从区块链的起源说起,阐述区块链在跨境支付、物流、供应链、征信等金融领域的应用与实践。

原文标题:《区块链经济全景与未来:Fintech 进化引擎》
撰文:BlockVC 行业研究团队

自 2008 年比特币诞生以来,支撑其底层运行的核心技术区块链技术日益发展成熟并随着比特币价格的一路上涨走进主流金融科技界视野。 第 46 届世界经济论坛达沃斯年会将区块链与人工智能、自动驾驶等一并列入「第四次工业革命」。而《经济学人》杂志曾在 2015 年 10 月的封面文章《信任的机器》中介绍区块链——「比特币背后的技术有可能改变经济运行的方式」。

2019 年 6 月 18 日,Facebook 旗下全球数字加密货币 Libra 官方网站正式上线,Libra 白皮书随之公布。根据白皮书,Libra 将建立一套简单的、无国界的货币以及服务于数十亿人的金融基础设施。Libra 币一经推出就受到广泛关注,一方面将数字货币推向了新一轮高潮,另一方面引发了各国监管层的担忧。详情可见 BlockVC 先前研报 《Facebook 入局加密货币,一场 27 亿人的区块链变革 | BlockVC 研究》

近来,国家领导人在主持学习时强调,区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。领导人指出,区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域。目前,全球主要国家都在加快布局区块链技术发展。我国在区块链领域拥有良好基础,要加快推动区块链技术和产业创新发展,积极推进区块链和经济社会融合发展。

如领导人讲话指出,区块链技术已经不仅局限于加密资产行业,其在金融科技的前沿创新领域,诸如清结算、支付、电子发票、供应链金融、贸易融资等,均开始发挥积极的作用。目前,主要的区块链开源架构有比特币、以太坊、Hyperledger Fabric、R3 Corda 等,中国国内则有蚂蚁金服、平安、腾讯、万向等主要的区块链平台服务提供商。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 1 中国主要区块链平台服务商,BlockVC 行业研究

在技术不断突破,监管日趋完善,行业不断进步的历史潮流中,BlockVC 行业研究立足于技术,着眼于金融科技,展开《区块链经济全景与未来:Fintech 进化引擎》系列研报的撰写,分为上中下三部分,力图以第一性原理为指导,从区块链:源起、机制与特征、区块链:重塑金融科技、Libra 与 DC/EP、金融科技公司拥抱区块链技术、行业发展前景展望等多个维度全面展现区块链技术的强大潜力以及技术改变金融的发展路径。

区块链: 源起、机制与特征

定义

「区块链」在维基百科中的定义是指,通过密码学(哈希函数指针)将交易记录(Block)进行连接起来的,不断增长的记录列表(账本)。这个账本通常以交易区块(Block)的形式存在,并呈链式增长(Chain)。事实上,比特币白皮书《比特币:一种点对点电子货币系统》中,只出现了 Block 与 Chain,后来专家学者将这种账本技术抽象形成了 Blockchain (区块链)的基本特征和技术框架,所以「区块链」与「比特币」是一体双生的事物。一言以蔽之,区块链技术是一种可信的分布式数据库技术。在一条区块链中,数据由系统的所有节点共同记录、存储,因而可以实现不同节点之间的去信任化。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 2 区块链结构的简单示意图,BlockVC 行业研究和比特币白皮书

核心机制

区块链技术结合并应用了密码学原理中的哈希算法与非对称加密技术、默克尔树数据存储结构以及共识算法三大核心机制,开创性地实现了分布式去信任的可信价值传输。

密码学原理: 哈希算法、非对称加密

哈希算法是一类加密算法的统称,其含义是输入任意长度的字符串,哈希算法可以产生固定大小的输出。 通俗地说,哈希算法的输出,即哈希值,可以被理解为区块链世界中的「家庭地址」或「手机号」。哈希算法的特点是从哈希值反推出区块的具体内容,即被哈希算法加密后的内容有极强的隐秘性。

非对称加密是指加密和解密过程中使用不同密钥的加密算法,也称为公私钥加密。区块链网络中,每个节点都拥有唯一的一对私钥和公钥。公钥是密钥对中公开的部分,就像银行的账户可以被公开,私钥是非公开的部分,就像账户密码。使用这个密钥对时,如果用其中一个密钥加密一段数据,则必须用另一个密钥解密。在比特币网络中,私钥代表了对比特币的控制权。

数据结构

一般区块链所应用的数据结构是默克尔树(Merkle Tree)。 这种树状数据结构在快速归纳和检验大规模数据完整性方面效率很高。在比特币网络中,默克尔树被用来归纳一个区块中的所有交易,其树根就是整个交易集合的哈希值,最底层的叶子节点是数据块的哈希值,非叶节点是其对应子节点串联字符串的哈希。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 3 以太坊网络默克尔树结构示意图,BlockVC 行业研究

共识算法机制

共识机制是区块链网络的核心价值所在。 简单来说,共识机制是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制,可以保证最新生成的区块被准确添加至先前的区块链、节点存储的区块链信息一致不分叉甚至可以抵御恶意攻击。实践中要达到这样的效果需要满足两方面条件:一是选择一个独特的节点来产生一个区块,二是使分布式数据记录不可逆。为了实现这两个特点,目前主流共识机制包括比特币所采用的 PoW 工作量证明机制;以太坊所设计采用的 PoS 权益证明机制等。

基本特征

区块链并非是凭空产生的全新物种,而是延续了人类历史上账本技术的发展脉络。 从账本的数据结构演进来看,人类历史上先后经历了两个阶段,分别是实物账本阶段和电子账本阶段,其中实物账本阶段贯穿了人类历史的数千年,而电子账本则在电子计算机诞生之后方才出现。而区块链同样属于电子账本,但其不再是依托于单个计算机的简单电子账本,而是依托于全球互联网的分布式账本。区块链这种全新的电子账本具有如下特性(以比特币模型为例):

分布式

区块链的一个基本特征便是分布式,主要体现在区块链网络属于 P2P 对等网络,网络中的节点均保留有一份完整的全网账本,因此区块链的分布式账本特性能够有效的预防在传统互联网或数据库架构中的「单点故障」。 但分布式并不等同于去中心化,因此去中心化并非区块链的必要特征。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 4 典型的网络拓扑结构,BlockVC 行业研究

去信任中介化

随着人类贸易和商业活动的繁荣,复式记账法逐渐替代了最初期的单式记账法,通过对账即可轻松发 现账本的篡改行为和账目错误。为了进一步确保账本的可信程度,在复式记账法的基础上,人们通过引入可信任的第三方机构保存公共账本,进一步发展成为了三式记账法。在一般意义上,第三方可信任机构可以由具备公信力的大型金融机构扮演,前提是交易双方必须保持对第三方的信任。区块链在三式记账法的基础上,将可信第三方通过可信的第三方网络进行替代,第三方网络中的节点都会保存完整的全网账本从而极大的降低了来自于第三方的信任风险。

不易篡改性

区块链的不易篡改性主要来自于多个方面,如网络中的大量账本副本能确保部分节点的账本错误或数据遗漏能被准确矫正。 此外,区块链还带来了两个重要的防篡改手段:其一,区块链技术应用了大量的加密学手段以确保数据结构的抗攻击性和资产的安全性,例如交易区块之间均通过单向哈希函数确保区块顺序,且所有账户均通过非对称加密算法确保资金安全;其二,根据区块链共识算法的不同将会赋予区块链网络不同程度的安全性,如比特币的「工作量算法」确保了整个比特币网络除非具备 50% 以上的全网算力,否则将无法对交易进行回滚或篡改。

隐私性

区块链网络中的账户模型一般通过非对称加密算法提供,其中的公钥为账户地址,私钥则为账户的密钥。 在区块链网络中创建新账户并不需要进行身份认证,而是通过随机获得的字符串作为账户地址,因此能够一定程度上减轻个人信息的泄漏。然而,由于区块链账本在全网公开,一旦个人真实 ID 信息与网络中的账户进行关联,那么隐私性将会大幅降低。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 5 区块链的隐私模型,BlockVC 行业研究和比特币白皮书

通证(Token )

早在区块链诞生以前,token 便被广泛的拥有计算机系统中,用于实现对数据或文件的访问权限控制或其他安全管制等功能。区块链源于比特币网络,而比特币网络提供了一种帮助协调全网络参与者的激励手段(token):BTC。从技术上而言,token 本身代表了对整个区块链网络中稀缺资源的使用权限(如计算资源、存储资源和带宽资源等)。从广义上而言,通过对 token 的灵活运用将有可能实现组织和个人的大规模网络协作,从而促进分布式组织和分布式协作的进一步发展,也能够通过区块链网络中的 token 使主权货币信用和价值在更大范围内进行辐射和影响。

分类

「区块链」源于比特币,但远不止比特币技术。专家、学者和工程师在比特币所代表的区块链技术的基础上进行了进一步的研究和拓展。根据对网络权限控制的区别,广义的区块链技术被分为公有链、联盟链和私有链,其中,公有链不对全网的参与者进行权限分级和管制,全网节点具有相同的地位,而联盟链则对网络访问权、记账权等则进行了限定,至于私有链则类似于企业内部管理系统,所有权限属于链的所有者。以下表格对三种区块链类型的基本特点进行链列举。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 6 区块链分类与基本特点,BlockVC 行业研究

比特币一般被称为「区块链 1.0」系统,而以「智能合约」为特征的「分布式应用平台以太坊」则开启了「区块链 2.0」的发展阶段。时至今日,区块链技术已经不仅仅被限定在链式区块链结构,包含新数据结构(有向无环图(DAG)和分布式哈希表(DHT)等)和新共识机制(POS、DPOS、POA 等)的区块链系统被持续不断地研发出来。为了改善区块链性能(如隐私性和可扩展性等)的新技术也得到了进一步的发展,如分片技术、闪电网络、状态通道技术和跨链技术等。其中,跨链技术尤其得到了普遍重视,该技术一旦获得成功将会打通目前相互割裂的区块链系统,实现区块链信息和资产的自由跨链流转,从而使「区块链的互联网」成为可能。

区块链: 重塑金融科技

根据上文区块链技术的诸多特性可以看出,区块链技术的核心优势是通过密码学技术与共识机制等,在保证数据唯一性且极难篡改的前提下,实现多方之间的可信价值传递。 这种特征让区块链天然适合需要「多方共享」、「高频重复」、「交易链条长」的金融科技场景。

区块链技术能够广泛服务于支付与清结算、票据存证、保险等金融领域以及供应链管理、工业互联网、产品溯源、能源、知识版权等实体经济领域。在现代社会中,几乎所有行业都涉及交易,因此需要诚信可靠的交易环境作为行业健康发展的前提支撑,而这正是区块链技术的核心价值所在。区块链通过数学原理而非第三方中介来创造信任,可以降低系统的维护成本与交易成本。对于传统金融机构而言,对账、清算、审计等线上环节的运营与人力成本将得以降低;对于非金融行业,区块链能够减少价值链各环节的信息不对称,从而提升协作效率、降低整体交易成本;对于个体而言,陌生双方或多方能够跨越物理距离的限制,在网络上安全地传递价值,从而创造更多供给与需求。

尽管区块链与通证相结合具有冲击现有商业逻辑的巨大变革潜力,BlockVC 行业研究认为,区块链技术目前更适合落地于价值链长、沟通环节复杂、多方间存在博弈行为的场景,区块链技术将有效提升跨主体协作的效率、降低相关环节成本,对传统信息技术的升级、对现有商业环境实现跨越式优化。在跨企业、跨主体的商业场景中,由于互信机制的缺失,目前仍然大量依赖人力物力进行沟通协作。例如当前不同机构间进行对账校验,往往需要从各自的信息系统中导出数据后电邮发送甚至打印后盖章邮寄,对方收到后再进行比对验证。在这种跨主体协作的场景下,区块链技术能够通过保持各主体间账本的安全、透明与一致性,从而切实降低各参与方的信息不对称。

BlockVC 行业研究将从跨境支付、全球贸易物流、供应链金融、征信、LibraDC/EP 等多个方面具体阐述区块链重塑金融科技的实践、前景与路径。

区块链重塑跨境支付: 缩短交易周期,降低交易成本

跨境支付是典型的中介提供价值转移服务的场景,目前国际间支付业务主要使用 SWIFT (Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication, 环球银行金融电信协会)来进行。 SWIFT 为金融机构的结算提供金融交易的电文交换业务,提供规则统一的金融行业安全报文服务和接口服务。SWIFT 这类中介机构之所以存在,是由于跨境金融机构间系统不相通,直接结算成本高昂,同时业务占比低以及对手方存在不确定性,很难构建直接合作关系。代理行的存在、协议的沟通以及交易信息的反复确认使得通过 SWIFT 进行交易确认往往需要 1-2 天。尽管目前 SWIFT 在全球范围内被广泛使用,每年跨境支付金额高达 25 万亿-30 万亿美元,但仍面临手续费高昂的问题(每笔交易 30-40 美元费用)。这些支付成本包括但不限于:银行手续费、SWIFT 通道费、交易延迟损失和准备金等等,其中因交易时间过长造成的流动性损失占比达 34%,资金运作成本占比达 24%。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 7 SWIFT 电汇结算协议,BlockVC 行业研究

区块链的分布式架构和信任机制可以很大程度上简化金融机构电汇的流程,缩短 3-5 天的结算周期,同时降低 SWIFT 协议的高昂手续费。目前 Ripple、蚂蚁金服等已有探索发展出较为成熟的区块链跨境支付解决方案, SWIFT 也在积极试验区块链跨境支付网络。应用区块链技术于跨境支付领域相当于创建了一个跨国金融机构间的点对点网络,汇出行和汇入行的交易需求可以无需中间方直接得到匹配,从而大大降低了 SWIFT 体系中的流动性损失、资金运作和换汇成本。

以 Ripple 为例:Ripple (瑞波)公司成立于 2012 年,通过基于区块链技术的 RippleNet,为银行、支付服务提供商、企业等提供快捷、低费用的跨境支付服务。目前, RippleNet 已接入来自全球 40 多个国家的 100 多家金融机构,包括加拿大皇家银行、渣打银行、西太平洋银行等。RippleNet 的具体服务按照路径划分,包括 xCurrent、xRapid 及 xVia 三种解决方案。其中 xCurrent 主要针对银行间跨境支付;xRapid 在跨境交易中引入了瑞波币(XRP)充当货币转换媒介,使用该服务的支付提供商便无需预先在各市场中储备当地货币,故而降低了流动性成本;xVia 则为普通企业接入 RippleNet 提供了更加标准和快捷的入口。总体上,支付流程的简化大幅降低了跨境支付的成本。根据 Ripple 估算,银行间每笔交易的成本将从 5.56 美元下降到 2.21 美元,降低 60%,以 2016 年通过 SWIFT 完成的 30 多亿次支付类报文数量计算,2016 年可以节约大约 100 亿美元的费用。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 8 RippleNet 服务架构图,Ripple

区块链+全球贸易物流: 更简单、更快、更透明、更安全

现行的全球贸易机制由包括出口商、进口商、受货商、承揽商、运输商、监管机关等多主体构成。其中,全球贸易量的 90% 经过海域运输,应用消费品则有 80% 以上通过海域运输。当前,国际贸易面临着贸易周期长、信息不流畅等痛点。以马士基一项运输案例为例,若一家公司希望从非洲运输牛油果和玫瑰至欧洲,则需要进行耗时 1 个月的跨国运输,沿途将涉及超过 30 个主体 200 多次沟通交互。且其中每个主体每次交互都有各自不同的文件流程,整体流程结束签署后文件总厚度将高达 25 厘米。

主体之间信息离散程度高且各自存在自有环节中,大量的纸质作业使供应链缺乏透明度、协同效率低下。交易环节中大量协作与低透明度造成各主体难以及时了解货物运输实时状态,容易出现资源利用率降低、运输时间延长、货物潜在损坏度提高、成本提高的风险。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 9 当前国际贸易流程,BlockVC 行业研究

区块链及智能合约技术的去中心化、可追溯、信息对称、安全可视等特点天然的适用于全球贸易的物流环节。

以 IBM 区块链开放物流平台为例:对于信息流通透明方面,IBM 平台对各个参与主体开放,关于物流相关的任何详细信息,均通过双方以及多方进行数字签名和凭证(Token)进行全网验证。五大管理系统包括物流、港口、海关、供应链、运输交通同时协作管理,保证所有信息电子化实时共享。实时共享的信息保证物流全流程每个环节的效率和效益,有效降低人力物力支出。

对进口商、出口商、制造商来说,多方间端到端的信息透明可以做到实时监管物流全流程,增加各个环节沟通效率;对港口和集装箱集中地管理来说,提高空箱利用率和资源错配率;对海关等检查机关来说,信息正确可以大幅提高批审效率;对运输管理商来说,优化货物运输路线和日程安排。

回溯上文从非洲运输货物到欧洲的案例,在 IBM 区块链开放物流平台上运行的同类任务总共只需花费两个星期,时间上可节省超 40%,成本降低超 20%。IBM 区块链技术提高各个环节数字化管理效率,大幅度降低纸质文件、集装箱错配或空置、中间环节欺诈等问题,提高资源利用率的同时优化管理结构。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 10 区块链赋能国际贸易示意图,BlockVC 行业研究

区块链+供应链金融:中小企业供应链资金融通的曙光

供应链金融一般是指利用供应链上核心企业的信用支持为上下游中小企业提供相关的金融信贷服务,即中小企业在经营流程中使用信用去支付应付账款等。这一领域近年迅速崛起,反映了与传统对公信贷不同,相较大中型企业,供应链金融更侧重能够在掌握整条供应链上的相关商务、资金、物流信息后为中小企业提供更快捷方便的资金信用服务。根据相关测算,到 2020 年我国供应链金融的市场规模将达 15 万亿左右

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 11 供应链金融示意图,BlockVC 行业研究

传统供应链金融模式下,信息传递的速度劣势与透明度欠缺等因素导致中小企业难以低成本快速融到资金。主要原因如下:主要资金方即银行高度依赖供应链核心企业的控货和销售能力,出于信息不透明难以穿透的风控考虑,银行往往仅愿意对上游核心供应商和经销商提供应收账款和预付账款保理业务,这导致了供应链末端供应商和经销商,即广大中小企业的融资需求无法得到满足,不仅使得供应链金融的整体市场受限,更可能使得供应链上的中小企业因为融资受限影响生产进度和产品质量,从而伤害整个供应链。根据制造业巨头富士康的测算,其一级供应商的融资成本可能是 5%,而二三级供应商的融资成本为 10%-25% 乃至更多,且链条越末端的企业,融资金额也越小。

另一方面,当下的商业汇票、银行汇票是供应链金融的主要融资工具和支付手段,使用场景受限且转让难度较大。在实际操作中,银行对于签署类似应收账款债权「转让通知」的法律效应往往非常谨慎,甚至要求核心企业的法人代表去银行当面签署,造成流转操作难度极大。而区块链驱动的数字资产可以有效优化上述流程中的诸多弊端。

在区块链+供应链金融的典型解决方案中,各级供应商、经销商、物流企业、银行等机构均可接入区块链平台,通过使用分布式的共享账本,既可以通过对核心企业相关交易的多级追溯与确权推动资金高效流转,又能够清晰获知各相关企业的风险与经营状况的真实信息,从而降低贷款不良率降低金融风险与操作成本。区块链上信息的公开共享还将显著降低各环节之间的协作成本与信用风险,商务信息、物流、信息流的有效整合,有利于协同效应的出现,提高全产业链整体竞争力。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 12 供应链金融与区块链+供应链金融对比,BlockVC 行业研究

区块链+征信:解决「信息孤岛」,实现数据确权

征信是依法收集、加工自然人及其他组织的信用信息,并对外提供信用报告、信用评估、信用信息咨询等服务帮助客户判断、控制信用风险,进行信用管理的活动。 征信记录了个人过去的信用行为,这些行为将影响个人未来的经济活动,这些行为体现于个人信用报告中,就是人们常说的「信用记录」。征信系统的建设对信用风险的防范和信用交易的扩大有着重要作用,从而提高整个经济的运行效率。清华课题组曾发布报告,据其测算,2012 年征信系统改善了 4986 亿元的消费贷款质量,为银行带来 801.6 亿元的收益,拉动了约 0.33% 的 GDP 增长。

但当前征信体系「信息孤岛」问题严重,信息归属错位。目前我国在征信领域实行牌照制,个人和企业的征信市场主要由政府背景的信用信息服务机构和社会征信机构主导。随着数据量和征信维度的增加,各个征信机构只能在某一方面做到专业,例如芝麻信用有着较多的支付数据,但缺乏腾讯征信的社交数据,在公共部门的数据也略显不足。导致同一个客户可能在多个征信机构有着不同的征信数据,存在着严重的「信息孤岛」问题,单靠某一个征信机构的数据无法将某一个客户的征信完全展现出来,导致片面的决策和风险。且当前征信体系的数据归属错位。个人和企业的信用信息应归个人和企业所有,但在现有的征信体系中,相关确权信息所有权归属于征信机构,由此带来数据安全和隐私问题。

区块链+征信可以通过系统各节点的信息共享,构建完整的「信用评价体系」,根据个人行为对信用的影响程度高低(例如信贷数据影响较高、非信贷数据影响较低)来评估个人的整体信用水平,并根据联盟机构对信用评价的贡献分配信用使用方查询数据产生的收益,从而解决「信息孤岛」问题。

征信数据的归属问题在区块链模式下也将得到妥善解决:个人所产生的信用行为记录由机构向区块链进行反馈,并在个人的「账簿」上进行记录,向全网广播,通过共识机制进行记录,信用查询时,则需要经用户许可才能查询个人信息。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 13 区块链+征信示意图,BlockVC 行业研究

区块链+资产证券化(ABS):信息上链公开透明

资产证券化是指以基础资产未来所产生的现金流为偿付支持,通过结构化设计进行信用增级,在此基础上发行资产支持证券(Asset-backed Securities, ABS)的过程,是以特定资产组合或特定现金流为支持,发行可交易证券的一种融资形式。资产证券化服务机构在流程中扮演重要角色,需对市场上资产提供风控、定价、产品设计、发行、存续期管理等多项服务。典型的 ABS 场景包括购房抵押贷款等等。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 14 房贷 ABS 示意图,BlockVC 行业研究

当前的 ABS 存在的最大问题即是由于信息不对称不透明等原因,难以穿透证券权益实际代表的底层资产:投资人缺乏有效手段识别和确保标的资产真实性,且若中介机构出现问题,账款偿还的后续问题往往没有妥善的善后方案。加之 ABS 产品设计的资产品类越来越多,复杂度不断加强,各种风险叠加,已造成对投资人利益的侵害。

以区块链技术中的智能合约功能,可以有效实现对 ABS 底层资产实时监控,并简化管理流程:当触发加速清偿或违约事件,内置以代码形式储存的清算条款将被自动强制执行,从而避免人工清算时的难以强制执行的问题;借助智能合约,ABS 可以最大限度实现如自动对账等的自动化管理流程,缩减管理成本。

这一领域中京东白条 ABS 已取得一定实践成果: 2018 年 6 月,「京东金融-华泰资管 19 号京东白条应收账款债权资产支持专项计划」设立,并在深交所挂牌转让。京东金融将 ABS 云平台开放给各方技术团队一同对区块链底层技术进行完善,与华泰资管和兴业银行共同建立了多方独立部署的联盟链,在基础资产上实现数据保真和实时共享,实现了信息的高效透明传输,降低了信用风险,并且在专项计划层面将逐步加入自动化管理流程,提高管理效率,最终实现 ABS 产品全链条上的技术升级。

区块链+电子票据:跨越空间广泛落地

电子票据是区块链发展赋能实体经济的前沿领域。税务发票和以医疗收费票据为代表的财政票据,可以利用区块链不可篡改、易追溯的特性,实现电子票据的防篡改、交易溯源等等。传统电子票据存在诸多问题,例如收票信任问题:受限于开票主体和收票主体之间各自独立,双方无法直接获取与对方有关的交易细节,由于技术原因导致的票据和信息真假难以识别也困扰着电子票据的使用者。现阶段税务部门等监管主体并不能完全掌握开票主体的交易行为,这给虚开虚抵、偷税漏税等现象留下了生存空间。同时发票领用、抄税上传等手续繁杂,降低了企业的经营效率。

区块链电子票据与传统电子票据的优势在于分布式存放且可追溯。每一个相关方都将接入分布式账本,税局、开票方、报销方即可共同维护区块链并参与记账。从申领、开票、流转、入账、报销等环节,存证和票据状态完整可追溯,极大限度上解决了各主体间的信任问题。且区块链上的票据系统可以为不同类型的机构设置不同级别的权限,只有税务机关、社保部门等主节点才有全量数据,其他节点只能查看与自身有关的信息。

对于开票方和收票方来说,通过数据实时上链和智能合约实现的发票自动配额,订单、物流、资金流等信息都被自动写入区块链,相关交易细节公开透明,来检验发票真伪,将显著提高财务运营效率。对于税务局等监管部门来说,通过对发票各环节的实时状态监控和相关交易信息的掌握,可以有效保证了发票的真实性,减少偷漏税问题。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 15 中国首张交通罚款区块链财政电子票据,深圳市公安局

2018 年 8 月,由腾讯提供技术支持,深圳市税务局区块链电子发票系统开出全国首张区块链电子发票。截止 2019 年 8 月,深圳市已开出超 600 万张区块链电子发票,累计开票金额达 39 亿元。针对在全国范围内开展部署,腾讯提出了「主链+侧链」的分布式架构方案:全国分为几大区域,由主链进行互联,进行全国数据的共识、共享;区域内的各省市可以自主搭建侧链,负责本地数据管理;国家税务总局作为一个主链的超级监管节点,负责对区块链电子发票系统的全局管理。各省市的发票数据信息可互查互访,节点的运维工作下放至各省市,相较于传统的全国统一数据中心更易于管理。

金融科技公司拥抱区块链技术

步入二十一世纪第二个十年,中国的金融科技公司(Fintech)发展快速,技术能力快速提高。头部金融科技公司例如蚂蚁金服、中国平安等的营收和利润规模在全球范围内都处于领先地位,使得高强度的技术投入成为可能,并在部分领域(例如移动支付)达到全球领先水平。由此类金融科技公司开发的基于区块链的技术和产品,已逐渐应用于大陆地区内外的部分市场(例如蚂蚁金服的全球汇款业务、基于平安金融科技技术的香港金管局贸易融资平台)。

国际上金融企业在区块链方面的布局,则两手并重,一方面是投资区块链初创企业, 2015 年起国际主流金融机构例如富达资管等纷纷开始区块链相关的投资;另一方面是在开源架构或自建架构基础上的区块链业务实践。上文介绍的区块链赋能金融科技的跨境支付、贸易融资、ABS、电子票据等领域成为国内外金融科技公司重点发力的领域。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 16 金融科技公司对于区块链领域的进入时间表,CB Insights

国际主要金融公司区块链实践一览:

· JPMorgan:跨境支付领域推出基于 Quorom 的银行间信息网络平台用于解决跨境支付合规问题;在贸易融资领域与加拿大国家银行等合作使用区块链技术测试债券发行等;
· 花旗银行:与 Nasdaq 合作,使用分布式账本实现跨境支付自动化处理;参与 IBM LedgerConnect 贷款抵押品管理平台的试运行;
· BOA:申请区块链相关专利达 53 件,涉及风险监测,交易验证等方面;
· 高盛:使用基于区块链的支付结算服务 CLSNet;使用 BDS 区块链平台备份交易结算记录及其金融网络所管理的资产转移等。

在区块链科技平台层面,国际间金融科技公司主要通过建立自己的技术团队,结合已有的开放式区块链架构平台,实现自身业务升级增效和外部赋能,并最终形成技术输出的路径。

大多数企业采用开源区块链框架为底层协议开发自己的区块链项目,目前主流的框架包括基于公有链的比特币(例如使用 Omni Layer 协议)、以太坊、以及基于联盟链的 HyperLedger Fabric 和 R3 Corda 等。

HyperLedger 是全球首个面向企业级应用场景的开源分布式账本平台,由 IBM 公司主导开发,于 2015 年底移交给 Linux 基金会并成为开源项目,目前已发展至多个子项目,其中子项目 HyperLedger Fabric 已成为当前应用最为广泛的联盟链开发框架。Fabric 的应用场景非常丰富,包括可信供应链、资产存管、商务合同、积分交换平台、商品身份溯源、食品安全等。与比特币、以太坊等公有链使用 PoW 共识机制不同,Fabric 的成员需经授权认证后加入,在一定程度上提高了区块处理效率、大幅减少了资源消耗;且 Fabric 采用了模块化的架构,共识算法、密码算法、成员服务等均被封装成相对独立的模块,可根据业务场景需要进行替换、即插即用。

HyperLedger 旗下联盟超六成成员为科技公司,以技术为驱动开发应用场景更广,包含金融、医疗、制造业、物联网等。目前已经研发了 5 类分布式账本平台,共通特点是创建开源、分布式账本框架和代码库,以支持各个企业商业交易降低实际操作成本。除了 FABRIC (模块化架构,允许即插即用)之外,HyperLedger 旗下还包括 SWTOOTH (以 PoET 为共识算法的模块化平台)、IROHA (简单基础架构平台)、BURROW (支持许可的智能合约机)、INDY (创建和使用独立数字身份的工具、代码库和可以重用的组件)等。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 17 植根于 HyperLedger 框架的区块链项目,HyperLedger

R3 是为数不多执行多次实验操作验证的区块链联盟之一,目前其已完成对超过 5 种不同区块链技术的测试,实验对象即是参与成员,来评估分析每次智能合约对金融产品的发行、交易和赎回等过程可能产生的影响。主要工作为推出为金融领域打造的区块链分布式账本平台—Corda,实现跨境支付等方面的应用;实施监督观察者节点机制(Observer Node Functionality)保证节点工作高效透明,对监管友好。

中国主要金融科技公司实践

阿里巴巴-蚂蚁金服:2018 年 8 月,阿里云宣布推出企业级区块链服务 BaaS 平台,以实现跨企业、跨区域的区块链应用。阿里云 BaaS 目前提供自研蚂蚁区块链、 HyperLedger Fabric、企业以太坊 Quorum 三种区块链技术框架。阿里云与蚂蚁金服积极与政府,金融机构展开合作,目前已有包括跨境支付、电子票据、供应链金融、零售、司法、交通物流等领域在内的数十个项目落地。当下,阿里巴巴与蚂蚁金服合计已申请获得 322 项 1H19 专利类型的区块链技术相关专利,名列全球第一。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 18 全球公司区块链 1H19 专利申请数,IPRdaily

腾讯-微众银行:腾讯于 2015 年成立了专项的区块链团队,并在 2018 年 4 月腾讯云推出区块链服务 TBaaS,为用户提供一键式区块链部署服务,并可提供业务通道管理、智能合约管理等多项功能,目前已经在供应链金融、游戏资产、数字政务等多个场景实现落地;2017 年 12 月,微众银行所在的金链盟推出 BCOS 的金融分支版本 Fisco BCOS 平台。金链盟全称金融区块链合作联盟(Fisco),是以国内金融机构与金融科技公司,例如安信证券、包商银行、成都链安等为主要参与成员的区块链联盟,截止 2018 年底,已覆盖超过 32 个城市共 117 家企业。

中国平安-平安壹账链:平安集团旗下金融科技平台壹账通利用自研的 FiMAX S3C 区块链框架,已在贸易融资、ABS、供应链金融、再保险等领域部署了多个区块链用例。FiMAX 具有高吞吐量、准实时性和高效接入国密算法的特点。与传统 BaaS 上链服务不同的是,壹账链采用 BNaaS 多账户组网模式,支持离线部署,这会让客户更为迅捷地开放他们自己的区块链网络,或加入其它开发网络。2018 年年报显示,平安集团通过金融壹账通打造全国最大的商业区块链平台,为国内外超过 200 家银行, 20 万家企业及 500 家政府和其他商业机构提供服务。金融壹账通已于 2019 年 12 月 3 日登陆美国纳斯达克证券交易所。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 19 FiMAX BNaaS 产品优势,金融壹账通壹账链

趣链:杭州趣链科技有限公司成立于 2016 年,主要区块链产品有自研的区块链底层平台 Hyperchain,该平台是国内第一批通过工信部标准院与信通院区块链标准测试并符合国家战略安全规划的区块链核心技术平台;分布式数据协作网络 BitXMesh,为企业提供数据存储、数据共享等服务;以及 BaaS 平台 FiLoop,提供区块链部署、监控、运维等服务,帮助用户实现业务快速上链。其代表性应用案例包括中国农业银行联合太平养老保险股份有限公司的国内首条养老金联盟链;浙商银行区块链企业应收款链平台,2018 年累计业务规模达 1400 亿等。

机遇与挑战并存: 行业前景展望

尽管区块链技术能够广泛应用于多样化的场景,然而目前对于大型公链来说由于技术性能、安全性隐患、政策监管等问题仍然无法大范围落地。如下局限性广泛存在于现存的区块链生态中:

  • 并发能力有限、资源消耗过大:比特币区块链目前平均每 10 分钟才能有一个新区块、1 个小时后才能确认交易,无法满足高频小额金融交易每秒万笔以上的交易要求;英国电力资费对比公司 PowerCompare 的研究表明,比特币挖矿年平均耗电量已经超过 159 个国家的年均用电量 ;
  • 安全性隐患:目前比特币的前四大矿池算力之和占比已经超过 50%,使得网络受到「51% 攻击」的威胁日益加大。对于联盟链和私有链而言,弱中心化架构在提高效率的同时一定程度上牺牲了安全性 ; 此外,业内已经发生若干起黑客攻击事故,给用户造成了很大损失;
  • 标准尚未统一、监管政策不够完备:目前国内外在区块链领域还没有通用、统一的标准,将产生后续的各种应用兼容性和互联互通问题,不利于整体效益的提高。国内外的重要联盟如 HyperLedger、R3、ChinaLedger、BCOS 等等都致力于开发统一的标准,我国工信部在 2016 年 10 月制定了国家区块链技术标准技术路线图。

政策与态度: 合法有序,拥抱创新

总体而言,各国对区块链技术高度重视,一方面保持鼓励支持、积极探索的态度; 另一方面加快制定规范准则,作为有效监管依据;以八个字总结:合法有序,拥抱创新。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 20 中美日三国对于区块链技术与加密资产的政策一览,BlockVC 行业研究

前景展望: 技术融合、智能合约将是未来趋势

区块链作为对传统信息技术的升级与补充,其发展将与其他新兴信息技术相互融合、相互促进。当前区块链仍处于发展初期,不仅需要政府、行业联盟、企业合作制定技术标准和共识机制,更离不开 5G、物联网、人工智能、大数据等技术的支持。

· 5G:大型公链的每秒交易吞吐量有限、交易确认时间长,除了比特币技术开发公司 Blockstream 主导的侧链和闪电网络技术外,未来 5G 网络大范围商业化应用落地后将大幅提升数据传输速度、减少网络拥堵,大型公链的性能将得以提升并逐渐适用于每秒上万笔交易的商业应用场景;

· 物联网:当前区块链技术仅能解决链上的信任问题,但对于链下数据的真实性与准确性几乎无能为力,尤其需要数以亿计的 IoT 设备进行数据采信上的配合。物联网技术进一步发展后,链下数据的观测、采集、处理、传输、更新都将实现自动化,真实性和准确性得到有力保证,区块链的应用场景也将得到扩展;

· 人工智能:工作量证明机制被诟病浪费了大量电力与硬件资源,未来人工智能技术进一步成熟若可以结合哈希计算,从而将其转化为应用于深度学习的矩阵计算,将显著创造更大的经济与社会价值。

从尼克萨博在 1994 年第一次提出智能合约概念,到 2015 年以太坊在区块链上实现智能合约,智能合约技术成为了区块链历史发展中上最具革命性潜质的应用。纵观历史,世界经济的发展历程实质上是工业与技术革命推动的纵向发展与世界经济全球化推动的横向扩张的交错纵横。工业革命推动了分工专业化和生产规模化,最终使得生产效率大幅提高与生产成本的大幅降低。全球化则是各行业产业链的研发、生产、销售各环节在世界范围内实现分工协作的最终表现。

在 Web2.0 中,人们利用网络搜索信息和资料相比之前有了极大的效率提高,但仍须依托物理世界中的公司等组织形式来建立信任、组织生产和分工协作。而在未来的 Web3.0 价值互联网中,素未谋面的人们通过区块链来完成以上任务并以写的形式完成协作首度成为可能。通过智能合约的广泛运用,区块链也有望从「信任机器」升级成为经济产业浪潮的核心「引擎」。

万字阐述区块链如何驱动金融科技创新图 21 区块链技术是底层协议的最后一层拼图,Pantera

参考资料

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