數(shù)字票據(jù)是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的典型場景
票據(jù)是依據(jù)法律按照規(guī)定形式制成的并顯示有支付金錢義務(wù)的憑證。數(shù)字票據(jù)在自身特性、交易特點、監(jiān)管要求等方面都天然適用于區(qū)塊鏈技術(shù)。首先,自身屬性與區(qū)塊鏈技術(shù)高度契合。根據(jù)票據(jù)法,票據(jù)擁有者對票據(jù)擁有行使權(quán)和轉(zhuǎn)讓權(quán),持票人有權(quán)對票據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)讓或執(zhí)行票據(jù)內(nèi)所注明的各項權(quán)利。票據(jù)是一種在法律規(guī)則定義下含有多項權(quán)利的憑證,其高價值對防偽防篡改有很高的要求;可轉(zhuǎn)讓性則必然涉及在眾多參與方間的流轉(zhuǎn),開放的技術(shù)架構(gòu)有助于擴大市場規(guī)模,降低市場成本,滿足各種差別服務(wù)需求。其次,票據(jù)交易特點與屬性適用于區(qū)塊鏈技術(shù)。票據(jù)是一種擁有交易、支付、清算、信用等諸多金融屬性于一身的非標(biāo)金融資產(chǎn),其交易條件復(fù)雜,不適合集中撮合的市場交易機制,需要引入中介服務(wù)方提供細(xì)致的差異化匹配能力;當(dāng)前票據(jù)中介良莠不齊,部分票據(jù)中介利用信息不對稱性違規(guī)經(jīng)營,如偽造業(yè)務(wù)合同、多次轉(zhuǎn)賣等,將一些風(fēng)險極高的票據(jù)流入商業(yè)銀行體系,給票據(jù)市場交易帶來了潛在風(fēng)險,急需借助新技術(shù)促進(jìn)各參與方之間的信息對稱。票據(jù)的“無條件自動實行”和智能合約的特征完美匹配,數(shù)字票據(jù)以自動強制執(zhí)行的智能合約形式存在于區(qū)塊鏈上,可以降低交易風(fēng)險,避免司法救濟的社會成本。第三,監(jiān)管需求的實現(xiàn)需要區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)揮作用。監(jiān)管機構(gòu)需要掌握市場動態(tài),并在必要的時候進(jìn)行引導(dǎo)或干預(yù),使用區(qū)塊鏈技術(shù)可以實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的穿透式監(jiān)管,提高監(jiān)管有效性。
數(shù)字票據(jù)對區(qū)塊鏈技術(shù)的個性化需求
在銀行、企業(yè)業(yè)務(wù)場景下,票據(jù)一般特指銀行承兌匯票或商業(yè)承兌匯票,其主要生命周期包括承兌、背書轉(zhuǎn)讓、貼現(xiàn)、轉(zhuǎn)貼現(xiàn)、再貼現(xiàn)、兌付等。通過深入分析票據(jù)業(yè)務(wù)的個性化特點,我們認(rèn)為適用于比特幣交易的公有鏈過于強調(diào)去中心化和匿名交易,缺乏金融資產(chǎn)交易所必須的身份管理、業(yè)務(wù)監(jiān)管等機制,難以直接應(yīng)用于票據(jù)交易等金融產(chǎn)品和服務(wù)場景。同時,許可鏈技術(shù)仍缺乏足夠的實際金融業(yè)務(wù)實踐,也不適合照搬開源社區(qū)的成果直接進(jìn)行金融業(yè)務(wù)應(yīng)用。票據(jù)業(yè)務(wù)對區(qū)塊鏈技術(shù)提出了個性化需求:一是強化身份認(rèn)證等管理機制。票據(jù)是由法律認(rèn)定的登記在實體名下的權(quán)益,和物理世界的真實身份密切相關(guān),區(qū)塊鏈的匿名機制無法滿足身份認(rèn)證和授權(quán)等功能需求。二是需要設(shè)置全局時間。票據(jù)業(yè)務(wù)需要依賴權(quán)威的全局時間,而區(qū)塊鏈的出塊間隔相對較長,出塊時間不確定,交易時間的認(rèn)定存在一定的不確定性和可操控性,無法滿足對履約時間要求較高的場景。三是預(yù)先考慮監(jiān)管接口和要求。票據(jù)的貼現(xiàn)利息計算需要考慮到節(jié)假日的影響,需要權(quán)威機構(gòu)向系統(tǒng)中輸入實際的節(jié)假日情況,這就要求系統(tǒng)在設(shè)計之初就要考慮包括監(jiān)管在內(nèi)的管理機構(gòu)的接入接口,以便其履行法律或制度賦予的行政職能。四是需要加強交易信息的安全保護(hù)。票據(jù)交易的轉(zhuǎn)手交易價格信息高度敏感,需要嚴(yán)格保密,如果不加保護(hù)地放在區(qū)塊鏈上,會嚴(yán)重抑制用戶的使用意愿。因此需要有整套的隱私保護(hù)方案保護(hù)商業(yè)和用戶隱私。
區(qū)塊鏈推動票據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型
基于對數(shù)字票據(jù)及其交易特點的分析,我們初步完成了一套依托區(qū)塊鏈技術(shù)、以智能合約為載體的數(shù)字票據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。每張數(shù)字票據(jù),都是一段包含票據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的程序代碼及對應(yīng)的票據(jù)數(shù)據(jù)信息,這些運行在區(qū)塊鏈上的數(shù)字票據(jù)擁有獨立的生命周期和自維護(hù)的業(yè)務(wù)處理能力,可支持票據(jù)承兌、背書轉(zhuǎn)讓、貼現(xiàn)、轉(zhuǎn)貼現(xiàn)、兌付等一系列核心業(yè)務(wù)類型,各種業(yè)務(wù)規(guī)則可通過智能合約編程的方式來實現(xiàn)。
新型數(shù)字票據(jù)平臺試點運行過程中充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性。一是增強了業(yè)務(wù)透明度。區(qū)塊鏈分布式結(jié)構(gòu)改變了現(xiàn)有的系統(tǒng)運行和存儲結(jié)構(gòu),建立起更加安全的“多中心”模式。票據(jù)業(yè)務(wù)的交易規(guī)則采用代碼公開的智能合約定義,責(zé)權(quán)明確,功能清晰。一旦完成規(guī)則定義,任何參與方都無法輕易對其修改。監(jiān)管方對規(guī)則的任何修改也都會留下完整記錄,最大限度地提高了業(yè)務(wù)的透明度。二是可提升監(jiān)管效率。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)對監(jiān)管方完全透明的數(shù)據(jù)管理體系提供了可信任的追溯途徑,也使得監(jiān)管的調(diào)閱成本大大降低。自動的業(yè)務(wù)合法性檢測可以實現(xiàn)業(yè)務(wù)事中監(jiān)管,比如通過背書轉(zhuǎn)讓時的前置檢查規(guī)避票據(jù)的非法流通。同時,通過把監(jiān)管規(guī)則智能合約化,建立共用約束代碼,實現(xiàn)監(jiān)管政策全覆蓋和硬約束。監(jiān)管方只需要制定交易規(guī)則,交易本身在參與方本地提交并通過點對點網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行,有助于降低業(yè)務(wù)復(fù)雜性。三是在票據(jù)法和有關(guān)制度的允許范圍內(nèi)可支持業(yè)務(wù)試點創(chuàng)新。數(shù)字票據(jù)的可編程性使得平臺可以最大限度地釋放市場的創(chuàng)造性。以票據(jù)的轉(zhuǎn)貼現(xiàn)為例,目前主要的轉(zhuǎn)貼現(xiàn)業(yè)務(wù)模型有買斷式轉(zhuǎn)貼現(xiàn)和回購式轉(zhuǎn)貼現(xiàn)兩種,隨著數(shù)字票據(jù)業(yè)務(wù)普及,市場可能自發(fā)出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)貼現(xiàn)形式,如轉(zhuǎn)貼現(xiàn)利率隨著回購間隔時間自動調(diào)整等。此外,票據(jù)質(zhì)押業(yè)務(wù)、票據(jù)池業(yè)務(wù)、大面額票據(jù)打散成小面額票據(jù)交易等在票據(jù)法允許的范圍內(nèi)都可以做業(yè)務(wù)的試點創(chuàng)新。數(shù)字票據(jù)交易系統(tǒng)無需更新后臺業(yè)務(wù)邏輯,只需要根據(jù)市場的需求發(fā)布新的業(yè)務(wù)智能合約即可,大大縮短了需求響應(yīng)時間。
多項技術(shù)創(chuàng)新支撐區(qū)塊鏈數(shù)字票據(jù)平臺
在設(shè)計數(shù)字票據(jù)體系時,我們注重從實際業(yè)務(wù)場景出發(fā),緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢,以前瞻性的方案定位,專業(yè)的技術(shù)架構(gòu)和設(shè)計理念確保區(qū)塊鏈底層的先進(jìn)性和實用性,對區(qū)塊鏈底層多個方向進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),形成多項核心技術(shù)成果。
1、共識算法滿足金融業(yè)務(wù)時效性要求
數(shù)字票據(jù)業(yè)務(wù)允許的交易時延短,并需要完全的交易確定性,確保交易成立后不能被取消或推翻,為此,我們在區(qū)塊鏈底層實現(xiàn)了一種改良版PBFT算法作為默認(rèn)的共識算法,即在半同步網(wǎng)絡(luò)模型下保證安全性與可終止性,用戶在提交交易之后,只需等待約3秒便可以收到交易打包入塊的反饋,確認(rèn)交易已被敲定,不會再被取消,3秒左右的交易時延可以滿足以票據(jù)交易為代表的大部分金融服務(wù)場景的需求。同時,考慮到參與共識節(jié)點可能發(fā)生變化,我們利用智能合約技術(shù)管理共識節(jié)點,使節(jié)點集合數(shù)據(jù)能夠及時發(fā)布到各節(jié)點,保持全網(wǎng)一致。
2、多重防護(hù)機制提供有效安全保障
實踐中,我們對區(qū)塊鏈底層設(shè)置了三重防護(hù),包括P2P通訊加密、落盤加密和硬件密鑰管理。為了防止數(shù)據(jù)通訊過程中被第三方嗅探,在P2P網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)握手與通訊上采取了加密機制,非交易參與方無法獲得區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)。對區(qū)塊鏈節(jié)點在本地保存的數(shù)據(jù)采用高強度的密碼算法加密保護(hù),可防止數(shù)據(jù)泄漏。對于身份認(rèn)證和交易簽名等核心信息,對參與方密鑰的管理和保護(hù)采取了高等級的硬件保護(hù)機制。金融機構(gòu)與監(jiān)管機構(gòu)使用硬件密碼機生成并保存私鑰,企業(yè)用戶使用安全芯片IC卡生成并保存私鑰,采用智能合約管理用戶權(quán)限,支持監(jiān)管方根據(jù)用戶請求重置業(yè)務(wù)操作密鑰,以應(yīng)對私鑰丟失的情況。
3、并發(fā)機制實現(xiàn)多業(yè)務(wù)并行
公有鏈上采用串行流水號的形式記錄賬號的每一筆交易,致使業(yè)務(wù)無法并行處理。同時公有鏈上的交易不存在超時的限制,如果一筆合法交易遲遲沒有得到區(qū)塊鏈確認(rèn),業(yè)務(wù)方無法將其撤回也無法判斷何時可以被區(qū)塊鏈確認(rèn)。為解決上述問題,我們采用非串行流水號作為業(yè)務(wù)標(biāo)識,并在交易中加入超時時間設(shè)置,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的并發(fā)與超時確認(rèn)功能。
4、 隱私保護(hù)機制解決兩難問題
區(qū)塊鏈上的隱私保護(hù)一直是技術(shù)難題,為兼顧參與方對隱私數(shù)據(jù)訪問控制的要求,以及全網(wǎng)達(dá)成共識這兩種看似矛盾的需求,我們提出了一套綜合隱私保護(hù)方案,基于同態(tài)加密和零知識證明技術(shù),在滿足轉(zhuǎn)貼現(xiàn)交易金額隱私保護(hù)的前提下支持票據(jù)的DVP交易。
5、看穿機制滿足監(jiān)管要求
隱私保護(hù)機制采用零知識證明技術(shù)同時實現(xiàn)了全網(wǎng)共識與交易金額私密,但監(jiān)管方需要借助對隱私數(shù)據(jù)的看穿機制來實現(xiàn)監(jiān)管。首先,我們將用戶的身份密鑰與隱私保護(hù)密鑰分開,前者用來做交易簽名和身份證明,后者則用來對交易金額進(jìn)行加密保護(hù)。其次,用戶將隱私保護(hù)公鑰公開,并與監(jiān)管方的隱私保護(hù)公鑰進(jìn)行非交互式密鑰共享算法計算,得到新的隱私保護(hù)密鑰并公開其公鑰。當(dāng)兩個參與方之間進(jìn)行隱私保護(hù)交易時,雙方利用對方的新隱私保護(hù)公鑰再做一次非交互式密鑰共享算法計算,得到本次交易的臨時隱私保護(hù)密鑰,并用其作為金額保護(hù)密鑰。
同樣,監(jiān)管方也可以通過兩次非交互式密鑰共享算法計算所有的隱私保護(hù)交易所使用的臨時密鑰,因此可以對區(qū)塊鏈上的所有交易進(jìn)行穿透式監(jiān)管。第三方無法獲得非交互式密鑰共享算法計算的密鑰,因此無法獲得隱私保護(hù)的交易信息。
6、可控智能合約實現(xiàn)風(fēng)險可控
由代碼控制的業(yè)務(wù)模型,尤其是涉及數(shù)字法幣可能會發(fā)生因程序漏洞造成的系統(tǒng)性損失。例如TheDAO事件中的智能合約設(shè)計漏洞造成數(shù)千萬美元的潛在損失,并最終導(dǎo)致了項目終止。
為規(guī)避分布式業(yè)務(wù)系統(tǒng)引入的種種不可控風(fēng)險,我們進(jìn)行了多種形式的技術(shù)創(chuàng)新。如針對智能合約的不可升級問題,設(shè)計實現(xiàn)了一種全新的智能合約動態(tài)掛載方案,確保在不影響既有數(shù)據(jù)的情況下對智能合約業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行修改。新設(shè)的緊急干預(yù)機制支持管理委員會在緊急情況下干預(yù)接口暫停業(yè)務(wù),待問題修復(fù)后再繼續(xù)運行。
7、區(qū)塊鏈中間件降低技術(shù)門檻
為便于快速集成,我們封裝了區(qū)塊鏈中間件,將復(fù)雜的區(qū)塊鏈分布式業(yè)務(wù)邏輯封裝成了便于通過MQ隊列調(diào)用的報文接口,同時將區(qū)塊鏈上的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則同步到本地生成結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。應(yīng)用開發(fā)人員無需深入了解技術(shù)細(xì)節(jié),按照傳統(tǒng)的報文接口和關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口即可訪問和調(diào)用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù),大大簡化了與傳統(tǒng)系統(tǒng)的整合難度。
思考與展望
經(jīng)上述技術(shù)創(chuàng)新,數(shù)字票據(jù)區(qū)塊鏈平臺在實驗性生產(chǎn)環(huán)境中取得了初步成效,為票據(jù)業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持。但區(qū)塊鏈技術(shù)仍存在一些影響其應(yīng)用深化的問題,比如效率和容量問題一直制約著區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的正式商用。要解決這個難題,除了工程優(yōu)化、算法創(chuàng)新等手段持續(xù)提升單鏈性能,還需要系統(tǒng)整體架構(gòu)上的創(chuàng)新。業(yè)界目前正在積極探索的新架構(gòu)可以歸納為兩類:分層及分片。分層思路的代表性方案有狀態(tài)通道、Plasma、Truebit等,主要特征是“鏈外持續(xù)更新,鏈上最終確認(rèn)”;分片是將各業(yè)務(wù)子項分散在多個子鏈上完成,并通過主鏈為子鏈進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接和最終確認(rèn)。
再如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),區(qū)塊鏈的點對點結(jié)構(gòu)在金融系統(tǒng)中有一定的應(yīng)用限制?,F(xiàn)有的金融專網(wǎng)一般是中心化結(jié)構(gòu),是上下級機構(gòu)的星型連接,無法承載大規(guī)模的點對點直連,直連的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將對金融系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全和通訊安全提出新的挑戰(zhàn)。
此外,公有鏈通過“假名”機制實現(xiàn)匿名,但交易記錄全局可見,缺少隱私保護(hù),而真實的商業(yè)應(yīng)用對于隱私有著多樣和嚴(yán)格的要求,因此真正的大規(guī)模應(yīng)用需要密碼技術(shù)的配合才有可能實現(xiàn)。
事實上,區(qū)塊鏈與其它技術(shù)類似,都需要在技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展中長期演進(jìn),也將隨應(yīng)用的深化而逐步完善。從前沿理論研究來看,共識算法創(chuàng)新將進(jìn)一步提高區(qū)塊鏈體系的整體處理效率,加密技術(shù)的發(fā)展將更好地保護(hù)用戶隱私,增強數(shù)據(jù)安全,擴大技術(shù)的適用范圍。隨之,區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步擴展,如銀團貸款、征信管理、權(quán)益證明和證券交易、保險管理、金融審計、事務(wù)處理程序、資金管理、銀行賬簿管理、金融資產(chǎn)交易等。另外,隨著跨鏈技術(shù)的發(fā)展,有助于數(shù)字票據(jù)業(yè)務(wù)未來與其他區(qū)塊鏈平臺的互聯(lián)互通,構(gòu)筑數(shù)字經(jīng)濟的新的基礎(chǔ)設(shè)施。
近年來各地促進(jìn)區(qū)塊鏈發(fā)展的政策逐步推出,社會資本投融資持續(xù)高漲,產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)逐步顯現(xiàn),技術(shù)應(yīng)用日漸多元化,作為實踐者,我們能夠務(wù)實理性地看待區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)及其發(fā)展階段,找到能夠發(fā)揮其技術(shù)改良作用的特定領(lǐng)域,讓區(qū)塊鏈技術(shù)真正解決行業(yè)痛點。未來,我們將繼續(xù)與各方攜手推動技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用落地,相信區(qū)塊鏈及相關(guān)技術(shù)將為金融服務(wù)創(chuàng)新帶來無限可能性,為金融風(fēng)險防控保駕護(hù)航。
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