安全的資料交換，不必擔心信任問題。
（二）區塊鏈的共識機制
區別於傳統由中心化（如交易、清算中心等）機構進行資訊更新和驗證的模式，區塊鏈通過形成共識機制解決信用問題，利用弱中心化的模式實現網路各節點的自證明。以比特幣為例，比特幣主要以工作量證明（Proof of Work，POW）機制作為共識機制。交易記賬權或區塊建設權需要節點通過算力競爭獲得——節點通過計算解決複雜的數學問題，構成了工作量證明機制。並且，隨著求解難度的不斷增加，計算量也隨之增加。工作量證明機制中，其他節點通過驗證結果的方式，確定求出解的節點完成了相應工作量。
除工作量證明機制外，區塊鏈技術還存在其他共識機制，如權益證明機制（Proof of Stake，POS）、股份授權證明機制（Degate Proof of Stake，DPOS）等。權益證明機制通過每一筆交易銷燬的幣天數（CoinDays）①實現權益證明，從而克服了工作量證明機制浪費算力的問題。股份授權證明機制則是通過實施科技式民主來抵消中心化的影響：由擁有 投票 權的人投票選出區塊鏈的生產者簽署（生產）區塊；在每個區塊被簽署之前，要驗證前一個區塊已經被受信任節點簽署。區別於其他保障加密貨幣安全的演算法，在股份授權證明機制下，每個客戶端都能決定可以信任誰的問題，而不必信任擁有資源最多的人。該機制可以最大化有投票權人的利益，同時最小化維護網路執行和安全的成本。
區塊鏈技術通過共識機制產生了“智慧信任”（Coded Trust），可以作為可靠的資料庫記錄各種資訊。除共識機制外，區塊鏈系統記錄的資訊欄位與生成時間相對應，一個區塊經過驗證連結到區塊鏈後，會被永久儲存。該資訊具有唯一和不可篡改性。通過共識機制等技術保證，區塊鏈技術較好地解決了信任問題，可以為金融行業創造自信任的金融生態。
三、區塊鏈技術在金融領域的應用
（一）區塊鏈的應用形態
區塊鏈系統具有靈活的結構。根據區塊鏈可擴充套件節點範圍，區塊鏈分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈和側鏈四種應用形態。金融機構可以根據不同的應用場景和使用者需求進行選擇。
1. 公有鏈。公有鏈是任何人都能參與到共識機制形成的區塊鏈組織架構。無論採取何種共識機制，沒有節點可以阻止其他新節點加入區塊鏈。比特幣就是一種典型的公有鏈。
2. 聯盟鏈。聯盟鏈的參與主體由構建區塊鏈的組織或個人決定。只有通過確認後，新節點才能加入聯盟鏈。有觀點認為，聯盟鏈可能是未來區塊鏈應用的主要形式。多家大型金融機構組成的區塊鏈聯盟——R3CEV 就是典型的聯盟鏈，其主要職責是制定金融行業區塊鏈技術開發的標準，探索區塊鏈技術在金融實務中的應用。
3. 私有鏈。私有鏈由開發人指定參與成員，僅對特定主體內部開放，不對外公開。私有鏈主要應用於機構內部的資料管理和審計。
4. 側鏈。側鏈是在主區塊鏈基礎上錨定了主區塊鏈的某一個節點而形成的新區塊鏈。主鏈與側鏈之間可以進行資料交換，從而提升了主鏈的可擴充套件性，也擴大了主鏈的應用範圍。每一條側鏈可以對應特定的應用場景。針對不同應用場景，每條側鏈還可以形成分支側鏈。區塊鏈初創公司——區塊流（Blockstream）就是在比特幣的主區塊鏈基礎上開發了側鏈和一系列工具，並允許客戶創造自己的側鏈，從而提升了區塊鏈的可擴充套件性。
（二）金融機構對區塊鏈技術應用的探索
對區塊鏈基礎理論和技術研究的不斷深化，是區塊鏈技術大範圍應用的前提。目前，區塊鏈技術依然處於概念引入和技術研究的階段。但是，國際上一些大型金融機構已經在區塊鏈領域開展了探索。目前，區塊鏈技術在金融業落地主要通過三種途徑：一是金融機構設立區塊鏈技術研發部門。如瑞士銀行、花旗銀行等機構，均成立了區塊鏈研發實驗室，圍繞數字貨幣及其支付、結算，探索區塊鏈技術的應用。二是投資區塊鏈初創公司。2015 年以來，部分大型金融機構以股權投資的形式投資區塊鏈技術企業。如高盛聯合其他機構注資比特幣公司Circle，西班牙對外銀行通過子公司參與了Coinbase 的融資等。三是與金融科技初創公司合作開展業務。例如，澳大利亞聯邦銀行和開源軟體瑞波（Ripple）合作構建了可以在其子公司間轉賬支付的區塊鏈系統；普華永道與Blockstream 等科技公司合作，為客戶提供區塊鏈技術諮詢服務。
在所有研發區塊鏈技術落地的金融機構中，R3CEV 是區塊鏈技術在商業銀行領域應用的典範。R3CEV 成立於2015 年9 月。作為銀行業區塊鏈組織，其核心職能是探索區塊鏈技術在金融領域的開發應用、制定銀行業區塊鏈技術開發的行業標準。目前，美國銀行、花旗銀行、匯豐銀行、高盛等60 多家銀行集團均加入了該組織。
2016 年至今，R3 CEV 已經進行了兩輪測試，測試內容包括電子交易、商業票據簽發和票據贖回。第一輪測試是在1 月進行的，巴克萊銀行、瑞士信貸銀行等11 家大型銀行參與了該測試。1 月20 日，R3 CEV 釋出了首個分散式賬本實驗，使用以太坊和微軟Azure 的區塊鏈後端即服務。第二輪測試是在2 月進行的，有40 家大型金融機構參與，主要測試分散式分類賬系統執行智慧化指令的效能。在預先存在的條件滿足時，區塊鏈系統自動執行協議並完成交易。
2016 年4 月，R3 CEV 宣佈了分散式賬本應用Corda。區別於原區塊鏈技術把歷史資料拷貝給所有參與者的做法，只有經過驗證的交易才可以由Corda 分享，併為監管機構設定“監管觀察員節點”，監控系統執行。
區塊鏈技術在國內也引起了金融機構的重視。2016 年5 月，中國平安宣佈與R3 CEV 建立合作伙伴關係，成為中國第一家正式加入該區塊鏈聯盟的金融機構。平安集團希望通過與R3 CEV 的合作，開發和運用區塊鏈技術打造更加高效的端到端的金融資產數字化管理。此外，萬向控股也設立了專門的區塊鏈技術投資基金，在全球範圍內投資區塊鏈商業應用專案。2016 年4 月，萬向集團等機構發起成立了中國分散式總賬基礎協議聯盟（China Ledger）。
（三）區塊鏈技術在金融行業的應用展望
儘管區塊鏈技術目前無論是在科技界還是金融界的應用很有限，缺少成熟產品，但在金融領域，大型國際化金融機構均投入精力開展研發。MelanieSwan（2015）認為，區塊鏈技術應用分為三個階段：第一階段主要應用於貨幣領域，與現金有關的加密數字貨幣和數字支付系統等；第二階段主要應用於合約領域，如股票、債券、信貸、資產確權和智慧合約等；第三階段主要應用於政府、健康、科學、文化和藝術等方面，最終實現弱中心化和社會自治。目前，區塊鏈技術的應用主要處於第一和第二階段。
區塊鏈技術應用於金融領域可能產生巨大的潛力和價值。金融機構可以基於區塊鏈技術的三個特點開展應用。一是區塊鏈弱中心化特點可以簡化金融服務、管理流程；二是基於區塊鏈不可篡改的特性，可以構建開戶、登記、結算和清算系統，將消費類資產、實物資產和虛擬服務類資產數字化；三是基於區塊鏈技術開源的特徵，可以構建智慧合約，如：出具證明、醫療、保險、政治投票等。
未來，區塊鏈技術在金融科技領域的應用主要可能集中在以下方面。
1. 法定數字貨幣
除比特幣、瑞波幣（Ripple Coin）等數字加密貨幣外，全球中央銀行或商業銀行都在研究利用區塊鏈技術開發法定數字貨幣平臺。國際貨幣基金組織、美聯儲、英國央行等機構對區塊鏈技術表現出濃厚興趣。數字貨幣具有“直升機撒錢（HelicopterDrops of Money）”的功能，可以將央行的現金直接發到每個人手上，減少中間環節。因此，匯豐銀行認為，央行可以把區塊鏈技術作為一種貨幣的政策工具，更直接地實施巨集觀調控政策。
目前，英國央行計劃釋出由中央銀行發行的數字貨幣RSCoin。RSCoin 是一款完全基於央行需求利用區塊鏈技術設計的數字貨幣，目前已進入了初步測試階段。RSCoin 的發行將有助於推動各國政府對區塊鏈技術的認可。人民銀行和社科院（2015）提出，eSDR 是走向理想的超主權貨幣創新，表明我國央行正在跟蹤區塊鏈技術及其在數字貨幣領域的應用。2016 年1 月，人民銀行召開數字貨幣研討會時表示，人民銀行2014 年就組建了研究數字貨幣及區塊鏈技術的團隊。
2. 支付清算
商業銀行是傳統支付清算的重要中介。按照現有流程，完成一筆支付清算需要經過央行、開戶行和對手行，境外交易還涉及境外銀行或代理行。在此過程中，各個機構都有自己的財務系統，需要事先建立代理關係，並批准授信額度。每筆交易節點多、流程長、成本高。
通過區塊鏈技術構建的數字貨幣支付、清算體系，與傳統支付清算體系完全不同。區塊鏈技術實現了去中介和自信任的效果。因此，運用區塊鏈技術支付數字貨幣不再需要第三方做信用中介，整個支付過程由交易雙方直接進行，從而可大大提高跨境、跨區域支付的效率。此外，支付資訊在區塊鏈系統上的完整記錄，能夠保證交易資訊的可追溯，並實現實時統計資金的流向和用途，從而在很大程度上避免洗錢、偷漏稅等違法行為的發生。即使區塊鏈系統部分網路節點癱瘓，也不會影響整個系統執行。這就增加了黑客攻擊區塊鏈支付體系的難度，提升了支付系統的安全性。
利用區塊鏈技術構建的數字貨幣網路，還可以使沒有銀行賬戶的人通過手機軟體就能即時跨境支/ 取款項，突破了機構、地區甚至國家的信用侷限，實現不同地域、不同文化背景人群的信用共識。
3. 數字直接融資平臺
（1）數字有價證券
利用區塊鏈技術發行有價證券，可以減少交易成本，提高交易和結算速度。利用區塊鏈技術將有價證券的每筆交易資訊都放到區塊鏈上，公開透明，從而可以解決資訊不對稱的難題，使投資決策更加高效。
一些機構已在應用區塊鏈技術探索搭建數字直接融資平臺。美國十大網上零售商之一的Overstock於2015 年釋出了tФ 區塊鏈平臺，利用區塊鏈技術發行數字有價證券，顛覆了傳統有價證券的發行和交易模式。同年7 月，Overstock 通過tФ.com 發行了總額500 萬美元的“數字企業債券”。Overstock還希望運用區塊鏈技術發行和交易股票。2015 年末，Overstock 運用區塊鏈技術開發弱中心化股票交易系統——美第奇專案（Medici Project）獲得美國證券交易委員會（SEC）的批准。
此外，2015 年6 月，納斯達克宣佈和區塊鏈技術初創公司Chain 合作，構建區塊鏈股票交易系統。同年12 月，納斯達克通過該平臺成功完成首單證券交易，證明了運用區塊鏈技術進行股份交易的可行性。
（2）股權數字眾籌平臺
區塊鏈技術的弱中心化、不可篡改的特性，可以應用於搭建股權數字眾籌平臺，對借款人個人情況和家庭商業行為、投資記錄等進行識別；同時，利用區塊鏈技術還可以對投資專案進行全過程跟蹤，使投資人及時掌握專案的進展情況，降低信用
風險。
4. 風險管理
（1）數字徵信系統
商業銀行進行信貸審批，需要在客戶授權的前提下，從央行徵信中心調閱借款人信用記錄；同時，商業銀行也需要將收集到的借款人信用資訊上傳至央行徵信中心。這種由央行集中收集信用資料的模式可能造成借款人資訊不完整、使用效率低的問題。
區塊鏈系統可以依靠演算法自動記錄信用資訊，由系統每臺計算機確認並存儲資訊，透明度高、不可篡改、使用效率高。商業銀行以加密形式儲存並共享客戶在本機構的信用狀況，客戶申請貸款時不必再到央行申請查詢徵信，商業銀行通過調取區塊鏈系統的資料就能全面掌握借款人的歷史信用記錄。
（2）數字票據系統
傳統P2P 票據模式下，監管機構、投資者與被投資企業存在資訊不對稱。監管機構和投資者不能全面掌握企業是否存在虛構票據、一票多賣，以及資金是否被挪作他用等資訊，存在較大風險。
基於區塊鏈技術開發的數字票據是一種更安全、智慧和便捷的票據形式。一是可以有效防範企業信用風險。區塊鏈系統是一個公共賬本，資訊不可篡改，避免了紙票“一票多賣”、電票打款背書不同步等問題。二是節約成本，降低中心化風險。區塊鏈資訊系統的搭建和資料儲存不需要中央伺服器，不用進行中央系統開發，減少了系統維護和優化成本，降低了系統中心化可能出現的風險。三是降低監管成本。區塊鏈技術不可篡改的特徵為系統提供了信用保證，降低了監管調閱成本。監管機構可以在區塊鏈系統中建立數字監管規則，實現全面、實時、有效的監管。
（3）數字審計和內控系統
區塊鏈技術可以提升審計效率，提高系統資料的完整性和真實性。運用區塊鏈技術還可以永久儲存監管記錄和審計痕跡，為監管、審計等提供便利，有效控制欺詐、手工輸入錯誤等操作風險。由於交易確認即完成清算和結算，大大降低了交易對手的信用風險。使用區塊鏈系統可以馬上識別任何細微的造假，從根本上避免單點風險的發生，進而使金融機構以較低的成本提升自身內控和內審能力。
5. 數字化認證
（1）資產電子確權（認證）
財產的有效確權能夠為社會低收入人群擴大正規金融擔保品的來源，讓低收入群體可以享受到正規金融服務，提升金融普惠性。
區塊鏈初創公司Factom 與宏都拉斯政府合作，應用區塊鏈技術開發了一套土地產權登記系統。宏都拉斯政府通過該系統建立了新的房地產契約登記和交易制度，運用區塊鏈技術跟蹤該國所有土地產權交易。另外，World Citizen Project 專案正在設計全球區塊鏈護照系統，希望構造適用於全球的市民體系。
（2）鑑定
由於區塊鏈系統可以有效解決資訊真實性的問題，可以將該技術應用於奢侈品和藝術品領域，進行產品認證和辨偽，避免行業欺詐。例如，藝術品資訊創業公司Verisart 利用區塊鏈技術保證藝術品的真實性；英國區塊鏈初創公司Everledger 在其構建的區塊鏈系統記錄了83 萬顆鑽石資訊。
目前，金融機構和科技公司均看好區塊鏈技術應用於金融領域的前景。金融機構主要看中區塊鏈技術記賬的完整性和安全性，以及交易清算、結算和審計的便利性和低成本；而科技公司主要為區塊鏈技術研究和開發提供軟體和硬體支援。
未來，區塊鏈技術將影響金融機構支付系統、審計和內控等管理資訊系統架構；同時，技術的變革還可能對傳統金融業務和經營模式產生衝擊。區塊鏈技術可能對商業銀行支付清算業務產生影響，形成點對點的支付清算系統；隨後，區塊鏈技術將向資產和信用管理領域深入，對數字資產、智慧合約、財務管理等領域產生深遠影響; 最終，區塊鏈技術將改變人們使用金融產品的習慣，並對社會信用體系產生影響，形成更加民主、友好的金融生態。
四、區塊鏈尚存的技術難題
任何技術的發展和落地都不可能一蹴而就。儘管區塊鏈技術越來越受到金融科技界關注，但本身依然不夠成熟，在廣泛應用之前，仍然有許多問題需要解決。
（一）儲存佔用空間大
區塊鏈採用分散式的儲存方式，對於系統發生的任何交易，每個節點均需認證並儲存完整的歷史資料。由此產生了較大的儲存空間損耗。這點在比特幣這一較成熟的區塊鏈技術的應用中已經有所體現：使用普通計算機下載比特幣總賬資料需要幾天時間。如果將現有區塊鏈技術直接應用於金融領域，將耗費極大的儲存資源。在一些資料交換頻繁的場景下，該問題將使得區塊鏈技術的應用受阻。
（二）處理速度慢
區塊鏈的執行問題在於執行速度。區塊鏈中的所有節點需要在交易生效前確認每筆交易的有效性。相比於一個對等的點對點之間的交換，同一時刻由多個節點的確認並複製資訊需要花費較長時間。例如，比特幣每秒只能處理3—7 筆交易，每10 分鐘構建一個區塊；而VISA 是每秒3.5 萬筆，支付寶是8.59 萬筆，央行清算系統更是20 萬筆的數量級。由於全球高頻交易每秒要完成成千上萬筆，區塊鏈系統處理速度慢的問題，將不能適應資訊互動頻率高的工作場景。
比特幣網路是目前最大的區塊鏈網路，但已經出現交易確認速度越來越慢的情況。而其規模與銀行轉賬交易相比依然很小，遠不能滿足小額電子商務支付領域的應用要求。
（三）與現有系統的整合，技術及應用融合問題
區塊鏈技術仍處於研究開發階段，相關標準還需完善和統一。金融機構現有基於電路交換技術（CT）的資訊系統的建立和維護已花費了大量成本，而區塊鏈技術帶來的系統解決方案則可能顛覆這一傳統的結算、交易和管理體系。因此，做好現有資訊系統與區塊鏈系統的銜接，並再造業務流程，是運用好區塊鏈技術的關鍵。
（四）51% 攻擊的問題
區塊鏈系統依靠網路中所有節點共同維護，其安全性建立在大量可信計算節點的基礎上。只有掌握系統超過51% 的算力才有能力成功篡改和偽造區塊鏈資料。難度雖然很大，但在區塊鏈系統建立之初，由於參與計算的節點數較少，可能會出現51%節點被攻克的問題。因此，需要大量公共計算資源參與是維護區塊鏈系統安全性的關鍵。同時，在發展大量可信節點前，確保區塊鏈系統不受到攻擊，也是區塊鏈技術發展面臨的挑戰。
（五）隱私保護和客戶端安全問題
由於區塊鏈採取分散式記賬方式在全網共享，個人資訊隱私保護應引起足夠重視。此外，區塊鏈客戶端安全問題不容忽視。以比特幣為例，儘管比特幣網路系統從未遭到實質性攻擊，但交易終端和比特幣交易所被攻擊的情況卻非常普遍。比特幣賬戶的私鑰儲存在使用者計算機本地，極易被黑客竊取。
五、我國金融機構應用區塊鏈技術的意義及策略
（一）區塊鏈技術對商業銀行的意義
區塊鏈技術已得到金融科技界的廣泛關注，其適應了網際網路發展進入萬物互聯、人人互聯的要求，緩解了資訊不對稱的難題，可以更有效地支援實體經濟發展。
由於弱中心化可能衝擊金融機構傳統業務，金融機構對區塊鏈技術的興趣在於利用其降低經營成本，提升經營效率。區塊鏈技術可能給金融行業帶來深遠的影響，重塑金融行業基礎設施。一方面，由區塊鏈技術構建的金融生態，可以解決傳統金融模式資訊不對稱的難題；另一方面，人們利用區塊鏈技術，可以將資產準確、快速地進行價值和信用轉移。未來，區塊鏈技術將對金融行業產生以下積極影響：
一是有助於降低金融機構運營成本，提升“智慧化”水平。傳統金融機構業務系統有大量需要人工操作的環節，既費時、費力，又可能產生操作風險。區塊鏈技術具有建立大型、低成本網路的能力，可以將大量手工金融服務流程電子化。金融機構運用區塊鏈技術可以改進傳統經營管理模式，優化業務流程，節省人力和物力成本，降低交易成本，提升核心競爭力。麥肯錫認為，數字化通道將成為商業銀行未來在銷售和交易端與客戶聯絡的“標準配置”。
在經濟進入“新常態”的背景下，區塊鏈技術對於我國金融機構控費增利具有現實意義。花旗銀行和野村證券認為，商業銀行使用區塊鏈技術可以將運營成本降低10% 以上。西班牙桑坦德銀行認為，區塊鏈技術的應用可以極大地節省社會資源，包括大量因跨境支付、證券交易以及合規產生的成本開支。
二是可以改進金融機構風險管理體系。區塊鏈技術通過減少資訊不對稱，可實現金融資源優化配置。區塊鏈技術不可篡改的特性，使每個節點都能驗證交易的真實性，確保交易的可靠性和可追溯性，降低信用風險。同時，區塊鏈技術還能提升金融機構內控水平，利用自動化代替手工勞動，實現資料實時監控，減少操作風險和道德風險的發生。區塊鏈技術能夠保護金融資訊和產權不受侵犯，通過嚴格的認證和監督機制，保證交易雙方權益的落實，促成交易達成。
三是可以激發金融機構的創新活力。區塊鏈技術能夠促進傳統金融經營模式轉型，催生新的商業模式。由於具有弱中心化的特點，區塊鏈技術能夠實現一些在中心化模式下難以實現的商業模式。例如，商業銀行可以針對沒有銀行賬戶但擁有區塊鏈系統客戶端的人群開發金融產品，擴大客戶範圍。區塊鏈技術的包容性鼓勵創新和協作，通過原始碼的開放和協作，促進不同技術和研究人員及機構間的協作。其可擴充套件的應用模式將推動更多金融應用形態的出現。區塊鏈技術還為自金融的產生奠定了技術基礎，推動共享金融的實現。
（二）我國金融機構對區塊鏈技術的應對策略
1. 積極應對區塊鏈等新技術給金融行業帶來的變化，做好技術儲備一是隨著經濟環境變化以及金融科技行業的發展，各種新思想、新技術不斷湧現，可能改變未來金融行業的經營方式和競爭模式。儘管區塊鏈技術弱中心化的性質會對傳統金融業務帶來衝擊，但金融機構仍應以開放的心態看待區塊鏈技術，通過運用新技術適應經營環境的變化，推動業務轉型和升級，為實體經濟提供更好的金融服務。
二是在巨集觀經濟進入“新常態”的背景下，金融機構應當充分挖掘區塊鏈技術的潛力，研究切實可行的落地方案，全面提升內部管理、風險防控和盈利能力。
三是利用區塊鏈技術改造中心化系統，使區塊鏈技術成為改進管理、優化基礎架構的工具，在支付、結算、風險管理等領域發揮作用，探索科技轉型的新途徑。
四是積極參與國內外區塊鏈等新技術標準的制定和應用方案的設計，更好地適應國際化發展。利用區塊鏈技術平臺開展機構間合作，拓展國際市場，加強區塊鏈技術等金融科技智慧財產權的保護。
2. 關注和防範區塊鏈技術本身帶來的風險
一是區塊鏈是一項新技術，除比特幣外，目前還沒有非常成熟的技術應用形式。在應用層面，還有許多技術問題需要解決，可能會出現客戶隱私保護、交易處理效率等問題。由於技術尚不成熟，金融機構應用區塊鏈技術前應充分研究，防範可能的技術風險。
二是區塊鏈技術可能衝擊傳統金融業務。區塊鏈系統是一個自信任的點對點系統，降低了金融中介的重要性，削弱了傳統商業銀行在貨幣創造過程中的作用，影響存款和信貸等商業銀行核心業務。
三是區塊鏈技術與金融機構現有的資訊系統的整合成本較高。運用區塊鏈技術構建系統，不僅要重塑資訊系統架構和業務流程，還要改變傳統管理理念。
四是 監管政策 滯後可能帶來風險。隨著區塊鏈等新技術的不斷湧現，相關監管政策落後於實踐，可能會帶來風險。為防止金融科技領域創新帶來的風險，2016 年5 月，英國金融行為監管局（FinancialConduct Authority，FCA）推出了應對金融科技的監管模式——“監管沙箱（Regulatory Sandbox）”。監管沙箱的推出旨在給予金融科技領域的創新一些彈性，在防範風險的基礎上，鼓勵金融科技產品的適度發展。國外監管機構的經驗值得我國監管部門借鑑。
結語
隨著金融科技的不斷髮展和深入，一些技術手段可以突破傳統金融模式的束縛，為實體經濟發展貢獻更大能量。作為比特幣的底層核心技術，區塊鏈技術具有弱中心化、不可篡改和包容的特點，可以產生自信任的效果，解決圍繞實體經濟發展的資訊不對稱難題。
儘管在理論上，區塊鏈技術能夠給金融業帶來變革。但在實際應用中，由於技術尚不成熟，其可操作性仍需進一步研究。未來，區塊鏈技術可以在法定數字貨幣、支付清算、風險管理、直接融資等金融領域全面應用。
國外一些大型金融機構已經意識到了區塊鏈技術在金融領域的潛力，開展了相關研發活動。我國金融機構應主動迎接新技術帶來的行業變革，在認真研究技術落地可行性的同時，防範好新技術可能帶來的風險。
（原刊於《國際金融》）
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