区块链发展及其在金融领域的应用

区块链作为金融科技领域的一项重要技术创新，被视为构建未来互联网商业模式的核心关键技术，可实现互联网从信息互联到价值互联的升级。 实际上，区块链是一个去中心化的、分布式的、采用共识机制的共享账本或数据库。 通过密码学加密技术，保证了这个账本或数据库全网公开透明的一致性。 加密的网络方式和不可逆、不可篡改的特性保证了加密信息能够以点对点的方式安全、保密地传输和交易。 虽然目前区块链技术还处于发展的初级阶段，但作为去中心化记账平台的核心技术，区块链被认为广泛应用于金融、征信、教学、医疗、物联网、经济贸易、智能设备等领域具有广阔的应用前景。

区块链基础设施和关键技术

区块链基于密码学原理而非信用原理，使得互联网上任何约定的交易都可以由双方直接支付，无需第三方信用中介的参与。 区块链本质上是一个分布式账本，是一种通过去中心化和去信任化共同维护可靠数据库的技术方案。 新的应用模式。

(1) 区块链的基础设施和模型。 区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成，包括从底层数据结构到共识机制再到顶层应用协议的诸多内容。 其中，数据层封装了底层数据块以及相关的数据加密和时间戳技术； 网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制； 共识层主要封装了网络节点的各种共识算法； 激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的发行机制和分配机制； 合约层主要封装各种脚本、算法和智能合约，是区块链的可编程特性。 基金会； 应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。 区块链系统的每一层都完成一个核心功能，每一层相互协作，实现去中心化的信任机制。 可以说，区块链技术最具代表性的创新是基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励、灵活可编程的智能合约。

根据参与对象的范围，区块链大致可以分为公有链、联盟链和私有链。 划分的标准不是参与节点的数量，而是记账节点的门槛和记账权在整个系统中的分散程度。

（2）区块链的核心和关键技术。 1. 共识机制。 机器共识机制，即区块链节点对全网区块信息达成共识的机制，是区块链的核心理论和技术。 FLP 不可能定理证明了在有故障进程的异步系统中，在有限时间内“共识”没有理论解。 这也意味着，从理论上讲，在存在“女巫”节点的异步网络环境中，不可能有一个准确的算法在有限的时间内达成共识，因此需要找到一个可行的“工程方案”。 特定环境下的各种共识机制是解决“工程方案”的特定算法。 区块链中常用的共识机制主要有：PoW（Proof of Work，工作量证明）、PoS（Proof of Stake，股权证明）、DPoS（Delegate Proof of Stake，股权授权证明）等。

通常，区块链应用需要根据不同的场景选择不同的共识机制，比如是否支持超级权威节点对全网节点和数据进行合规监管，交易达成共识和被确认的执行效率，以及共识过程中消耗的CPU和网络输入输出和存储等计算机资源，容错防攻击和防欺诈等。其实只要有合适的机制就可以保证记录可靠可追溯，不同节点拥有相对平等的权利，机制上的差异并没有改变区块链的本质。 可以说，共识算法的创新将是推动区块链产业化的重要力量。

2.数据存储。 在区块链技术中，数据永久存储在块中。 区块按时间顺序逐一生成并连接成链，每个区块记录其创建过程中发生的所有交易信息。 区块的数据结构一般分为区块头（header）和区块体（body）。 其中，区块头用于链接前一个区块，通过时间戳特性保证历史数据的完整性； 区块体包含所有在区块创建过程中已经验证和生成的交易信息。

3. 网络协议。 区块链网络协议一般采用P2P协议，保证同一网络中的每台计算机彼此平等，各节点共同提供网络服务，不存在“特殊”节点。 不同的区块链系统会根据需要开发自己的P2P网络协议。 比如比特币有比特币网络协议，以太坊也有自己的网络协议。

4.加密算法。 哈希算法也称为数据摘要或哈希算法。 它的原理是将一条信息转换成定长字符串，具有以下特点：如果两条信息相同，则字符也相同； 即使两条信息非常相似，但只要不同，字符串就会非常随机，两个字符串之间没有相关性。 从本质上讲，哈希算法的目的不是“加密”，而是提取“数据特征”。 当然，给定数据的哈希值也可以理解为数据的“指纹信息”。 典型的散列算法有MD5、SHA1/SHA256、SM3，其中SHA2和SM3在效率和安全性上大致相当，应用广泛。

非对称加密算法是由一对对应的唯一密钥（即公钥和私钥）组成的加密方法。 任何人只要知道用户的公钥，就可以使用用户的公钥对信息进行加密，实现与用户的安全信息交互。 由于公钥和私钥之间的依赖关系，只有用户才能解密信息，任何未经授权的用户甚至信息的发送者都无法解密信息。

5、隐私保护。 目前，区块链上传输和存储的数据都是公开可见的，只是采用“伪匿名”的方式来保护交易双方的隐私。 对于一些涉及大量商业秘密和利益的业务场景，数据的暴露不符合业务规则和监管要求。 目前业界普遍认为，零知识证明、环签名、同态加密等技术更有希望解决区块链的隐私问题。

6. 智能合约。 智能合约可以看作是部署在区块链上可以自动运行的程序，涵盖编程语言、编译器、虚拟机、事件、状态机、容错机制等，虚拟机是智能合约的运行环境在区块链中。 虚拟机不仅是沙箱化的，而且实际上是完全隔离的。 也就是说，运行在虚拟机内部的代码不能接触网络、文件系统或其他进程。 即使是智能合约，彼此之间也只能进行有限的通话。 本质上，智能合约是一个程序，存在出错的可能，甚至可能导致严重的问题或连锁反应。 因此，需要有足够的容错机制，通过系统化的手段，结合运行环境的隔离，保证合约能够在限定的时间内执行。 按预期执行。

区块链在金融领域的应用探索

金融领域是区块链技术的重要应用领域。 区块链本质上是一种去中心化的分布式账本，相当于一种全民参与记账的方式。 在当今科技驱动金融发展的时代，区块链成为最新的科技驱动力量。 区块链技术为解决经济金融领域的信任问题提供底层支撑技术。 其高可靠性、简化流程、交易可追溯、节约成本、减少错误和提高数据质量使其行之有效。 可能会再次重塑全球金融业的基本框架，尤其是信用传导和交换机制，加快金融创新和产品迭代的速度，大幅提升金融运作效率。 区块链在金融领域的主要应用包括以下几个方面：

(1) 数字货币。 以比特币为代表的数字货币是区块链技术最广泛、最成功的应用。 与传统纸币相比，数字货币的发行可以有效降低货币发行和流通成本，提高经济交易的便利性和透明度。 因此，在互联网时代，货币从实物形态到纸币再到数字货币的变化是一个比较确定的趋势。 2015年以来，英国、俄罗斯、欧洲央行均表示开始研究区块链技术。 中国人民银行也在大力推广数字货币，认为区块链技术是可供选择的技术方案之一。 可以预见，央行发行数字货币是历史趋势，区块链的诸多技术特性更能满足可靠性、可追溯性和精准货币政策实施的潜力。 一旦央行推出基于区块链的数字货币，将对当前金融体系产生广泛而深远的影响。

（二）证券交易。 对于传统的证券发行，中介机构往往控制着市场。 例如，境内证券境外上市，必须先通过境内证监会审核，然后再通过境外交易所审核。 审核通过后，在一级市场发行，二级市场交易。 成本增加。 区块链的诞生很可能将全球资产模式从先审计后发行转变为先发行后审计，从而消除证券发行中的诸多中介环节。 通过证券的去中心化交易，区块链技术不仅可以帮助大幅降低加密证券的发行、跟踪和交易成本，还可以避免传统证券市场中经常发生的操纵行为。 基于区块链技术的去中心化交易系统（如比特股）不仅具备传统交易系统的功能，而且不依赖任何中心化机构或服务器自动运行。 系统中的所有交易资产或产品都可以由任何人创建和交易。 当然以下哪种是比特币运用的p2p协议，这不可避免地带来了监管上的困难。 由于运行的计算机和参与交易的人可能位于世界各地，任何人都可以发行任何证券资产，难以界定管辖权； 同时，随着资产规模的不断扩大，其管理难度也将越来越大。

(3)票据市场。 对于票据市场，区块链的应用将是未来的核心。 一方面，基于区块链技术实现票据市场点对点交易，可以打破票据中介机构的现有功能，实现票据价值转移的去中介化； 另一方面，区块链信息的不可篡改性也使得票据一旦交易完成，不会出现赖账现象，可以避免“卖一票多”、支付背书不同步等行为，有效防范票据市场风险。 此外，区块链交易记录正反面附加的时间戳也提供了透明可信的追溯路径，从而有效降低监管审计成本。 当然，除了票据，其他非交易所交易的金融资产，如场外股权和债券转让，利用区块链账本的安全、透明、不可篡改、易于追踪的特点，将其注册数字化，发行或管理。 变现往往也能促进市场的高效安全运行。 与上述类似，区块链在场外证券资产登记发行方面的应用还存在法律合规、投资者匿名监管、数字证券与现实世界价值对接等问题。

（四）支付清算。 区块链分布式记账技术可以有效拓展现代支付清算机制，大大降低同业、交易所等机构的管理成本，显着提高支付清算效率。 目前，商业贸易和证券交易的支付结算一般都需要依赖银行。 传统的交易方式要经过开户银行、交易对方开户银行、境内清算机构、国际清算机构、境外银行等，各个机构在这个过程中各有千秋。 会计系统之间需要建立代理关系，相互之间有授信额度。 同时，每笔交易都需要在银行备案，必须与交易对方清算对账，速度慢，成本高。 与传统的支付系统相比，区块链技术的支付由交易双方直接完成，无需中介机构。 即使网络中的某些节点发生瘫痪，也不会影响整个系统的运行。 构建一套基于区块链技术的通用分布式银行间金融交易协议，为银行提供任意币种的跨境、实时支付和清算服务，将使跨境支付更加便捷、高效、便捷。性价比高。

(5) 客户识别。 全球金融机构都受到严格的政府监管，其中最重要的是金融机构在为客户提供服务时必须履行客户身份识别（KYC）责任。 在传统方式下，KYC 是一个非常耗时的过程，并且缺乏自动验证消费者身份的技术，因此无法高效工作。 在传统的金融体系中，不同机构之间的用户身份信息和交易记录无法得到一致、高效的追踪，这给监管机构的工作实施带来了困难。 对此，区块链技术可以实现数字身份信息的安全可靠管理，在保证客户隐私的前提下，提高客户身份识别效率，降低成本。

趋势与展望

目前，区块链在理论研究和应用实践方面仍然是两张皮。 如果把实现比特币概念的技术——在去信任环境下通过机器实现共识（即拜占庭容错共识）作为区块链技术的核心，区块链技术和理论还远未达到这个阶段的大规模应用。 如果把增加散列（hash）值域的分布式账本技术（DLT）（非拜占庭容错共识环境）称为区块链，那么这个在1990年代就已经出现的技术并没有什么新鲜和创新。 神秘，只能说是新瓶装旧酒。 另外，区块链不仅仅是“区块+链”的数据结构。 随着区块链技术的发展，特别是数据层技术和底层拓扑的不断创新，出现了有向无环图（Directedacyclic graph）、哈希图（HashGraph）等新兴区块。 这些新的数据结构将基于单链的区块链技术范围扩展到基于图结构的区块“链”或分布式账本。

区块链技术尚处于发展初期，其在各行业尤其是金融领域的推广应用还存在诸多问题和困难。 一是缺乏统一的技术标准。 区块链底层技术不成熟，尚未统一，大部分平台在性能和安全性方面仍存在不足。 二是实践中缺乏可靠案例。 虽然目前最大的区块链应用——比特币的最大市值超过3000亿美元，但如果承载每天数万亿美元的大规模交易，还需要对区块链技术进行进一步的考验。 三是平台更换成本较高。 对于传统金融机构而言，区块链技术应用的基础设施投资成本过高，将原有业务迁移至新平台的风险较高，机构推倒重来的意愿不强。 最后，人力资源稀缺。 市场缺乏既懂金融又懂区块链的跨界人才，而国内的区块链技术储备和创新以及相关产业的发展需要大量的综合型人才。

为此，政府部门应密切关注美国、欧盟、英国、日本等发达国家和地区推动区块链发展的政策措施，同时结合我国区块链技术研究和应用发展现状，及时介绍区块链技术和区块链技术。 产业发展扶持政策，重点支持关键技术攻关、系统解决方案研发和公共服务平台建设。 鼓励重点企业、科研院校、用户单位加强合作，加快突破共识机制、可编程合约、分布式存储、数字签名等核心关键技术。 支持有条件的企业特别是大型企业加大研发投入，搭建区块链通用开发平台，降低区块链技术研发和应用成本。 加快人才培养体系建设。 鼓励和支持重点高校开设区块链专业课程以下哪种是比特币运用的p2p协议，推动重点企业与高校合作，建设区块链人才培养基地，加快培养区块链专业技术人才。 此外，相关监管部门应密切关注区块链技术发展动向，加强研究和技术储备，及时建立健全区块链行业监管规则和技术应用标准，防止技术滥用和野蛮生长的发生。这将给金融业务带来额外的风险。 风险。

区块链作为未来金融科技的底层技术，具有很强的战略意义。 在未来金融科技探索方面，国内金融业应加强顶层设计，加快区块链技术研发、实践和应用，积极参与区块链金融国际合作和国际区块链联盟及标准的建立，争取国际金融战略制高点，提升我国金融核心竞争力，让金融更好地服务实体经济。

（作者系中国社会科学院金融研究所研究员，国家金融与发展实验室投融资研究中心主任）