一、区块链简介
1.背景
阿姆斯特丹证券交易所位于荷兰阿姆斯特丹市，成立于十七世纪初，是世界上第一个以金融股票为主的证券交易所。因特网1969年出现在美国，最初被用于军事连接，而普及则在1989年左右才开始。
金融系统早于互联网约300年出现，这意味着，现今我们所建设的交易系统、所使用的交易软件，是为了把以往用纸、笔、电话进行的操作转移到硬盘和网络上。 长久以来，以这样的方式运行、发展的金融系统，在大部分时间里能够满足市场需求。但是这样的系统也存在问题，其中主要的一点是，传统金融系统依赖某些中心 机构，一旦中心故障，就会出现区域性交易暂停。
以互联网的思维来考虑，如果在互联网的基础上重新建立一套金融系统，充分、合理的利用互联网特性，那么新的系统能否做到避免现有系统的缺陷？区块链技术就 是契合上述思路的一种技术，比特币以及一系列“二代币”目前基于该技术进行交易及结算，本文将对这一技术本身及其在资本市场领域的应用做说明。
2、什么是区块链
比特币
要说区块链，必须先说说比特币。比特币作者中本聪，在2008年发布了一篇关于电子货币的研讨陈述，并在2009年发布对应的开源软件，比特币就此诞生。
比特币是一种加密货币（Cryptocurrency），基于密码学的设计保证了比特币，能且只能，被拥有者转移或支付， 这确保了货币所有权与流通交易的匿名性，当然其中有区块链的功劳。用户，也被成为矿工，提供各自计算机的计算能力，换取比特币，这样的机制也被称为 POW（prove of work）。
由于区块链的存在，比特币的交易是P2P的，也就是说，没有任何一个机构负责比特币的发行或管控，这是一个完全区中心化的交易体系。值得一提的是，比特币算法限制其数量上限是2100万个。
区块链
区块链（Blockchain），顾名思义，是由区块（block）连接而成的链（chain），是一种分布式总账。在比特币的交易中，区块链被用来保存 交易记录。多个区块以P2P的方式共享交易数据及记录，形成了一种分布式数据库，分布式存储并同步的机制保证了交易记录的安全性（事实上是数据的一种自我 证明）。同时，交易过程是P2P的，不需要第三方机构的介入。
区块链技术的本质是以分布式结构完成数据的存储、传输和证明。这样的分布式结构最直接的体现是区块链是去中心化的，不需要第三方机构的。区块能够结束目前 互联网（包括电子金融系统）对中心服务器的依赖，将所有数据变更或者交易记录都存储在一个“公用”的数据库中，这个数据库中的数据是分布式的、数据透明的 （公有链）或是小范围内是透明的（私有链）。当然，这个 “公共”数据库就是区块链。这种方法颠覆了传统金融系统对于中心的依赖，降低了全球 “信用”的建立成本。
二.区块链的工作原理
1、区块的形成
在比特币的体系中，每个区块包括一些或所有近期交易、前一个区块的引用、以及其他数据，最重要的是，区块是伴随着“挖矿难题”的解决而诞生的。而挖矿的过 程，就是“解决”这难题的过程。当某一个 “幸运”的矿工找到这正确答案之后，就创建了一个新区块，同时，也能获得数个比特币的奖励，随后矿工将解决这个难题过程中产生的交易记录存储到这一区块 中，并与其它矿工的记录进行验证，验证完成后，有了答案的区块就会被发送至网络中进行同步，也就意味着这个区块加入了区块链。整个系统中，比特币的创始人 -中本聪，拥有第一个区块，被称为 “创世区块”。
在一个区块的头信息中，介绍两个主要字段：
HashPrevBlock记录前一个区块的Hash值，这个字段起到了“链”的作用，将当前区块指向前一个区块。
梅克尔根（Merkle_root），该字段用于保证区块中交易记录不被修改。梅克尔算法将若干交易记录打包并进行哈希，再取若干个这样的哈希结果再次进行哈希，重复该过程，直到仅剩余最后一个哈希值，即梅克尔根。这一字段保证了交易记录的正确性。
宏观来看，区块链中保存存有完整的、所有人都认同的交易记录，并且这些记录不可修改，这就形成了一个公开、分布式的总账系统。每有一个参与者进行了交易，这一条记录会被打包发送到数个区块中。当新的区块产生时，根据拥有记账权矿工的记录，将这一笔交易加入到区块链之中。
值得注意的是，整个交易的过程是P2P的，不需要第三方机构的介入。比特币的加密货币的特性，以及区块链不同于传统系统的结构，保证了交易能够在无监管的状态下正确、快速、安全的完成。
2、区块链应用的结构
如下图，区块链应用的结构大致包含应用层，接口层，共享协议层以及共享数据层，各个应用结构层次特征与传统应用结构有很大区别。基于区块链应用的层次结构如图：
图 1 区块链应用堆栈
以比特币为例，区块链即是共享数据层，比特币的去中心化的协议位于共享协议层。这两个部分在图中处于灰色长方形中，该部分是去中心化的、开源的，不受任何 机构或个人的控制。共享协议层与共享数据层两部分在整个结构中占80%的比重，并且越往上的层次所占比重越小。而在TCP/IP、HTTP网络应用层次中 同样开源、去中心化的部分仅占约15%。
3、区块链主要特性
目前看来，区块链有潜力使目前的交易过程更加高效，并且可以提高监管能力、去除不必要的中间机构。同时，区块链在以下几个方面的优势使其有可能颠覆目前的商业交易模型：
分布式数据库
区块链技术通过在所有区块之间同步交易数据，使每一个区块都存有完整的交易记录，即使一个或多个区块故障，也不会影响其他区块间的交易，更不会出现交易记 录丢失。如果区块链应用到金融系统，交易系统的中心机构就不再负责进行交易记录存储，将一地故障，多地受影响的风险降低甚至是消除。这也使区块链优势最集 中的体现，去中心化即基于这一特性实现。
智能合约
智能合约是指，把一组合同条款写入协议，在条件满足时由计算机自动执行。例如（仍以比特币为例）：如图所示，首先，用户A为了筹集比特币，创建并发布一份 智能合约，内容是会把他在比特币的投资中获得的10%利润分红给他的投资者，共有3位投资者够买了这一合约，分别是35、50和80比特币（或等值货 币）。当用户A在交易中获取了100美元的利润后，其中的10%，也就是10美元，将会按照投资比例分红给三位投资者。这是一个常规的分红过程，但是智能 合约支持下，分红的过程可由计算机自动执行，点对点的进行转账等操作。
图 2智能合约过程
三.区块链的探索-交易所与投行的应用
1、纳斯达克 - 测试区块链技术欲改变私营公司股份交易方式
2015年11月，纳斯达克推出了基于区块链的企业级应用linq，作为其私人股票交易平台的补充，立志于扩张和增强纳斯达克私人股票交易市场市场平台股票管理能力。
Nasdaq Private Market基于云的股票管理解决方案使私人公司更高效的管理资产和股票计划，该平台近期上线了一个完全电子化的、分布式的并且准确的记账方案linq。
Linq是首个基于区块链技术建立起来的金融服务平台，能够展示如何在区块链技术上实现资产交易。这同样也是一个私人股权管理工具，作为纳斯达克私人股权市场的一部分，为企业家和风险投资者所准备的完整解决方案的一部分。
纳斯达克Private Market测试基于区块链的交易技术
纳斯达克是开始实验比特币的相关技术的为数不多的交易所机构，此项技术将给交易带来以下帮助：
区块链是由全球电脑网络进行维护、升级与验证，其实就是由所有参与者组成的分布式数据库，也是所有比特币交易历史的纪录，而名为“矿工”的全球电脑则一同运作，验证区块链总账 （Blockchain ledger）的真实性。
理论上而言，通过这种分布式的信息校验系统，交易代表不再须通过银行、结算机构等中介机构执行资金划转或托管登记，这种架构也允许用户在弹指之间完成转换 所有权，进一步降低了对手方违约、或遭第三方操纵的风险。因此有关专家认为，区块链能帮助证券业达成长久以来梦寐以求的“即时交割”目标。
图3 分布式记账方案
• 电子化分布式的记账方案将提高发行、交易记录保存的便捷性。同时，以云为基础的权益管理方案将使得这些未上市私企能够有效地管理资产负债和股权计划
• 端到端的服务覆盖私营企业证券的发行、交易、登记管理
• Blockchain能够去中心化公开地、透明地、稳定地记录资产交易中的买卖撮合记录以及即时的交割后的权属登记
2、花旗银行 - 开发测试Citicoin以探索跨境转账
就在2015年10月初，花旗银行对外宣布关闭了花旗币(Citicoin)测试平台，所有区块链接已经完成，将于圣诞节上线运行，预计一枚花旗币对价一美元。同时积极计划进入中国加密货币市场，并准备与中国本土加密货币挂钩。
据称花旗银行将和中国本土虚拟货币“正贤币”合作
此前在7月花旗银行刚宣布他们正运行着一个数字货币测试平台，并且正在研究自己的解决方案——花旗币。这项技术将会帮助简化跨境转账的步骤，并且还能够降 低转账成本。引用花旗集团创新实验室（Citigroup Innovations Lab）主管摩尔（Kenneth Moore）的言论：
“我们目前在花旗内部启动并运行了三套相互独立的系统，它们均利用了区块链分布式记账技术。目前这三套系统都运行于实验室中，因此并没有真金实银经过这些 系统流转，需要说明的是，它们处于准产品阶段。”“我们在实验室内还运行着一种类似于比特币的数字货币，于是我们就能挖矿赚取所谓的‘花旗币’——目前还 没想到更好的名字。目前只是在实验室中，不过其目的在于保证我们的数字货币技术处于领先水平，以及我们能够利用该技术抓住发展机遇。”
目前花旗集团的虚拟货币系统专注于跨境转账服务上，日后将会添加贸易功能。因为花旗是一个全球性的网络、一个全球性的银行，正在探索如何利用区块链技术来实现跨境转账探索如何使用这种技术来实现资金在他们的银行网络中跨国际流通。
公司的出口进行人民币-跨境人民币结算服务
如上所述，国际银行会频繁地参与国际转账。区块链技术将在降低对手方风险方面有潜在使用价值。设想如下场景，当某国际银行与某欠发达地区地方性银行进行外汇转账交易，区块链的基于网络的分布式记账功能及智能合约特性将进一步保障此交易的安全性及时效性。
3、瑞士联合银行 - 基于区块链技术开发原型结算币
当前的银行结算交易过程缓慢、低效，且费用昂贵，但UBS正在探索基于区块链技术的解决方案。UBS 正在致力于他们自己的电子货币，称之为“多用途结算币（utility settlement coin）。
当前的结算过程涉及到经纪商、托管行、交易所、清算所等多个第三方中立机构的周转验证。刚开始客户通过经纪商下订单，然后经纪商在交易所执行订单。资金在中央银行账户登记之前先要进行清算和结算过程。
图 4传统结算流程
美国大多数交易所会在3天之内结算。而欧洲大多数市场在2天之内结算。后来，欧洲金融市场协会发布了实施T+2结算的正面影响研究报告，文中称“缩短结算 周期到T+2将提高市场交易效率，且降低交易后的风险”。汇丰银行表示，“T+2机制使得交易到结算的周期更短，极大地减少了来自交易对手方的风险并加速 资本资本释放以进行再投资。”
美国存管信托&清算公司DTCC透露，”机构和散户投资者都需要更短的结算周期，投资经理通常要求缩短证券投资组合的清算周期，以协调投资产组合 销售和共同基金赎回交易。散户要求缩短清算周期来满足大量交易和税务支出的需求。”该公司还推荐应该有进一步的调查以发掘行业对于T+1结算的需求。
按照UBS的说法，它的原型结算币将与现实世界中的货币关联，并连接到中央账号，意味着交易发生后的几秒钟内，资金将会登记在中央银行。
UBS希望它的新币种能用于处理机构金融平台上的交易，且这些平台也是基于区块链技术的。UBS银行计划与市场参与者，例如买方公司、监管部门和市场架构 供应商，一起来创建全行业的产品。“很明显我们需要与市场中的其它同行、监管部门和中央银行一起协作来向前推进”，UBS投资银行的电子商务主管海德解释 道。
图5 从中心化到去中心化
新的电子货币正在此银行的加密货币实验室中进行开发，该实验室于4月份成立。位于伦敦金融城Level39孵化器，该科技实验室的任务是探索如何更有效地 将区块链技术应用于金融交易过程。更多的细节正在与位于伦敦的区块链初创企业 Clearmatics 合作开发中，该初创企业开发了基于区块链的金融交易清算和结算系统，使用了称之为去中心化清算网络来实现分布式记账簿和智能合约概念。
因为UBS多用途的结算币还处于概念阶段，它将如何成功地改善交易结算的过程，还有待观察。该银行表示，更多关于该项目的详细信息将在2015年年底之前揭晓。无论结果如何，这都表明参与者正在共同努力，利用区块链技术来改善目前的银行或交易系统。
四.区块链的使用价值与后续考虑
1、资本市场为什么需要区块链
传统体系对网络攻击抗性低
传统金融模型以交易所或银行等金融机构为中心，一旦中心被攻击，极有可能导致整体网络瘫痪，交易暂停。由于区块链是去中心化的，不存在“中心“，所以，目前的网络攻击还不能对区块链整体产生威胁，而单一节点的瘫痪并不能对交易记录或者其他区块的交易产生影响。
系统级技术风险的监管压力
不存在没有BUG的代码，自然也没有完美的交易系统。然而，面对监管机构的压力，交易机构必须投入大量资源以保证系统出现技术失误的几率最低。然而，郑商 所、上交所的交易事故的发生说明目前的机制还没有可靠的方法达到监管要求。区块链能够在交易过程中去除第三方机构的，其本身的协议以及多年的实践保证了 P2P交易的可行性，这也规避了系统级技术风险的发生。
资本合规性支出
在目前的金融体系中，由于监管部门的存在，企业、交易机构不可避免的要进行合规性检查。这些支出种类繁多流程复杂，而在区块链的世界中，所有交易记录以及资产情况完全公开，并且不能更改，资本的合规性检查支出可以完全避免。
2、区块链在中国市场的运用设想
证券交易
纳斯达克Private Market基于区块链的交易设想在一定程度上将提高发行、交易记录保存的便捷性。传统交易的流程涉及发行、交易、结算、登记、托管，区块链技术能进一步加速其扭转效率，提升市场参与者活跃度，降低第三方风险。
区块链的运用、分布式记账方案将提高证券发行的便捷性。区块链的主要特质——去中心化，将能透明地、稳定地记录资产交易中的买卖撮合记录以及即时的交割后的权属登记，这将给国内证券交易或股权交易行业带来新的憧憬。
目前看来，区块链在结算、清算方面的应用最为受到重视。区块链带来的特性，能够使中国证券市场变为一个实时清算的市场。由各个券商运行、维护区块链，交易 所作为领导机构同时提供撮合业务，将中国登记结算公司变为链中的超级节点并进行记账权分配，协同主要券商提供实时登记、结算业务。
图 6可能的证券市结构
如此一来，目前中国证券交易格局完全改变，所有交易公开、透明，所有资产来源清楚，同时，实时结算，将结算风险降到最低。
跨境转账
根据菲律宾央行的统计，2014年个人跨境汇款总值270亿美元，约占当年全国GDP 10%，而这些汇款主要来自海外菲佣。对于佣工来说，现实痛点是跨境汇款的手续繁复，中介费较昂贵约为5%~10%。于是，一间总部位于马尼拉的初创公司 ——Satoshi Citadel Industries (SCI)，建立了一个以比特币和区块链技术为基础的汇款、支付和钱包系统。目标是进一步降低手续费，并缩短汇款处理时间。
目前中国各大银行的跨境转账费用也较为高昂，银行按转账金额收取手续费0.1%，最高不超过300元，另收取电报费100元左右，而境外参加银行会根据当 地银行规定再收取一笔手续费，跨境转账时间大约需要T+2才能到账。应用区块链技术，将大大减少跨境转账的时间成本与经济成本。一些银行在小范围内试验此 技术，可能会给跨境业务带来新的启发。同时，相关法律法规必须要未雨绸缪地建立起来。
建立低成本但更为可信的信用体系
比特币解决了一个核心的问题是：如何达成共识，建立信任？中本聪用一个密码学的方式来解决了共识机制，即使没有中心的参与，也能有一种方式来保证，所有金融行为、交易行为会储存在一个数据库上，无法抵赖也没法篡改。
这使得建立低成本的全球信用体系能够成为可能。由于在区块链中，资产及资金流向透明，同时不需要中心机构，这样的信用体系能够打破国家或者是大型金融机构对于信用的“垄断”。
目前成立一家“机构”需要进过国家审核并发放牌照以证明合规，试想，如果有完善的基于区块链的信用体系，我们可以进行自我证明。这样的过程不仅更加透明、高效，也降低了国家的监管成本。
事实上，悲观的来看，不论是央行、美国还是联合国，都不能代表绝对的信用。相反的，这也是区块链能够提供的大展拳脚的地方。
当然，区块链技术的应用不仅如此，比如慈善领域的应用也显得很有前景，不久前，微软主办了一场与此相关的会议做了讨论。还有在公证方面，Factom已经 走在前面，利用区块链技术提供公证服务。此外，在资产注册、资产证券化甚至是知识产权保护等方面，区块链技术都有可以预见的光明前景。（上交所技术服务）
转自：https://www.gongxiangcj.com/show-22-1366-1.html
