区块链的技术特点及在证券交易所中的应用
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作者:陈凯利 陈凯志
摘要：作为支持比特币发行和交易的底层技术，区块链目前受到各界的广泛关注。本文主要讨论了区块链产生的原理及其具有的去中心化、不可篡改、透明性及匿名性、共识机制的技术特点，对区块链在证券的发行、交易、清算和交收、客户征信与反欺诈等应用场景进行探索。并指出了现阶段区块链技术存在的容易被不法分子利用、缺少法律层面的保護、去中心化带来的效率低下、无法解決所有的信任问题、区块链体积过大等弊端。虽然区块链技术存在诸多问题，但各国应高度重视其巨大的发展潜力，争取早日实现其在金融领域的更多应用。
关键词：区块链 技术特点 证券交易所
一、引言
在传统的交易活动中，由于交易双方缺乏信任，往往需要第三方中介机构的参与。第三方中介机构存在诸多中间环节，而区块链技术的出现，实现了交易双方之间的直接支付，实现了去中介机构的特点，区块链就像一个数据库账户，记录所有的交易记录。尽管各行业都对数字货币持保留态度，但作为支撑比特币发行和交易的基础技术，区块链已成为各界关注的热点话题。
区块链技术是一种分布式数据库。它是网络时代分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的一种创新应用模式。在众多应用中，金融是区块链的主要应用领域。而证券交易就是其中一项重要的应用。
二、区块链的原理和技术特点
（一）区块链技术原理
区块链技术原理的由来可以归结为一个数学问题：拜占庭将军。拜占庭将军的问题可以归结为网络时代当人们需要与不熟悉的对手交换价值时如何避免被恶意破坏者欺骗和迷惑。在技术领域，拜占庭将军的问题可以归结为网络中的每个节点如何在没有可信中央节点和可信通道的情况下达成共识。区块链技术解决了众所周知的拜占庭问题。它提供了一种不必信任单个节点并能创建一致网络的方式。在过去，人们把数据记录和存储的工作交给中心化的机构来完成，而区块链技术允许系统中的每个人参与数据的记录和存储。区块链技术在没有中心控制点的分布式对等网络上利用分布式集体操作构建P2P自组织网络。
（二）区块链技术特点
1.去中心化。区块链中有大量的节点，每一个节点的权利和义务都是相同的，这些节点中并没有一个处在中心位置，系统中的所有节点都参与数据的记录和验证。在现实生活中，信任问题主要是通过第三方中介服务机构提供信任背书来予以解决的，但目前第三方服务机构的技术架构都是私密的、中心化的。区块链利用去中心化的数据库架构完成数据交互信任背书，构建算法信任，摒弃了传统模式的中心化信任，为实现全球互信、互通提供了可能。
2.不可篡改。在区块链结构中，每一区块包括一个区块头和用户的交易信息，区块头包含前一个区块的哈希值。这样记录有信息的区块依次相连，形成一条主链，然后分布式存储在区块链节点。一旦数据被添加到区块链上，就会永久地存储起来。这样能保证数据无法被篡改和删除，保证数据的真实可靠。
3.透明性及匿名性。区块链的数据是分散保存在区块链的所有终端设备中，每个终端设备都能查看到全部的交易信息。而且所有的终端设备都会随着交易信息的更新而更新。区块链是由纯数学方式建立起来的，所以在交易过程中，区块链以公钥地址而不是交易者的个人信息来进行运转。从而实现透明性下的匿名性。真正实现了数据记录的透明、公开、匿名、可靠。
4.共识机制。“共识”机制是指在一个时间窗口内的交易的先后顺序达成共识，是保证区块链系统下的分布式体系结构的一致性方案。是区块链理论形成的新的信用机制。即没有第三方机构的背书，只需相信共同的算法就能建立起信任。目前，主要的共识机制包括POW，POS，DPOS，RCP，PBFT等等。
三、区块链在证券交易所的应用场景探索
（一）区块链在证券发行中的应用
区块链技术的去中心化，透明度和公开性等特点使金融市场中的所有参与者都享有平等的数据源。用户利用区块链技术参与证券交易，它可以使基于中介的传统交易模式转变为一个分散的网络交易模式。对于股票交易者，区块链可以消除基于纸笔或电子表格记录的需求，从而降低人为误差，提高交易平台的工作效率、透明度和可追溯性。股票交易者可以获得与发行机构所有的相关信息，如专利信息、权属变动、司法纠纷、尽职调查、税收缴纳等。对于股票发行公司，区块链实现了更好的数据管理功能，实现了实时的资产转移，避免了传统模式下的时间差问题。
（二）区块链在证券交易中的应用
区块链可以直接实现点对点的价值转移，而不需要特定的金融中介机构或中央系统进行操作。传统证券交易需要通过有形或者无形的机构，起连接交易双方的作用，但如果区块链与证券交易相结合，则金融中介的作用将被逐渐淡化。同时也减少了人为介入，降低了交易成本及操作风险。交易过程中，区块链以其新的方式记录、管理和保存这些数据，摒弃了传统的人工登记、纸质化和需要专门登记保管相关数据场所等的弊端。而且资料登记与调取过程繁琐且容易出现问题，但区块链技术与证券交易相结合后，所有的参与者都可以使用一个账户共享文件、数据实时更新，并在达到预定的时间和结果的时候进行自动支付。
（三）区块链在证券的清算和交收中的应用
传统的证券结算与交收，周期冗长，过程繁琐，首先要按一定的规则，确定交易双方的证券交易数目和资金往来情况，对账之后双方通过转移证券和相应的资金进行交收。整个过程需要人工干预，而且如果交易过程涉及多个交易者的时候，不同的交易记录会容易出现操作误差。而区块链的出现可以很好地缓解这些弊端。区块链无需人工参与，每个交易完成后会迅速地公布到全网络，每个结算参与人都有一个完整的账单且账单数据实时更新，交易双方不必承担时间成本，也不必担心出现误差而且区块链的分布式账本可以保证系统的安全性。区块链技术与证券的清算和交收相结合，可以大幅减少中间流程、化简交易步骤，提高清算交收效率。
（四）区块链在客户征信与反欺诈中的应用
由于区块链具有不可纂改的时刻戳和全网揭露的特性，而且所有的参与主体共用一个分布式账本，所以一旦交易，将不会存在赖账现象，降低了违约风险的发生。避免了纸票一票多卖、电票打款背书不同步等问题。证券交易所只需分析和监测分布式账本内客户交易行为的异常状态，就能及时发现并消除欺诈行为。从而降低法律合规成本，防止金融犯罪。
四、总结
区块链的特点是去中心化，点对点传输、透明、可追溯性和不可篡改。这些特性可以用来解决现有业务的一些痛点，实现业务模式的创新。如所有参与人均可无差别获取市场中所有交易信息和资产归属记录，有效解决了信息不对称问题;智能合约简化了支付结算流程并提高效率;同时各参与方之间基于透明的信息和全新的信任机制无需再耗费大量人力、物力、财力等，这将大大降低各机构之间的信任成本进而降低金融服务价格。但区块链技术尚未成熟，其内容还不够完备，也存在一些技术漏洞，各国目前皆处于探索阶段。
参考文献：
[1]益言.区块链的发展现状、银行面临的挑战及对策分析[J].金融会计，2016（04）：46-50.
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2016（02）：26-29.
[3]许闲.区块链与保险创新：机制、前景与挑战[J].保险研究.2017（05）：43-52.
（陈凯利为长春科技学院保险学专业教师; 陈凯志为贵州财经大学金融硕士）
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