區塊鏈技術的本質特徵及在證券業的應用

●區塊鏈技術可以使彼此之間沒有建立傳統信任關係的經濟主體達成合作，無需通過中央權威機構，它是建立信任的機器，具有去中心化、去信用化、不可篡改、可追溯性等特徵和促進共享經濟的巨大潛力。與分散式結構相比，傳統的中心化結構的劣勢表現在兩點：一是為解決信息不對稱增加了交易成本；二是潛在安全問題。區塊鏈技術可應用於優化支付體系和構建高效安全的金融科技。在證券市場，區塊鏈技術可應用於證券登記與發行、證券清算和結算等業務，可大大簡化中間環節和交易流程，提高市場交易效率，有助於推動交易結算實現T 0的實時全額交易。

●由於監管成本過高或監管不全面，金融機構不能及時發現道德風險，最終對投資者利益造成重大損失。互聯網金融等新型金融模式也對傳統金融體系產生一定的衝擊，隨著金融業務不斷開放，傳統金融機構利潤不斷縮水，利率市場化再次加劇了金融競爭，各大金融機構紛紛開展互聯網金融業務，而在利益驅使下，不排除有的金融機構有進行違規操作的動機。區塊鏈技術將交易透明化，所有接入的節點都能通過追溯交易歷史核驗金融機構運行是否合規，有利於簡化業務流程，維護金融穩定及防範金融風險。

●在全球大量資源持續推動區塊鏈相關產業的背景下，區塊鏈技術將達到商業化大規模應用級別，但同時也面臨著制度和法律的限制，如金融資產是否可以在區塊鏈上登記、發行和交易，這些在現行法律內並未有明確規定，區塊鏈的發展需要多方相互配合與協調。

⊙孫國茂

國務院印發的《「十三五」國家信息化規劃》提出，加快信息化發展，構建統一開放的數字市場體系，滿足人民生活新需求。區塊鏈技術首次被列入國家規劃，這一規劃強調了加強區塊鏈等新技術的創新、試驗和應用，實現搶佔新一代信息技術的主導權。2016年9月，G20杭州峰會也把數字貨幣和數字普惠金融作為重要議題，峰會通過的《G20數字普惠金融高級原則》認為，數字貨幣和區塊鏈技術在中國的應用將有很大的發展空間。區塊鏈技術是數字貨幣技術的載體，是發展普惠金融的技術引擎，也是發展數字經濟的重要形態。區塊鏈技術不僅可能重塑貨幣市場、支付系統、金融交易和金融服務等各個領域，而且也會改變人們與經濟和金融相關的生活方式。

區塊鏈技術應用價值受到全球關注

過去幾年，在金融科技快速發展的浪潮中，區塊鏈技術逐步成為全球焦點。在全球範圍內，金融業、科技界以及監管當局越來越清楚地意識到，基於區塊鏈技術的金融服務更加高效，傳統金融機構面臨著重大挑戰和變革機會，區塊鏈技術巨大的戰略意義和商業價值已引起全球金融業競相角逐和各國政府的密切關注。

2016年以來，越來越多的國家政府及權威機構參與到區塊鏈技術的研發中，分別出台了與區塊鏈技術應用相關的政策或研究報告。美國國土安全部（DHS）和美國國家科學基金會（NSF）對區塊鏈項目給予了多次補貼和資金支持；英國政府在探索區塊鏈技術應用於傳統金融行業、公共和私人服務領域的巨大潛力；德國聯邦金融監管局試圖在跨境支付、銀行間轉賬和交易數據儲存等領域應用區塊鏈技術；中國工業和信息化部在發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》中分析了區塊鏈在多個領域的應用場景和中國區塊鏈技術發展路線圖；2016年底，區塊鏈技術被首次列入《「十三五」國家信息化規劃》。在過去的幾年，信息技術發展一直對金融領域具有重要影響，隨著雲計算、大數據對傳統金融產業的滲透，金融服務主體和金融服務模式呈多樣化發展，這對正規金融體系已經造成了明顯的業務衝擊和技術傳染。然而，功能更加強大的區塊鏈技術可能使世界經濟和金融體系再次發生變革。

區塊鏈技術的本質是一種分散式的可靠資料庫，由集體共同參與記賬，是通過密碼演算法並按照交易發生的時間順序將區塊依次連接，形成的一條數據鏈。當有黑客攻擊時，需要改寫51%的節點才可以破壞原有數據，參與節點越多，改寫工作量就越大，同時每一塊數據都有時間戳，改寫數據後，時間也隨之變化，計算工作量和時間兩個維度的限制使數據篡改幾乎成為不可能。

著名財經雜誌《經濟學人》這樣評價區塊鏈技術：區塊鏈的影響力遠不止於加密貨幣，它讓彼此之間沒有建立信任關係的人們達成合作，無需通過中立的中央權威機構，它是建立信任的機器。美國區塊鏈科學研究所創始人梅蘭妮·斯萬在《區塊鏈—新經濟的藍圖》一書中說，經濟、政治、慈善和法律體系將受益於區塊鏈的發展，區塊鏈發展可分為三個階段：區塊鏈1.0時代是加密貨幣的應用，如貨幣轉賬、匯款和數字支付系統；區塊鏈2.0時代是合約應用，區塊鏈在市場和金融的應用中更加廣泛；區塊鏈3.0將超越貨幣、金融和市場——尤其在政府、健康、科學、文化和藝術領域得到應用，基於分散式信息技術的平台將推動按需經濟和共享經濟發展。現實中，優步和滴滴打車顯示了這些平台顛覆性的力量，它們的共同點就是以極低的成本匹配供給和需求，改變了人們的出行方式，而不必用大量時間在路邊等待可能駛過的計程車。

經濟學家李揚認為，未來金融發展方向將是數字化和普惠化，區塊鏈技術將解決在數字化生存中重大問題，如信用問題、唯一問題和點對點問題等，在解決這些問題之後，將實現資產智能化，走向自金融和自交易，這與諾貝爾經濟學獎得主哈耶克所提倡的國家非貨幣化和發行競爭性貨幣的理論一脈相承。區塊鏈的優勢在於能夠以非常低的成本對網路交易進行身份識別和個人徵信，點對點的交易方式將避免銀行、證券等傳統中心化金融結構中複雜的清算過程和成本，從而大大提高金融系統甚至整個經濟體系的運行效率。

區塊鏈技術的本質特徵

去中心化、不信任機制、不可篡改、可追溯性是區塊鏈技術的本質特徵。理解區塊鏈技術及其特徵要有三點基礎認識：第一是區塊鏈具有承載信息的功能，可以記錄、存儲和傳播交易信息；第二是每個區塊上記錄著上一個區塊的所有信息；第三點，同一網路中，每個節點都有一個完全相同的區塊鏈副本，任一節點損壞不影響其他節點和整個網路。

1.去中心化

在中心化的結構體系中，系統由中心節點控制和進行決策，在去中心化的結構中，每個節點都是平等的、不擁有整個系統的控制權，系統決策由所有參與節點在共識機製作用下共同決定。市場經濟是典型的去中心化系統，每個經濟主體在「看不見的手」的推動中決定生產和消費而不受外界干預，本質上是雙方交易去中心化。1776年，亞當·斯密對「看不見的手」做過經典闡述：「每個人都在力圖應用他的資本，來使其生產品能得到最大的價值。一般來說，他並不企圖增進公共福利，也不知道他所增進的公共福利是多少。他所追求的僅僅是他個人的安樂，僅僅是他個人的利益。在這樣做時，有一隻看不見的手引導他去達到一種並非他本人想要達到的目標。他追求自己的利益，其效果要比他真正想促進社會利益時所得到的效果更大。」去中心化體系的另一例證就是互聯網，1964年，保羅·巴蘭將網路結構分為三種：中心化結構、弱中心化結構和分散式結構，中心化網路連接最為脆弱，只要破壞中心節點，與之相連的終點將全部被摧毀。弱中心化網路是一種中心和網路化混合模式的通信系統，在這一系統中，節點不需要完全依賴單一中心節點，但如果少量的節點受到破壞性攻擊也可以造成部分通信失敗，所以巴蘭認為應該建立分散式通信系統，這才有了現在的互聯網。

區塊鏈技術以互聯網為硬體依託，以分散式資料庫技術為軟設施，同時實現了雙方交易去中心化和信息傳播去中心化。區塊鏈去中心化的實現有賴於共識機制，即當系統出現分歧時如何達成一致。目前應用最廣的是通過工作量證明機制達成共識，然而在工作量證明機制下每產生一個區塊需要消耗大量能源，這已成為區塊鏈技術商業化的障礙之一。業界正在探索如何降低共識機制資源消耗的方案，但本質上並未改變資源消耗的事實，工作量證明機制仍然是最有效和最可靠的去中心化共識機制。

迄今為止，區塊鏈技術去中心化和分散式並未被嚴格區分。不過，如果不對去中心化作出界定，可能會有多重解釋，容易造成理解困難、含義混亂甚至歧義。我們認為，去中心化未必是分散式，但分散式一定是去中心化，區塊鏈技術去中心化實際是指通過技術手段使社會個體或組織可以按分散式的方式相互協作。

2.不信任機制

不信任機制也可譯作去信用化。其實，區塊鏈技術並非不需要信任，它是指用技術規則加持信用，通過演算法實現自我約束，任何惡意欺騙系統的行為都會遭到其他節點排斥，因此不會完全依賴中央權威機構的信用背書，可在一定程度和一定範圍取代傳統信用建立方式，完成點對點之間信任關係的建立，隨著參與者增加，破壞系統的難度加大，系統安全性也將上升。傳統的信用系統中，需要參與者對中央機構有足夠信任，參與人數增加對中央機構的調節能力造成壓力，系統安全性下降。

上世紀50年代，哈耶克就對中心化貨幣制度提出懷疑，認為政府發行貨幣不具有天然優勢，並在《貨幣的非國家化》中對政府發行貨幣提出了質疑：政府並未因公益而是其私利壟斷貨幣發行權，可以通過鑄幣抽取鑄幣稅；紙幣條件下，政府壟斷髮行，優先考慮的不是貨幣的穩定，而是自身的財政支出，歷史上，通貨緊縮是暫時的、區域性的，通貨膨脹是持久的、廣泛性的；國家貨幣說是一種偏見，發行貨幣並非只有政府才能做到，私人應該而且完全有能力發行穩定的、良好的貨幣；要徹底擺脫「滯脹」困境，長期保持經濟的穩定發展，根本出路是改革現行的貨幣發行制度或貨幣政策，取消政府發行貨幣的壟斷權。哈耶克主張貨幣非國家化，由私人銀行自由發行競爭性貨幣，以現代觀點來看實質上是去中心化或多中心化的貨幣制度。如果政府不優先考慮公共利益甚至出現短視、失信行為，中心化的貨幣制度可能將帶來嚴重災難。在區塊鏈等技術驅動下，整體上將逐漸形成信用貨幣與數字貨幣的競爭，人類社會正在進入競爭性貨幣階段。

3.可追溯性

區塊中記錄著詳細交易信息，每個區塊中包含一個指向上一個區塊的哈希指針，通過哈希指針按照發生時間順序構建鏈表，形成的數據結構即為區塊鏈。可追溯性使全部交易的歷史信息可查，貪污受賄、挪用公款、非法集資等犯罪活動將在區塊鏈上留下難以銷毀的痕迹，容易被警方掌握犯罪證據。防範犯罪活動的傳統方法主要是通過實行嚴刑峻法和宣傳教育，但國家法律體系一般都存在漏洞，大部分人的受教育水平和自律能力有限，一些人鋌而走險、打擦邊球或是使用互聯網的匿名性從事違法犯罪活動來牟取暴利。同時，許多發展中國家法治體系不健全，法律觀念和法律意識淡薄，法治建設還受到一些地區傳統社會習俗和人際關係準則的排斥。發展區塊鏈技術有助於提高破獲犯罪活動的概率，縮短調查時間，通過技術創新和技術應用可作為法律體系的技術補充性手段進一步降低犯罪率。互聯網的出現改變了社會生活方式，信息不再是稀缺品，但互聯網不能識別信息真偽，大量虛假新聞、迷信活動、傳銷組織、電信詐騙泛濫於網路世界，人們在享受互聯網時代的便捷時還要努力避開大量信息噪音。而構建於區塊鏈基礎上的互聯網，信息真偽將通過共識機制辨別，追溯機制提供了在區塊上找到最初信息發布者的方法。

區塊鏈的可追溯性具有緩解信息不對稱的作用，以及由信息不對稱引起的道德風險等激勵問題，擴展可交易邊界，最終促進經濟增長。在沒有嚴格監管的環境中，個人或企業有可能不遵守借款合約，將所得貸款用來經營高風險高收益項目，尤其在經濟繁榮期，貸款者容易放鬆警惕從事投機活動。由於監管成本過高或監管不全面，金融機構不能及時發現道德風險，最終對投資者利益造成重大損失。互聯網金融等新型金融模式也對傳統金融體系產生一定的衝擊，隨著金融業務不斷開放，傳統金融機構利潤不斷縮水，利率市場化再次加劇了金融競爭，各大金融機構紛紛開展互聯網金融業務，而在利益驅使下，不排除有的金融機構有進行違規操作的動機。區塊鏈將交易透明化，所有接入的節點都能通過追溯交易歷史核驗金融機構運行是否合規，有利於簡化業務流程，維護金融穩定及防範金融風險。

區塊鏈技術在證券業的應用

區塊鏈技術可能徹底改變現有資本市場基礎設施，可應用於證券登記與發行、證券清算和結算等領域。資本市場是中國金融體系的重要組成部分，但相比其他發達國家的資本市場發展規模依然較小，這使得中國金融結構嚴重扭曲。通過區塊鏈技術簡化證券市場業務流程，降低交易成本對推動資本市場健康發展具有積極意義。從中國金融現實看，發展資本市場十分必要。首先，中國金融體系配置資源效率依然低下。一方面融資難和儲蓄率高並存的局面仍未改變，商業銀行存留大量資金無法轉化為生產性資金導致儲蓄的投資轉化率低；另一方面，中國廣義貨幣M2供應量世界第一，2016年年底已達155萬億元，M2/GDP為208.31%，遠遠高於其他國家，這反映了中國經濟增長中信貸資產使用效率低下。其次，金融結構不合理和融資結構扭曲。中國直接融資和間接融資比例嚴重失衡，間接融資為主導的金融結構不僅導致系統性風險主要集中於銀行體系，同時銀行的低風險偏好決定了其難以將信貸資金配置到高風險的科技型和創新型企業，一定程度上不利於經濟轉型和產業升級，中國金融改革的目標應是建立一個合理的金融結構，由銀行主導型逐步過渡到市場主導型的金融結構。

1.降低證券登記業務成本

證券登記即證券發行人建立和維護證券持有人名冊的行為，具有確定或變更證券持有人及其權利的法律效力，是保障投資者合法權益的重要環節，也是規範證券發行和交易過戶的關鍵。在中心化證券體系中，證券登記需要具有公信力的權威機構保證登記或權益變更信息的真實性和一致性，中央登記結算機構因此出現。市場參與者將所有證券登記和結算任務委託給中央登記結算機構——中國證券登記結算有限責任公司，該公司在上海和深圳兩地設立分公司。上海分公司主要針對上海證券交易所的上市證券提供證券登記結算服務，深圳分公司主要針對深圳證券交易所的上市證券提供證券登記和結算服務。然而，維護這種中央結構體系的公信力需要極為繁雜的規章制度和審計流程，區塊鏈技術將改變證券登記的操作方式，深化證券登記的作用、功能和效果。

20世紀60年代以前，證券市場登記和發行的股票是通過在實體紙質材料上記錄相應權益，投資者直接持有紙質股票，交易時交易雙方按照市場價格互換股票和貨幣，在這種登記和交易方式下，市場交易速度緩慢，市場規模小、成本高。後來，託管業務的出現提高了證券市場效率，投資者不再直接持有紙質股票，由證券公司代為處理有關證券權益事務。隨著上市公司和股票發行快速增加，紙質權益憑證和手工操作阻礙了越來越頻繁的證券交易的發展。1968年美國出現了紙上作業危機，大幅增長的交易量使證券公司陷入海量文件整理和數據核對計算工作，低效的手工操作制度造成大量經紀業務交易失敗，給投資者帶來不必要的成本，幾乎使證券業陷入停頓。紐約證券交易所被迫將每周交易日縮短為四天，並縮短每日交易時間，使證券公司後台能夠有充分的時間處理積壓的委託單。為了提高效率、降低風險，美國設立了中央證券存管機構（CSD）——一個集中化的全國性清算和結算系統，即美國證券存管信託公司（DTC），結束了手工操作和紙質股票登記與交易的時代。證券存管是證券公司將投資者交給其保管的證券以及自身持有的證券統一交給中央證券存管機構，由後者代為處理有關證券權益事務，而中國的中央證券存管也是由中國證券登記結算有限責任公司承擔，中央證券存管機構推動了證券業非移動交收和無紙化操作。由於股票被集中管理，證券登記和過戶不需要任何物理上的移動工作，只需中央證券存管機構更新賬本，實現了非移動交收；中央證券存管機構的賬本得到了市場的公認，股票所有者不再直接持有紙質股票，股票也不再是上市公司登記發行的紙質憑證，成為了上市公司在中央證券存管系統的電子賬目，實現了證券登記的無紙化。

在區塊鏈分散式記賬模式中，任何資產信息都是以無紙化和非移動形式交收，每個市場參與者都有一份完整的市場賬本，共識機制保證證券登記在整個市場中同步更新，保證內容的真實性和一致性，在沒有中央證券存管機構的情況下，實現全部功能。在區塊鏈上通過建立智能合約讓證券變為數字化智能資產，智能合約將規定參與者的權利和義務，以計算程序的方式實現執行自動化，再次降低人工操作成本。

2.簡化證券結算流程和化解結算風險

證券結算是對應收和應付證券與資金的轉移交收操作，包括清算和交收兩個過程。清算是指對每個結算參與人證券和資金的應收、應付數量或金額進行計算的處理過程，交收是依據清算結果實現證券與價款的收付，從而結束整個交易過程。清算與交收遵循凈額清算、中央對手方（CCP）、貨銀對付（DVP）和分級結算四個基本原則。凈額清算分為雙邊凈額清算和多邊凈額清算，目前證券交易多採用多邊凈額清算方式，將結算參與人所有應收、應付證券或資金進行軋差，計算出該結算參與人與中央對手方累計的應收、應付證券或資金，得出清算結果，然後根據貨銀對付原則，將同時交收證券和資金，完成最終結算。交易主體A和B在中央對手方制度下進行證券買賣，A和B不直接交易，交易被分為A和CCP之間，B和CCP之間的兩筆交易，A和B不需要擔心對方能否履約。

這種證券結算體系具有長期結算風險和成本問題。結算體系中風險之一即信用風險，中央對手方轉移了交易雙方直接面臨的信用風險，但並未降低風險，僅僅是通過風險隔離將全部風險轉移至中央對手方。在實際交收階段，如果一個交易方不能履約交收，證券登記結算機構作為結算參與人的中央對手方也要向守約一方支付其應收的證券或資金，證券登記結算機構將集中承擔所有對手方的信用風險。墊付證券或資金可能引發證券登記結算機構的流動性風險，導致系統大量交易中斷和失敗，證券市場將被迫閉市，造成金融市場和經濟的不穩定。由於證券登記結算系統在交易高峰期間、物理衝擊或人為操作失誤容易發生系統故障，致使結算業務延誤和發生偏差引起操作風險。此外，當結算銀行出現倒閉或出現系統故障，證券登記結算機構將不能保障貨銀對付順利實現，甚至面臨無法足額收回資金的風險。傳統證券交易需要經過資產託管人、證券經紀人、中央銀行和中央登記結算機構才能完成，系統之間兼容性低、處理方式各異，整個流程效率低、成本高，從交易指令發出到結算結束同樣需要T 3天的時間，並造就了強勢中介，處於信息劣勢的投資者往往得不到權益保障。

把區塊鏈技術應用在證券結算業務。首先，證券交割和資金交收被包含在一個不可分割的操作指令中，交易同時成功或失敗，實現貨銀對付並降低因一方違約另一方受損的風險，違約風險的減少也會降低其他風險出現的可能。其次，證券結算不再完全依賴中央登記結算機構，每個結算參與人都有一份完整賬單，任何交易可在短時間內傳送至全網，分散式賬本保證了系統安全性，降低了操作風險。最後，區塊鏈技術將減少中介、簡化結算流程，實現交易即結算的T 0模式，美國上市公司Overstock就利用區塊鏈技術開發了一個T 0的證券交易平台。現有證券結算制度業務流程長，冗長的結算流程導致更久的資金占用和更長的風險敞口，基於區塊鏈技術的分散式登記結算系統，可降低系統風險和成本，提高結算效率，以實時全額結算模式來作為中央對手方制度的補充和替代。

3.有待突破的局限性

雖然資料庫技術、哈希演算法、共識機制、工作量證明等區塊鏈基礎技術早已存在，但區塊鏈技術的發展仍處在初級階段。在實際應用中很可能出現既無法實現完全分散式，又不能有效率地保證系統安全的情況，面臨著多種需要攻克的技術瓶頸。區塊鏈中每個區塊的容量設計限制了一個區塊上可交易筆數，如果容量過大，最終區塊鏈所佔空間會非常大，容量過小又會降低交易效率。在完全去中心化的區塊鏈中，全部節點必須儲存所有區塊和數據，隨著數據的增長，節點硬碟上的區塊鏈體積也越來越大。在過去的幾十年中，數據增長速度大概每兩年就可增長10倍，大大超過了計算機硬體發展的摩爾定律，這意味著未來硬體設備寫入寫出速率的增長將落後於數據增長，大型金融機構自身的數據存儲成本已經十分高昂，如果讓每個節點存儲同樣體積的數據，存儲總成本將呈指數型增長。存儲在區塊鏈上的數據將永遠存在，由於數據的增長帶來成本增加，設計一種機制來銷毀陳舊而毫無價值的數據，或者適時棄置大體積的舊鏈生成新鏈是非常值得考慮的。

區塊鏈技術的另一技術瓶頸是通訊延時問題，區塊鏈採用網路廣播的方式發布交易信息，交易信息發送至全部節點需要耗費一定時間，當網路使用率較高和帶寬資源緊張時容易出現信息傳輸阻塞，因此實現分散式傳輸也要建設高效的網路基礎設施。在全球大量資源持續推動區塊鏈相關產業的背景下，區塊鏈技術將達到商業化大規模應用級別，但同時也面臨著制度和法律的限制，如金融資產是否可以在區塊鏈上登記、發行和交易在現行法律內並未有明確規定，區塊鏈的發展需要多方相互配合與協調。

（作者系濟南大學商學院教授，博士生導師）

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