區(qū)塊鏈技術(shù)在金融支付中的應(yīng)用研究

劉開華，方妍

（長江師范學(xué)院，重慶 408100）

當(dāng)前，以大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等帶來了席卷全球的新一輪科技革命，成為推動經(jīng)濟增長的新動能。我國《十三五國家信息化規(guī)劃》中提出加強區(qū)塊鏈等新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，搶占新一代信息技術(shù)的制高點[1]。區(qū)塊鏈通過去中心化，解決第三方信任問題，以密碼數(shù)據(jù)儲存提高安全性，能夠降低交易成本，提高交易效率。傳統(tǒng)的電子交易系統(tǒng)和信息儲存系統(tǒng)趨向于中心化，導(dǎo)致了諸如虛假信用，數(shù)據(jù)篡改，暗箱操作等弊端，而區(qū)塊鏈技術(shù)其運用分布式存儲式系統(tǒng)，數(shù)字加密，時間戳，節(jié)點來實現(xiàn)信息加密以確?！盁o篡改”的特點，又以共識機制和經(jīng)濟激勵讓區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)無第三方的點對點交易，可以規(guī)避傳統(tǒng)交易的諸多弊端。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)開始在金融征信、產(chǎn)品溯源、知識產(chǎn)權(quán)、身份驗證等領(lǐng)域快速應(yīng)用。雖然區(qū)塊鏈給我們帶來了高效和便捷，但是也存在諸多不確定性風(fēng)險，受到國內(nèi)外社會各界和政府機構(gòu)的高度關(guān)注。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)簡介

1.1 分布式數(shù)據(jù)庫

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫需要集中式的管理模式，其特點是“中心化”，而“分布式”數(shù)據(jù)庫則可以將信息散布于全網(wǎng)之中，這意味著數(shù)據(jù)的安全性得到最大化提高，除非同時控制全網(wǎng)系統(tǒng)51%以上節(jié)點的操作，否則無法修改任何數(shù)據(jù)，為區(qū)塊鏈的“無篡改”特征提供了保障。中心化和分布式的存儲特點如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心化（左）與去中心化（右）比較圖

1.2 數(shù)字加密

在數(shù)據(jù)加密的應(yīng)用中，區(qū)塊鏈技術(shù)使用了哈希算法，其優(yōu)勢在于可將大量信息壓縮到特定的消息摘要函數(shù)，并且信息與散列函數(shù)唯一對應(yīng)。例如，Y=F（key），由key可以計算出Y，但是由Y不能得到key，并且即使key和key’相差無窮小也完全不相關(guān)[3]。哈希算法的信息存儲能力和加密散列函數(shù)具有單向性質(zhì)，確保信息的隱蔽性。

1.3 時間戳

時間戳是區(qū)塊鏈有序性的保證，本質(zhì)上是經(jīng)過加密后形成的一種憑證，包含了文件摘要、接受文件的日期和時間、數(shù)字簽名。它確保了數(shù)據(jù)真實性和可驗證性，使數(shù)據(jù)在鏈條上有序存在，防止數(shù)據(jù)被編造和篡改，是數(shù)據(jù)防偽造的基石（見圖2）。

圖2 加蓋時間戳流程圖

1.4 節(jié)點

節(jié)點是數(shù)據(jù)進行全網(wǎng)廣播的基礎(chǔ)，具體指的是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的計算機，包括礦機、服務(wù)器、手機等節(jié)點，甚至發(fā)起者、礦工等也可以作為廣泛意義上的節(jié)點。當(dāng)一筆交易發(fā)起，發(fā)起者會向周圍的節(jié)點進行廣播，接收到廣播的節(jié)點會繼續(xù)向周圍節(jié)點廣播，直到做到全網(wǎng)覆蓋（見圖3）。

圖3 節(jié)點全網(wǎng)覆蓋概念

1.5 共識機制

區(qū)塊鏈的公開性和匿名性而可能遭受惡意攻擊，為此，共識機制是為解決該缺陷而設(shè)計的一種防御機制。目前有四種共識機制，分別是工作量證明機制（Proof of Work）、股權(quán)證明機制（Proof of Stake）、股權(quán)授權(quán)證明機制（Delegat Proof of Stake）、驗證池機制（Pool）。四種機制的原理和優(yōu)劣如表1所示。

表1 區(qū)塊鏈的四種共識機制

1.6 經(jīng)濟激勵

當(dāng)用戶參與到區(qū)塊鏈記賬的特定算法時，首個計算出合法值的賬戶會獲得經(jīng)濟獎勵，即一種“幣”。以比特幣而言，在Pow機制下通過哈希碰撞隨機得到記賬權(quán)利，在這個過程中會消耗大量的計算機資源，電力，人工成本等經(jīng)濟支出，由此給比特幣賦予了現(xiàn)實意義的價值。繼比特幣之后，以太坊、萊特幣等幣種也相繼出現(xiàn)。這種機制調(diào)動了人們參與區(qū)塊鏈的積極性，推動算力的增加，是數(shù)據(jù)得以安全存儲的動力。

2 區(qū)塊鏈在金融支付領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 區(qū)塊鏈在數(shù)字貨幣中的應(yīng)用

2.1.1 區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣簡介

數(shù)字貨幣是一種加密貨幣，不同于電子貨幣，因為它不由當(dāng)局銀行發(fā)行，也不同于虛擬貨幣，因為它能被用于真實的服務(wù)交換和商品交易。數(shù)字貨幣的特征是（1）依靠密碼技術(shù)和驗證機制來創(chuàng)立的，不依靠特定的發(fā)行主體；（2）不基于現(xiàn)實法定貨幣的價值，基于貨幣接受者的信任程度；（3）法律效應(yīng)的強弱依賴于國家的認可程度[3]。

電子貨幣是法定貨幣的電子化形式，與現(xiàn)金、銀行存款等擁有著相同的法律效應(yīng)。例如，網(wǎng)上銀行的資金余額[4]。而虛擬貨幣通常是指由網(wǎng)絡(luò)公司，社交軟件等發(fā)行主體所開發(fā)的非真實貨幣，由運營商發(fā)行，只能在相應(yīng)的游戲、社交軟件等界面中購買增值服務(wù)；一般通過完成網(wǎng)絡(luò)虛擬任務(wù)或現(xiàn)實法定貨幣充值所獲得，貨幣的價值尺度和流通手段局限于虛擬網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)實中法律效應(yīng)較低（見表2）。

表2 不同貨幣類型的比較

2.1.2 區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的優(yōu)點

首先，極高的安全性。由于采用具有不可逆性的分布式記賬，所以不必擔(dān)心交易遭到詐騙拒付或者惡意的篡改撤銷。在分布式機制下，當(dāng)一筆交易發(fā)起時，意味著不可撤銷，付款方及收款方必須按照之前約定的智能合約將交易進行下去，這就完全規(guī)避了交易雙方的“不發(fā)貨”和“拒付”現(xiàn)象。

其次，交易的便捷性。傳統(tǒng)的電子貨幣交易背后意味著復(fù)雜的清算服務(wù)和人工操作，浪費了大量的時間成本。而點對點的比特幣交易機制讓交易雙方在安全加密環(huán)境下直接進行交易，去除了多余資源的浪費，并在支付效率上得到了提升。另一方面比特幣的獨特性就在于不受國家的控制，去除了不同貨幣之間的匯率兌換環(huán)節(jié)?；谛湃蜗拢總€人都可以進行匿名交易，跨境支付變的相當(dāng)容易。

再次，節(jié)約經(jīng)濟成本。傳統(tǒng)的電子貨幣必須依賴于第三方金融機構(gòu)，無論是購物還是轉(zhuǎn)賬其本質(zhì)是通過第三方介入來保障交易的有序進行，必須為此付出高昂的服務(wù)費用。比特幣依靠加密技術(shù)，智能合約，匿名化等可以不需要第三方的參與，必然節(jié)約了交易的成本，且在跨境交易中，不需要支付不同法定貨幣之間的清算服務(wù)費用。

最后，隱私性和透明性并存。在區(qū)塊鏈下的加密技術(shù)是被證實的有效機制，賬戶與賬戶間之間匿名化交易保證來個人信息不會泄露，又在公匙和私匙機制下可以進行授權(quán)，保證每一筆交易的公開性，以及在分布式賬本中可查詢交易信息[5]。

2.2 區(qū)塊鏈在清算支付中的應(yīng)用

以跨境支付為例，傳統(tǒng)支付方式無論是銀聯(lián)、第三方支付和人民幣跨境支付系統(tǒng)，都難以擺脫中心化趨勢和第三方參與，甚至多方參與，包括匯款人、匯出行、中央銀行、接受行、收款行、收款人等，所有經(jīng)手的金融機構(gòu)不僅需要建立代理的關(guān)系，也需要在本行清算服務(wù)系統(tǒng)中記賬，再與其他行進行清算，金融機構(gòu)服務(wù)成本高、多方參與效率低等問題尤為突出。而區(qū)塊鏈技術(shù)下，能夠?qū)崿F(xiàn)不同國家的收付款雙方直接交易，是一種顛覆性的突破，其優(yōu)點如下。

（1）節(jié)約經(jīng)濟成本。根據(jù)高盛（Goldman Sachs）的數(shù)據(jù)顯示，國際間支付清算的平均成本為6%，最顯而易見的成本是第三方收取的手續(xù)費，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠完全規(guī)避手續(xù)費用問題，通過利用區(qū)塊鏈點對點的技術(shù)，直接做到用戶間的直接交易，以加密的數(shù)字貨幣進行結(jié)算讓程序化簡，不再需要復(fù)雜的匯率計算和煩瑣的人工操作，并且用戶獲得的數(shù)字貨幣可用于下一筆國際清算，從而讓交易的經(jīng)濟成本控制到最低水平[6]。

（2）節(jié)約時間成本。由于全球存在時差影響 ，一筆跨境交易的完成通?；ㄙM24小時。區(qū)塊鏈的即時性體現(xiàn)在以智能化合約為依托的7×24小時交易，在節(jié)點確認的同時數(shù)字貨幣會自動支付到歸屬賬戶，從而實現(xiàn)交易和清算的同步。從用戶角度而言，區(qū)塊鏈交易不需要與銀行進行交互，無須等待銀行確認，從而實現(xiàn)即時交易。

（3）降低交易風(fēng)險。首先，傳統(tǒng)跨境支付由于參與方太多而導(dǎo)致風(fēng)險增加，客戶無法及時監(jiān)控資金的流向，若第三方在匯款金額和匯款時間上出現(xiàn)紕漏，責(zé)任的確認和追溯不夠明確。區(qū)塊鏈技術(shù)下，交易雙方直接參與，對于資金有絕對的控制，能夠監(jiān)控和追溯資金的流向，讓交易紕漏降到最低。，其次，支付時差為交易帶來風(fēng)險。區(qū)塊鏈技術(shù)基于分布式數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)安全穩(wěn)定，不依賴于人工處理，7×24小時即時交易減少時差風(fēng)險。再次，減少信用帶來的風(fēng)險。一筆交易通過金融機構(gòu)可以解決不信任的問題，為此交易雙方愿意付出服務(wù)費用。然而在區(qū)塊鏈的技術(shù)之下，不依托于金融機構(gòu)，通過交易雙方提前約定，制定不可更改的智能化合約，能夠有效避免違約、欺詐等現(xiàn)象[7]。

（4）減少審核程序。傳統(tǒng)的金融機構(gòu)為了杜絕不符合法規(guī)的交易，如跨境毒品交易、跨境洗錢、跨境非法集資等問題，會在前期對客戶的賬戶進行嚴格的審核，客戶也會證明自己的合法金融交易而提供審核材料，在雙方的核對過程中需要耗費經(jīng)濟，時間的成本。在區(qū)塊鏈的技術(shù)下，由于數(shù)據(jù)的不可篡改性和可追溯性，每一筆交易的真實性是可信任的，并可追溯資金來源是否合法，也通過公匙授權(quán)其他網(wǎng)絡(luò)用戶查看相關(guān)交易信息，從而免去了復(fù)雜的審核步驟。

3 區(qū)塊鏈在金融支付領(lǐng)域應(yīng)用的困境

3.1 存儲容量和存儲速度有限

在區(qū)塊鏈下金融交易需要存儲全部信息，伴隨交易數(shù)據(jù)的增加，以及可追溯性和不可撤銷性等對內(nèi)部容量的較高要求，目前計算機系統(tǒng)容量是否能適應(yīng)于海量數(shù)據(jù)的存儲未有定論，硬件軟件以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境若不及時升級就不能契合未來爆炸式膨脹的數(shù)據(jù)庫。一臺家庭電腦在普通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中下載比特幣完整賬本需要耗費幾天的時間，可見存儲空間之大，若要把區(qū)塊鏈運用于金融場景，就務(wù)必意識到數(shù)據(jù)存儲問題。同時，區(qū)塊鏈交易的確認時間過長，緩慢的信息存儲速度限制了區(qū)塊鏈在金融業(yè)的發(fā)展。例如，比特幣的交易速度為全網(wǎng)每秒7筆左右，產(chǎn)生一個新區(qū)塊更耗時約10分鐘，而支付寶每秒能處理超8萬筆交易，所以區(qū)塊鏈存儲性能遠低于傳統(tǒng)金融業(yè)；同時，不斷涌入的平臺數(shù)量超過了比特幣的增長速度，延遲了交易速度[8]。

3.2 賬戶權(quán)益難保障

在區(qū)塊鏈中交易的賬戶均采用匿名的形式，以保護交易雙方的隱私，誰擁有賬戶的私匙就代表對賬戶的完全所有權(quán)。如果遺忘私匙密碼導(dǎo)致資金被凍結(jié)，甚至不小心泄露了私匙密碼導(dǎo)致資金被轉(zhuǎn)走，并且由于私匙是無法改變的，所以沒有渠道證明賬戶的所有權(quán)也難以追回被盜取的資金，賬戶安全得不到足夠的保障。此外，區(qū)塊鏈安全完全依賴于密碼學(xué)和節(jié)點的維護，在未來的計算機技術(shù)發(fā)展過程中，一旦攻克哈希函數(shù)加密或攻破全網(wǎng)51%的節(jié)點，區(qū)塊鏈信息完全暴露于操縱者，所有數(shù)據(jù)將混亂不堪，為金融業(yè)造成難以彌補的損失。在發(fā)展區(qū)塊鏈金融的初期，若不意識到去中心化等特征對未來的抨擊，將會為整個金融業(yè)埋下安全隱患。

3.3 法律法規(guī)不健全

區(qū)塊鏈的發(fā)展極其迅速，但我國沒有明文的法律法規(guī)來監(jiān)督區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?，使區(qū)塊鏈?zhǔn)袌龅倪\營過分自由化，一旦出現(xiàn)了危機，沒有法律效力為依托來劃分責(zé)任，使用者得不到法律保障。例如，區(qū)塊鏈的分布式存儲系統(tǒng)使信息不為任何中心機構(gòu)所有，若發(fā)生了債權(quán)的糾紛，是否能夠安全調(diào)取私匙獲取法律證據(jù)；若加密的機制發(fā)生錯誤，是否能在法律的庇護下有效干預(yù)。比如，在2013年，中國人民銀行禁止在國內(nèi)交易比特幣，這無疑讓民眾對區(qū)塊鏈?zhǔn)チ诵判??；诿癖姷慕邮艹潭扔邢蓿磥韰^(qū)塊鏈數(shù)字貨幣的推廣和應(yīng)用，需要花費大量的時間和經(jīng)濟成本去普及和推廣，這對區(qū)塊鏈金融早期發(fā)展形成了屏障。

3.4 巨大的資源消耗

區(qū)塊鏈技術(shù)的誕生只有10年，在金融領(lǐng)域的實踐時間更短，人們對區(qū)塊鏈實踐的期望和真實效果沒有可靠的數(shù)據(jù)和足夠長的時間來驗證，所以投資區(qū)塊鏈的實踐有不確定的風(fēng)險。例如，區(qū)塊鏈技術(shù)對“礦機”要求很高，所以需要投入大量的成本去升級服務(wù)器，同時計算機耗費的電力和人工成本等也需要資金支持。在區(qū)塊鏈實踐項目的綜合效益問題上還存在較大的不確定性風(fēng)險[9]。

4 區(qū)塊鏈金融支付發(fā)展的對策

4.1 完善法律機制

區(qū)塊鏈的發(fā)展離不開法律的支持，加快建設(shè)法治化進程是區(qū)塊鏈發(fā)展的基石。第一步，需要制定詳細的區(qū)塊鏈法律，以此來界定區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)內(nèi)涵，并確定營運規(guī)則，實施事中監(jiān)督，規(guī)范市場監(jiān)管，使區(qū)塊鏈金融行業(yè)做到有法可依，有法必依。第二步，劃分區(qū)塊鏈下金融企業(yè)和用戶的權(quán)責(zé)關(guān)系，解決經(jīng)濟合同糾紛，使區(qū)塊鏈權(quán)益做到執(zhí)法必嚴，違法必究。第三步，國家應(yīng)該緊跟區(qū)塊鏈發(fā)展進程，適時修訂區(qū)塊鏈法律，覆蓋法制空白，精細法律條文，使法律法規(guī)與區(qū)塊鏈發(fā)展同步。

4.2 鼓勵區(qū)塊鏈推廣應(yīng)用

目前，區(qū)塊鏈正處于發(fā)展的初級階段，區(qū)塊鏈金融的潛力還有待發(fā)掘，面臨的技術(shù)風(fēng)險還沒有完備的方案，所以國家應(yīng)大力支持區(qū)塊鏈科研項目。首先，應(yīng)該投入資金用于區(qū)塊鏈的專項研究，減少經(jīng)濟障礙，使其研究項目順利開展；其次，培養(yǎng)和引進高端人才加入?yún)^(qū)塊鏈項目，解決區(qū)塊鏈金融中的技術(shù)難題。（1）利用區(qū)塊鏈發(fā)展數(shù)字貨幣，創(chuàng)新貨幣理念，顛覆傳統(tǒng)的支付方式；（2）利用區(qū)塊鏈技術(shù)改善現(xiàn)有的金融服務(wù)體系，使其更加安全高效；（3）開創(chuàng)獨立的區(qū)塊鏈金融服務(wù)產(chǎn)業(yè)，提供新型的金融體系。

4.3 保護參與各方權(quán)益

區(qū)塊鏈金融的發(fā)展一方面依托于技術(shù)的可實踐性，另一方面取決于社會公眾的信賴程度，所以重視客戶在區(qū)塊鏈金融中的權(quán)益是金融市場鞏固的前提。金融市場應(yīng)該樹立強烈的責(zé)任意識，以服務(wù)客服為第一要務(wù)，積極解決區(qū)塊鏈用戶面臨的各種問題，給予區(qū)塊鏈金融優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗，只有這樣才能收獲用戶的積極反饋，贏得社會公眾的信任。同時，加強風(fēng)險意識，無論是作為投資人去投資區(qū)塊鏈金融產(chǎn)業(yè)，還是作為個體去使用區(qū)塊鏈金融服務(wù)，都有必要去預(yù)估其風(fēng)險程度地，在可承受的范圍內(nèi)對區(qū)塊鏈金融進行操作，最大限度降低風(fēng)險帶來的負面效應(yīng)。

4.4 注重投入產(chǎn)出效益

無論是利用區(qū)塊鏈技術(shù)建設(shè)現(xiàn)有的金融體系，還是重塑某個金融服務(wù)系統(tǒng)，成本與效益都是我們應(yīng)該著力關(guān)注的問題。首先，應(yīng)該合理估算區(qū)塊鏈技術(shù)的前期投入與未來收益的經(jīng)濟關(guān)系，減少不必要的成本支出；其次，應(yīng)當(dāng)縮短未來收益的等待時間，使投入?yún)^(qū)塊鏈的資本盡早帶動經(jīng)濟效益，防止區(qū)塊鏈金融資金鏈斷裂，改善區(qū)塊鏈應(yīng)用的經(jīng)濟弊端。

5 結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)帶來了席卷全球的新一輪科技革命，成為推動經(jīng)濟增長的新動能。區(qū)塊鏈通過去中心化，解決第三方信任問題，能夠降低交易成本，提高交易效率。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)開始在金融征信、產(chǎn)品溯源、知識產(chǎn)權(quán)、身份驗證等領(lǐng)域快速應(yīng)用。雖然區(qū)塊鏈給我們帶來了高效和便捷，但是也存在諸多不確定性風(fēng)險，相關(guān)領(lǐng)域的研究還有待進一步探討。