王 冠 張 敏 副教授（、河南職業(yè)技術學院 鄭州 450007 、南京師范大學泰州學院商學院 江蘇泰州 5300）

區(qū)塊鏈及其加密流程

區(qū)塊鏈（Block-Chain）是一種基于比特幣協(xié)議的開放式賬簿系統(tǒng)（ledger），是由不同節(jié)點共同參與的分布式數(shù)據(jù)庫技術和包含有海量數(shù)據(jù)的不同區(qū)塊（block）用某種方式組織起來的鏈條（chain）數(shù)據(jù)結構。區(qū)塊鏈系統(tǒng)是24×7×365不間斷運行的，每一個區(qū)塊數(shù)據(jù)都自動加蓋時間戳，從而計算出一個數(shù)據(jù)加密數(shù)值，即哈希值（hash）。每一個區(qū)塊都包含上一個區(qū)塊的哈希值，從創(chuàng)世區(qū)塊（genesis block）開始鏈接（chain）到當前區(qū)域，從而形成區(qū)塊鏈。具體而言，區(qū)塊鏈是一種利用塊鏈式數(shù)據(jù)結構儲存和驗證海量信息、基于分布式節(jié)點共識機制生成和更新數(shù)字化的存儲信息、依托隱秘密碼學技術保證信息傳輸和訪問安全的不可被篡改的分布式基礎架構和開放式賬本系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術產(chǎn)生的技術前提是人們面臨傳遞信息和建立信任的困境，其中區(qū)塊鏈技術的關鍵機制是算法信任，技術基礎是加密算法。區(qū)塊鏈技術的實質(zhì)是在信息不對稱無法建立有效信用機制的情況下，無需相互擔保信任或第三方（所謂的“中心”）核發(fā)信用證書，任何機構和個人都可采用基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的加密算法成為參與創(chuàng)設信任機制的節(jié)點，即無須中心授權的節(jié)點信任機制。在區(qū)塊鏈技術中，數(shù)據(jù)的搜集與分析可以通過大數(shù)據(jù)技術與云計算技術得以解決，數(shù)據(jù)安全儲存、傳輸與交易尤為關鍵。其加密流程如圖1所示，比如區(qū)塊鏈網(wǎng)絡參與人2號為新加入?yún)⑴c人，他用參與人1號的公鑰驗證了前一筆交易，再用自己的密鑰簽署交易并將其傳送給參與人3號，并向全網(wǎng)絡傳播，參與人3號用參與人2號的公鑰驗證交易，以此循環(huán)交易。值得注意的是，在每次交易完成后，都要將交易信息公布在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，以防止雙重消費。同時，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中最早打上的時間郵戳交易才可以被認定為成功交易。

截至2016年2月份，比特幣系統(tǒng)上區(qū)塊的總數(shù)量是396342個，約40萬個，每個區(qū)塊的大小被限制為1MB。在數(shù)字資產(chǎn)管理中，每筆數(shù)字貨幣自產(chǎn)生之日起，其所有的存入、轉賬以及支付等交易信息按照時間順序都被詳盡的記錄在各個“區(qū)塊”上，區(qū)塊之間基于所記錄的數(shù)據(jù)信息并以密碼簽名的方式彼此關聯(lián)構成一個整體，形成鏈條式數(shù)據(jù)結構，即區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈在系統(tǒng)每一個節(jié)點上都有完整的拷貝，所有信息都帶有時間戳，都是可追溯的。區(qū)塊鏈技術的基本原理是，依托分布式存儲平臺和智能合約，通過貨幣數(shù)字化管理，最終實現(xiàn)點對點、端到端、個人對個人的去中介化、去中心化的不受任何政府與金融機構控制的全新的金融服務模式。區(qū)塊鏈大致可分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈三種，如表1所示。其中，公有鏈是去中心化最徹底的區(qū)塊鏈，任何人都可參與其中查詢相關信息。私有鏈具有較強的專屬性，寫入權限掌握在單個個體或金融機構手里。在聯(lián)盟共識下，聯(lián)盟鏈由特定人群組成，寫入權限受預選節(jié)點控制。

基于區(qū)塊鏈技術的比特幣及其技術特性

作為一種基于點對點（Point to Point，P2P）的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，比特幣（Bitcoin）是區(qū)塊鏈技術在數(shù)字資產(chǎn)管理和匿名支付領域的獨特應用，是一種依托于互聯(lián)網(wǎng)，通過執(zhí)行特定算法產(chǎn)生的匿名虛擬貨幣（Virtual Currency），不以法幣為計量單位，但可以轉換成現(xiàn)實世界中的商品、服務與真實貨幣。由于源代碼對外公開，比特幣經(jīng)過參數(shù)修改，可以創(chuàng)造出其他數(shù)字支付工具和網(wǎng)絡虛擬貨幣，如萊特幣（Litecoin）、名幣（Nemecoin）等。作為一種無準入門檻的虛擬貨幣，比特幣有以下特性：

首先，比特幣實現(xiàn)了去中心化、非國家化的貨幣發(fā)行和管理方式。作為一種點對點全球通用加密數(shù)字支付系統(tǒng)，比特幣是為了方便交換不同的物質(zhì)資源抽象出來的虛擬貨幣數(shù)量單位，完全避開了對第三方支付中介的依賴，使交易雙方可以通過網(wǎng)絡節(jié)點實現(xiàn)直接交易。比特幣的發(fā)行和交易不依賴于任何主權政府和金融機構的支持和服務，而是由分布式的網(wǎng)絡節(jié)點集中管理，以信息化的方式分散發(fā)行，具有信息貨幣的屬性，其價值取決于承載的信息內(nèi)容，不與任何特定商品掛鉤，具有非主權超國家性。

其次，存量有限、勻速發(fā)幣，防御通脹。比特幣沒有集中發(fā)行方，其挖掘來源于計算機開展hash算法解密過程。目前，比特幣全球最大礦池是deepbit，挖礦工具是guiminer，挖掘出比特幣可被視作計算解密成功的獎勵。但比特幣的上線數(shù)量被設定為固定值，全網(wǎng)共有2100萬個比特幣，至2040年全部被挖掘出來。同時，比特幣的生成時間也有上限控制，挖掘比特幣的難度隨著解密難度和時間的增長而增長，保證了比特幣按照固定比例增長。自動化技術手段保證了比特幣的勻速發(fā)行，因此不會像法定貨幣那樣由于濫發(fā)行為發(fā)生通貨膨脹。

再次，高度匿名、交易不可逆。比特幣是一種高度匿名化的密碼貨幣，其賬號是由公鑰通過一系列數(shù)學計算推導出來的一連串數(shù)字，由于比特幣賬戶不顯示個人信息完全匿名，加上沒有中心機構控制，因此交易雙方無法得知對方的身份信息。由于私鑰是獨立存在的，交易雙方可以隨意生成自己的私鑰，變化自己的收款地址隱藏真實身份。另外，比特幣交易只有成功和失敗兩種情況，賬號擁有者通過私鑰證明其所有權，不允許撤銷操作。這種一對一密的交易方式不僅做到了高度匿名，且實現(xiàn)了交易不可逆。

最后，比特幣交易具有便捷性、無限可分割等交易特點。作為網(wǎng)絡貨幣，比特幣可在全球無限制流通，克服了地域空間的限制和國別市場的分割。同時，比特幣交易成本低廉且不依賴于第三方機構，每筆交易只收取1bite分的交易費用，沒有繁瑣的手續(xù)管理和交易額度的限制，跨境交易支付也不存在匯率問題，有效降低了國際貿(mào)易和資本流動的交易成本，提高了金融資源的配置效率。另外，比特幣的非實物性，使其可以細分至小數(shù)點后面8位，即最小單位為0.00000001BTC，可根據(jù)實際需要支付任意小數(shù)金額，具有無限分割性，方便快捷。區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)系統(tǒng)技術原理對比如表2所示。

圖1 區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)層加密流程

區(qū)塊鏈金融的應用層次及存在的問題

（一）區(qū)塊鏈的應用層次

作為互聯(lián)網(wǎng)金融在技術層面上的變革與創(chuàng)新，區(qū)塊鏈技術依托其去中心化、去信任化、高度匿名和可靠數(shù)據(jù)庫的特性，成為一種顛覆傳統(tǒng)金融的新興業(yè)態(tài)。不僅突破了時間和地域的限制，加速了金融創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代速度，更在一定程度上提高了金融運行效率和客戶覆蓋率，削弱了信息不對稱程度，實現(xiàn)了對信用傳遞交換機制的重塑和完善。因此，作為構建未來網(wǎng)絡空間的核心關鍵技術，區(qū)塊鏈技術不僅對互聯(lián)網(wǎng)金融的健康發(fā)展具有良性助推作用，隨著區(qū)塊鏈應用層次的不斷提升，區(qū)塊鏈技術在仲裁、貿(mào)易、醫(yī)療、簽證、投票、版權，甚至文化藝術、建設體育等領域都具有非常廣闊的應用前景。

區(qū)塊鏈技術的應用層次分為三個階段，如表3所示。區(qū)塊鏈1.0階段的現(xiàn)實運用包括比特幣支付與跨境匯款等數(shù)字貨幣去中心化支付，數(shù)字貨幣運行主要依賴于私鑰與錢包軟件，且數(shù)字錢包丟失不可恢復。另外，區(qū)塊鏈1.0階段存在兩個行業(yè)問題，即“雙花”問題和“拜占庭將軍”問題。區(qū)塊鏈2.0階段以無需信任的借貸為主要特征，在債券、貸款、眾籌等金融服務與智能資產(chǎn)合約方面有著廣泛的非貨幣應用，同時在互助保險、博彩以及防偽等領域也有著廣泛的應用前景。區(qū)塊鏈3.0階段以超越貨幣、經(jīng)濟和市場的社會治理和公正應用為主要特征，比如區(qū)塊鏈基因測序、仲裁公證、慈善捐助以及在社會生活和文化藝術等方面的應用。

（二）區(qū)塊鏈金融發(fā)展存在的問題

區(qū)塊鏈技術實時平賬、去中心化以及高度匿名與交易不可逆的特性，使其具有廣闊的發(fā)展機遇與應用前景，但由于法律體系建設的不完善、技術研發(fā)的不成熟以及金融監(jiān)管的滯后等一系列原因，區(qū)塊鏈技術的發(fā)展應用還存在諸多問題。

法律體系建設有待完善，金融監(jiān)管嚴重滯后。作為數(shù)字化貨幣的關鍵技術，區(qū)塊鏈技術在2009年第一批比特幣被挖掘后才被各國政府和金融機構所熟知，包括我國在內(nèi)的眾多國家沒有出臺有關區(qū)塊鏈及比特幣政策法規(guī)監(jiān)管的條文。因此，目前區(qū)塊鏈技術研究和應用仍游走于法律空白地位，之前有關互聯(lián)網(wǎng)金融監(jiān)管的法律法規(guī)不能適應區(qū)塊鏈金融這一全新的金融業(yè)態(tài)，針對區(qū)塊鏈的法律監(jiān)管嚴重滯后，不能有效引導和監(jiān)管區(qū)塊鏈金融的發(fā)展壯大。其次，區(qū)塊鏈技術利用共識機制、時間郵戳等新型互聯(lián)網(wǎng)技術協(xié)助貨幣運行與金融交易，但由于沒有法律約束其交易行為，交易雙方一旦有人違約也很難追究其違約責任。另外，以區(qū)塊鏈技術為基礎的虛擬貨幣—比特幣，屬于流通無界限、不受任何政府和機構管轄的虛擬貨幣，眾多非法交易團伙利用其特性從事毒品槍支交易和非法集資或洗錢等活動。2013年，位于哥斯達黎加的匯總公司Liberty Reserve涉嫌洗錢訴訟，洗錢規(guī)模高達60億美元，包括中國在內(nèi)的大量用戶血本無歸。

區(qū)塊鏈技術有待進一步發(fā)展，研發(fā)費用高昂。在技術層面上，區(qū)塊鏈是互聯(lián)網(wǎng)金融技術的創(chuàng)新且源于比特幣的發(fā)掘和應用，目前區(qū)塊鏈技術處于發(fā)展應用的初級階段，仍存在一定的技術風險隱患。首先，區(qū)塊鏈系統(tǒng)高度匿名且追責難度較高，加之密碼私鑰是一連串無序數(shù)字，一旦丟失或被第三方知曉，用戶便不能對自己的數(shù)字資產(chǎn)做出任何操作。其次，由于技術限制，當前區(qū)塊鏈系統(tǒng)運行速度緩慢且極其不穩(wěn)定，加之區(qū)塊容量有限，區(qū)塊鏈技術主要針對高端人群和企業(yè)開發(fā)設計，比特幣交易規(guī)模和大規(guī)模應用推廣受到嚴重制約。與互聯(lián)網(wǎng)金融相比，區(qū)塊鏈金融在技術、APP等應用程序方面明顯落后。最后，當前區(qū)塊鏈技術發(fā)展很不成熟，在實際應用中運行效率十分緩慢，不具有規(guī)模效應。每秒鐘交易次數(shù)有一定限制，不適合大面積的推廣應用，難以起到普惠金融的作用，限制了其長足發(fā)展。另外，區(qū)塊鏈技術涉及計算機、密碼學、虛擬貨幣以及人工智能等多種前沿學科的理論研究與技術開發(fā)，高昂的研發(fā)費用令眾多金融機構望而卻步。

表1 三種不同形式區(qū)塊鏈對比分析

表2 區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)系統(tǒng)技術原理對比

表3 區(qū)塊鏈應用層次及場景分析

網(wǎng)絡風險依然存在，安全認證有待加強。區(qū)塊鏈金融進入門檻較低且系統(tǒng)信息具有不可逆性，加之缺乏金融監(jiān)管的有力保障，信息泄露風險大大提高，網(wǎng)絡安全認證有待進一步加強。區(qū)塊鏈金融依賴于互聯(lián)網(wǎng)通信技術，且系統(tǒng)信息具有不可逆性，交易平臺一旦遭到惡意軟件的植入和網(wǎng)絡黑客的攻擊，極易導致系統(tǒng)紊亂以及客戶信息的篡改和丟失，造成客戶資產(chǎn)無法追回。2011年，Allinvain因技術問題和網(wǎng)絡安全漏洞被黑客盜取25000個比特幣，成為區(qū)塊鏈歷史上第一被盜而損失的投資人。同年，比特幣交易處理中心MyBition遭遇網(wǎng)絡黑客的惡意攻擊和木馬植入，導致非正常關機，交易中心中斷交易，涉及客戶存款49%價值80萬美元的近8萬個比特幣下落不明。針對區(qū)塊鏈技術網(wǎng)絡風險，2015年美國Overstock公司宣布通過數(shù)據(jù)共享開發(fā)應用加密數(shù)字債券，但應用場景較少且費用高昂。網(wǎng)絡安全風險依然是限制區(qū)塊鏈技術發(fā)展的最大障礙。

區(qū)塊鏈金融未來發(fā)展的對策建議

對于尚未完全成熟的區(qū)塊鏈技術而言，區(qū)塊鏈金融在平臺安全與應用安全面臨諸多問題。2016年，全球第一大區(qū)塊鏈項目The Dao因被黑客攻擊，共丟失360萬以太幣，損失金額達6000萬美元。因此，為了更好的將區(qū)塊鏈技術融入到現(xiàn)有金融體系，保障金融秩序，需要政府、金融協(xié)會以及研究院共同努力，發(fā)揮各自社會職能，才能更好的促進區(qū)塊鏈金融的健康發(fā)展。

（一）政府機關

解決區(qū)塊鏈技術的不可能三角難題，即能耗高、產(chǎn)量低，去中心化成本高等缺點。首先，政府應通過組織專家學習、探究區(qū)塊鏈技術發(fā)展趨勢與區(qū)塊鏈總帳本技術特征，掌握區(qū)塊鏈技術在金融領域的潛在應用價值，并加快有關區(qū)塊鏈金融項目的基金與政策，良性引導區(qū)塊鏈金融健康發(fā)展；其次，重點挖掘區(qū)塊鏈在國際合作中的價值。尤其是在“一帶一路”建設中的作用，以區(qū)塊鏈技術共享特征為基礎，打破地緣政治束縛，促進國際關系合作，建立共贏、共享式的新型國際合作金融關系；再次，加快制定促進區(qū)塊鏈金融的法律法規(guī)，并將區(qū)塊鏈金融納入到現(xiàn)行金融監(jiān)管體制內(nèi)，防范區(qū)塊鏈金融風險。同時，加大區(qū)塊鏈在公共服務等公用事業(yè)的應用，形成以點帶面的示范推廣效應，將企事業(yè)單位納入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡參與運營，積累區(qū)塊鏈實戰(zhàn)經(jīng)驗；最后，由中央銀行、發(fā)改委等部門牽頭，聯(lián)合商務部、公安部、一行三會等政府部門，建立區(qū)塊鏈管理協(xié)會，重點解決由技術引發(fā)的區(qū)塊鏈金融安全問題，確保公眾利益，維護社會金融秩序。

（二）區(qū)塊鏈行業(yè)協(xié)會

發(fā)揮區(qū)塊鏈行業(yè)協(xié)會的技術優(yōu)勢，針對當前國內(nèi)區(qū)塊鏈金融的實現(xiàn)語言不同、智能合同標準不一致等問題，積極推行統(tǒng)一區(qū)塊鏈金融行業(yè)標準，首先，以北京、上海、深圳等經(jīng)濟發(fā)達科技水平較高的地區(qū)為試點，引導經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)進行金融產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，以點帶面，再向其它地區(qū)分步驟推廣應用；其次，加強國內(nèi)區(qū)塊鏈金融人才培養(yǎng)，建立具有中國特色的區(qū)塊鏈開源社區(qū)、論壇。如積極組建和成立全球共享金融100人論壇中國區(qū)塊鏈聯(lián)盟。不僅要學習新的區(qū)塊鏈技術，更要向區(qū)塊鏈技術發(fā)達地區(qū)進行人才引進計劃，提升中國的區(qū)塊鏈金融代碼質(zhì)量和運行效率，增強中國在區(qū)塊鏈金融產(chǎn)業(yè)中的世界影響力與話語權；再次，加速“互聯(lián)網(wǎng)+”與區(qū)塊鏈技術的融合，在共享經(jīng)濟的大環(huán)境下，積極探索區(qū)塊鏈技術研發(fā)與應用平臺，提升區(qū)塊鏈企業(yè)的創(chuàng)新能力，打造“雙創(chuàng)”格局，探索新經(jīng)濟增長點；最后，加大對區(qū)塊鏈企業(yè)知識產(chǎn)權保護，防止專利陷阱，維護企業(yè)權益，鼓勵企業(yè)的創(chuàng)新精神，實現(xiàn)中國區(qū)塊鏈企業(yè)走出去。

（三）金融研究院

區(qū)塊鏈技術的應用場景包括智能合約、私募股權以及商標專利等無形資產(chǎn)，涉及大數(shù)據(jù)、云計算以及加密計算和隱秘密碼學等多項新型互聯(lián)網(wǎng)技術。因此，依托高校或企業(yè)的技術平臺，加快相關人才的培育勢在必行。首先，應加大對區(qū)塊鏈技術的研發(fā)資金投入力度，通過建設國家級重點區(qū)塊鏈金融實驗室，牢固區(qū)塊鏈基礎研究，尤其是密碼學、P2P金融、人工智能能方面研究，搭建交叉型學科平臺，增強創(chuàng)能力；其次，在高等院校設立區(qū)塊鏈金融學科，培養(yǎng)具有計算機技術與金融能力的復合型人才，加大高效與企業(yè)的人才合作，以訂單式的培養(yǎng)，構建區(qū)塊鏈行業(yè)頂尖人才、專業(yè)人才，形成區(qū)塊鏈金融人才集聚效應；最后，依靠國家高校、企業(yè)的技術平臺，共建產(chǎn)學一體平臺實現(xiàn)強強聯(lián)手，企業(yè)出資金，高校出人才，加大對核心技術的研究與資金支持。但同時也要保證好資金使用到位，以激勵形式鼓勵理論研究成果的轉化。

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