刘雷:区块链技术在银行业的研究与实践

随着金融科技的不断推进,以数字驱动为特征、金融数据为要素的科技金融正蓬勃发展,在激发经济增长新动力的同时,也为人民群众创造出更有温度的数字化金融体验。从去中心化安全支付场景中发展起来的区块链技术,已成为金融科技领域最热门的技术之一,并逐步在多点联结、多方协同的金融业务场景中不断应用,有效破解多元化场景、生态建设中可信连接等关键问题。同时,作为新技术基础设施,区块链还有较多关键技术亟待攻克,这对于新形势下的传统金融机构来说,既是机遇也是挑战,我们需要不断融入区块链技术,以更开放的姿态拥抱科技,顺应重塑式变革时代的到来。

《刘雷:区块链技术在银行业的研究与实践》

交通银行软件开发中心总经理  刘雷

区块链技术在银行业的应用实践

银行业使用区块链技术,能有效破局系统建设过程中多方数据融合共享、业务协同等痛点,从最初单一场景下的点对点交互到跨领域复杂场景互联。每一次需求的推陈出新,对区块链架构都是稳定性和效率的挑战,也是对区块链的底层技术研究、银行IT基础设施建设提出了更高的要求。当前,区块链技术在银行业中的应用实践可简单总结为三个阶段。

1.点对点交互

在区块链运用初期,点对点交互架构有效解决了银行与用户主体之间的简单交易联动,将区块链作为传统金融交易的安全通道,实现融通过程中的交易数据及业务凭证协同维护。该架构的优势在于可以通过松耦合的方式将银行业务系统和其他机构系统实现对接,以其不可篡改和可追溯等特性极大地保障交易的可靠性、不可抵赖性。基于区块链技术的供应链金融应用就具有该典型特征(如图1所示),通过区块链技术将核心企业及其链属企业实现对接,实现供应链凭证等数据可信流转,解决核心业务数据离散的问题,提升业务联动效率。但点对点的交互架构很难实现多链协同,一定程度上难以满足跨界业务的发展。

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图1 点对点区块链架构

2.跨链交互

区块链技术的非普适性,催生了不同技术路线的演变及发展,形成多种技术路线并存的局面。同时,随着跨行业交叉型金融产品需求的不断增加,早期区块链形成的联盟式数据孤岛无法支撑新型金融业务的发展,基于标准协议的跨链技术则是有效突破口。成熟跨链技术一般包括侧链技术、中继技术、交易锁定及公证人机制等,其中公证人机制与交易锁定技术相结合的跨链架构在银行应用中运用比较广泛,可信第三方以公证人身份为不同区块链联盟交易进行担保,在保障业务数据一致性的前提下,实现信息在不同联盟间自由安全流通和传递。以基于跨链技术的福费廷业务为例(如图2所示),通过跨链协议,以低侵入的方式实现不同区块链间互操作,将福费廷交易过程中的买卖报价、函件甚至贸易凭证在不同区块链间流转,实现不同联盟间的高效协作,加快业务办理效率。

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图2 区块链跨链架构

3.云计算嵌入

区块链与云计算的结合,将有效降低应用区块链的部署成本。目前基本以机构内成熟的IaaS、PaaS体系相结合的BaaS框架(Baas即Blockchain as a Service,是指在云计算平台中嵌入区块链框架,依赖其高效的管理功能对区块链网络进行可视化管理),可以实现一站式、全方位的区块链联盟治理,将提升与第三方平台接入的便利性,有利于探索基于区块链技术业务实践(如图3所示)。同时,结合基于跨链技术的云端组件,实现各种交叉金融业务,为新型金融业务的创新提供技术支撑。与区块链技术相结合的政务云、金融云都是云链结合的典型运用,为云端用户提供数据流通的一站式基础平台,使数据高效融通和共享,形成了共享账本和共享计算新模式。

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图3 BaaS参考架构

银行业对区块链技术的新要求

1.新形势下银行业务发展特点

新形势下银行业务已经逐步由系统连接向业务联结深入,业务应用范围逐渐向全金融领域渗透。在银行数字化时代,技术是经营管理的底层支柱,而数据是新的生产资料,是银行业务发展的基石,数据的广度与深度直接或间接影响数字化的程度。因此,充分发挥区块链技术的数据互联、资源共享、业务协同能力,促进信息共享和融合,是实现数字化时代对业务联结的新需求。

2.新形势下对安全互联的新要求

安全是发展的前提,发展是安全的保障,安全和发展要同步推进,金融数据的安全关系到金融体系的安全稳定。随着银行数字化转型的逐步深入,同业、机构以及企业间的生态融合程度也越来越高,金融信息安全越来越重要,对区块链技术的安全特性的研究也越来越重要,充分发挥区块链技术的数据交互安全、流通安全、运用安全能力,统一安全标准,规避金融数据暴露等风险,来保障金融生态的安全运转。

3.充分发挥区块链多领域协同能力

区块链通过非对称加密算法、共识机制及分布式存储等技术实现各参与方的可信互联。同时,数据不可伪造篡改、智能合约等技术特征可以完美解决在多主体、多维度的数据协同难题。区块链作为一个全新的去中心化体系,将在多领域协同交互场景中发挥重大作用,如:覆盖动产、物流、加工生产等全产业链金融业务,涵盖港口、海关、银行等的进出口金融业务,服务于跨境贸易企业、境外机构的跨境金融业务等。

区块链技术面临的新挑战

1.打磨内核,提升区块链交易能级

区块链全网共识的特性导致其交易在网络、计算资源的消耗要高于传统中心化系统,目前通过共识算法、存储算法及网络算法等优化,交易吞吐量提升到万级,但仍无法适用于高并发支付等规模化交易场景。需要不断推进区块链内核技术的发展,通过提升负载容量、发展跨链技术及隔离见证等边缘化手段提升交易性能,满足银行业日益扩大业务应用的需求。

2.深入研究,加强区块链智能合约安全性

智能合约极大地扩展了区块链的应用场景与现实意义,智能合约的可信度源自其不可篡改性,一旦被部署上线便无法修改。因此,智能合约的安全执行关系到整个区块链联盟的安全运行。需要从方法论出发,提升智能合约漏洞检测手段,采用不同的检测方法、检测组合,着力提高漏洞检测的准确性、效率和自动化程度,满足智能合约规模化运用后的安全运行要求。

3.多方协作,促进区块链内核技术自主可控

区块链是多种技术的集成创新,经过近几年产学研合作,已经在多种内核技术上实现自主研发,但在例如区块链虚拟机、智能合约等核心构件方面,普遍采用的国际通用开源组件。这些组件并非完全自主可控,存在技术受限的风险,完全自主化还需要一个长期的研发过程。

区块链技术发展的新突破

随着区块链技术在银行业的不断应用,尤其在供应链金融、贸易金融等场景中发挥出了极强适用性和应用价值。为了更好地服务于实体经济与业务场景,实现更多规模的金融场景应用,区块链技术必将在以下几个方面实现突破。

1.自身技术突破

区块链技术的完善,与密码学、分布式算法为主的多种内核技术的提升密不可分,多种技术的优势组合,更进一步推动区块链技术的进步,包括区块链共识算法的不断推进,拜占庭容错算法领域从BFT衍生出PBFT、DBFT等的改进型算法,运用闪电网络、雷电网络等新技术方案解决区块链技术的交易性能瓶颈问题,运用环签名、同态加密、零知识证明等新技术解决方案实现区块链交易隐私保护。随着区块链技术研发的深入,区块链技术体系会得到更进一步的完善并实现突破。

2.融合技术突破

当前,区块链技术已经与云计算完美融合,产生了BaaS平台,有效降低银行应用区块链的部署成本。未来,区块链技术还将与人工智能、大数据、物联网等新型基础技术深度融合,落地更多应用场景,助力实体经济的发展。例如,在供应链金融行业,利用区块链技术将物联网企业、金融机构、供应链企业以相互信任方式进行互联,将各种设备、系统产生的数据源直接上传至区块链网络,实现供应链金融中的商流、物流、资金流等相互协同、相互校验,提升链上信息可信度,提升系统总体可信度,开拓场景业务发展。通过区块链与其他技术的融合,定能发挥区块链的数据共享优势,提升数据利用率,在联盟内形成数据与知识的闭环。

3.监管标准突破

央行《金融分布式账本技术安全规范》的发布,以及多个国际组织在区块链标准及监管体系的探索与建设等,都反映出通用的区块链技术标准是加速区块链产业发展的关键点。区块链通用标准能加快各行业对区块链认识达成一致,形成区块链应用的“社会共识”,加快区块链在跨产业的生态系统中实现价值共享,有助于产业级区块链大型生态系统的形成,降低技术和穿透式监管成本,加快区块链应用的全面落地。针对金融科技创新发展新形势,有必要打造适合区块链应用的创新监管机制,以法律法规、部门规章等为准绳,明确技术红线,为区块链技术创新及应用营造良好的发展环境。

日益便捷的数字化金融体验,与我国科技金融的蓬勃发展密不可分。大力推动科技创新,加快关键核心技术攻关,打造未来发展新优势,是当前新形势下发展的必然要求。区块链技术作为具有优化金融基础结构、强化金融生态的先天优势,是数字化建设过程中破解筒仓效应的有效抓手,在科技金融建设过程中发挥促进信息共享和资源融合的作用,为银行数字化转型之路带来新的动能。作为传统金融机构,我们需要在监管机构的统一指导下不断对区块链技术进行探索和研究,适应在更多的金融业务场景中实践应用。


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