区块链技术:去中心化、公开透明的互联网数据库技术

2024-08-28
来源:网络整理

什么是区块链技术?

所谓区块链技术,简称BT(),又称分布式账本技术,是一种互联网数据库技术,具有去中心化、公开透明的特点,允许所有人参与数据库记录。

它原本是比特币的基础技术,目前正被世界各地研究,可广泛应用于金融等各个领域。

区块链的基本原理并不难理解,基本概念包括:

():导致账本状态改变的操作,比如添加一条记录;

区块():记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对账本当前状态的共识;

():由区块按照发生的顺序串联起来构成,是整个状态变化的日志记录。

如果将区块链看作是一个状态机,那么每一笔交易都是一次改变状态的尝试,而共识产生的每一个区块都是参与者对该区块内所有交易内容引起状态改变结果的确认。

区块链的技术特点

区块链是一种共享的分布式数据库技术,虽然不同的报道对区块链的描述有所不同,但以下四个技术特征是共同的。

1.去中心化():图1左侧描述的是当前金融体系的中心化特征,右侧描述的是正在形成的去中心化金融体系。没有中介机构,各节点的权利义务对等,任何一个节点停止工作,都不会影响系统整体运行。

图 1,来自花旗报告:如何看待 [4]

2、无信任():系统内所有节点无需信任即可进行交易,因为数据库和整个系统的运行都是公开透明的。在系统规定的规则和时间范围内,节点之间不能互相欺骗;

3、集体维护():系统由所有具备维护功能的节点进行维护,系统中每个人都参与维护工作;

4、可靠的数据库():系统中的每个节点都拥有数据库的最新完整副本。修改单个节点的数据库是无效的,因为系统会自动比较并认为出现次数最多的相同数据记录是真实的。

图2,来自高盛报告:进入[2]

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为了简单起见,图2只展示了保留数据库副本的6个节点;在3个交易序列中,前2笔交易的数据和签名得到了所有6个节点的验证,但第三笔交易的第5个位置没有通过验证,将会被其他节点的“共识”所改变。

区块链技术的应用

1. 数字货币

目前区块链技术应用最为广泛、最为成功的是以比特币为代表的数字货币。近年来,数字货币发展迅速,由于其具有去中心化信用、交易频繁的特点,作为准超主权货币,其交易流通价值较高,并能通过发展对冲性金融衍生品保持相对稳定的价格。数字货币将数字货币交易的信用建立在主权货币的背书之下,交易量越大、交易越频繁,数字货币交易的信用基础就越牢固。一旦区块链信用体系在全球范围内实现,数字货币将成为类似黄金的全球通用支付信用。

2. 付款及结算

目前商业贸易交易结算支付均依赖银行,这种传统的通过中介进行交易的方式需要经过开户银行、交易对手银行、央行、外资银行等。在这个过程中,各个机构都有自己的会计系统,需要相互建立代理关系、拥有授信额度;每一笔交易都需要在银行记录,与交易对手进行清算对账等,导致交易速度慢、成本高。相比传统支付体系,区块链支付由交易双方直接进行,不涉及中介机构,即使部分网络瘫痪,也不会影响整个系统的运行。如果基于区块链技术构建通用的分布式银行间金融交易协议,为用户提供跨境、任意币种的实时支付结算服务,跨境支付将变得便捷、低成本。

以跨境汇款为例,如果我在本国一家小银行开户,向国外另一家小银行汇款,传统体系下的转账流程需要经过以下步骤:第一,我向所属的小银行提出申请;第二,小银行向签订了汇款条款的同一国家大银行提出申请;第三,大银行将钱电汇给境外合作银行;第四,合作银行将钱汇给国外的小银行。目前,根据国家不同,这个过程需要10分钟到两天的时间。如果采用基于区块链的结算技术,在汇出人民币的同时,在做市商处下单,全球范围内参与体系的交易银行接受订单,双方握手完成兑换。平均支付确认速度在几秒钟之内。

3. 电子门票

数字票据是区块链技术结合票据属性、规则、市场而发展起来的一种新的票据表现形式,与现有的电子票据体系的技术架构完全不同。数字票据的核心优势主要体现在:一是实现了票据价值转移的去中介化。传统票据交易中,票据中介往往利用信息差进行撮合。借助区块链实现点对点交易后,票据中介将失去中介功能,重新定位身份。二是有效防范票据市场风险。由于区块链具有不可篡改的时间戳和全网公开的特性,一旦交易完成,就不会出现违约现象,从而避免了纸质票据“一票多卖”和电子票据背书不同步的问题。三是系统建设和数据存储不需要中心服务器,节省了中心化应用和接入系统的开发成本,减少了传统模式下系统的维护和优化成本,降低了系统中心化带来的风险。第四,规范市场秩序,降低监管成本。区块链数据之间连接形成的不可篡改的时间戳,大大降低了监管审查成本。全透明的数据管理体系提供了可信的追溯路径,监管规则可通过链上编程建立通用的约束代码,实现监管政策的全覆盖、硬管控。

4. 权益证明

参与维护区块链的每个节点都能获得完整的数据记录,利用区块链可靠性、集体维护的特点,可以确认权益拥有者。对于需要保存永久记录的场景,区块链是理想的解决方案,适用于土地所有权、股权交易等场景。其中,股权证明是目前尝试最多的应用领域,股权拥有者可以用私钥证明对股权的所有权,股权转让时通过区块链系统转给下一位拥有者,产权明确,记录清晰,整个过程不需要第三方参与。

纳斯达克首席执行官在伦敦举行的2015欧洲杰出交易技术金融新闻奖颁奖典礼主题演讲中宣布,交易所打算使用区块链技术来管理代理投票系统。代理投票是上市交易所使用的一项重要且耗时的操作。区块链技术的应用使股东无需出席公司年度股东大会即可进行投票。人们可以用手机投票,并永久保留投票记录。区块链技术被视为股权交易领域的一项先进技术,可以在更短的时间内确保交易的透明性。

5.银行资信调查

目前商业银行开展信贷业务,无论针对企业还是个人,最基本的考虑就是借款人自身的金融信用。各家银行将每个借款人的还款情况上传到央行征信中心,需要查询时在客户授权的前提下从央行征信中心下载备查,存在信息不完整、数据不准确、效率低下、使用成本高等问题。在这一领域,区块链的优势在于依靠程序算法自动记录海量信息,并存储在区块链网络中每一台计算机上,信息透明、难以篡改、使用成本低。各家商业银行将客户的信用状况以加密形式存储并共享在机构内,客户申请贷款时,不再需要到央行申请征信查询,即去中心化,贷款机构通过调取区块链相应信息数据即可完成所有信贷工作。

总之,区块链已经成为金融行业创新的热点之一。然而,区块链作为一项新技术,也存在着相当大的风险。目前基于区块链技术的结算体系对监管风险十分敏感,如果参与方担心监管政策的不确定性,支付体系可能因不稳定而崩溃。另外,由于其运营权掌握在开发者手中,明显的技术劣势是,如果运营方本身控制着全网51%以上的算力,就可以实现双重支付,导致信任崩塌。这也是区块链技术应用中需要解决的重要问题。

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