【摘要】在对区块链技术运作流程、特征进行细致分析的基础上，以商业银行为对象，以对联盟链和私有链的应用为重点，以服务实体经济、提升客户体验为导向，展开对区块链技术在商业银行支付结算、贷款、票据业务、供应链金融、征信、反洗钱等六大核心业务领域的应用分析，并指出其在应用过程中存在的问题。研究认为：商业银行应以网络安全技术、加密技术和跨链技术为突破口，努力提升自身技术研发与数据管理能力;同时，还应积极参与业内合作，通过成立区块链应用联盟等途径，加快场景试验和应用落地，促进业务模式创新。
【关键词】区块链技术;区块链金融;商业银行转型;公有链;私有链;联盟链
一、引言
如果说比特币的出现冲击了货币在人们心中神圣的、不可替代的传统地位，那么区块链的出现则直接向现行信用机制提出了严峻的挑战[1] 。区块链技术能够凭借去中心化、信用重构、透明可追溯、不可篡改、数据动态更新等特点，通过与商业银行的投融资管理、支付结算等业务的融合创造出新的业务模式、应用、流程或产品，从而对金融市场、金融机构或者金融服务造成重大影响[2] 。区块链技术有可能成为继互联网金融之后，再一次重塑金融业竞争格局的新生力量。基于区块链技术的金融服务更符合时代发展的要求，商业银行或许能够通过区块链技术将不利冲击化为转型动力，成功实现业务模式变革与创新，迈向产业发展更高端。
目前，各国的金融行业组成的区块链联盟和政府正紧锣密鼓地展开区块链技术应用探索。如瑞士联合银行(UBS)在区块链上拓展了包括支付结算、金融交易和发行智能债券在内的20多项金融应用[3] ;德国联邦金融监督管理局(BaFin)试图将区块链技术应用在跨境支付、银行间转账和交易数据储存等领域[4] 。受到这些成功的应用案例的影响，我国迫切希望推进区块链技术在金融业的应用。因此，有必要结合我国金融实践，厘清区块链技术能够在金融业务中应用的场景、方法、可能面临的问题及其应对策略，这就构成了目前有关区块链技术研究的一大热点问题。
李淼焱、何利辉等[5] 认为区块链技术去中心化的理念创新将改变传统金融行业的运行规则及金融业态，改变始于技术层面的基础交易流程、金融交易的基本准则以及相应的监管体系。宫晓林、杨望等[6] 指出区块链技术区别于传统金融模式的关键在于这种技术为解决信息不对称问题提供了方案，其通过对区块链技术原理的介绍，探索性地分析了区块链技术在法定数字货币、支付清算、数字直接融资平台、风险管理等金融行业的应用。
王焯、汪川[7] 提出可基于区块链技术去中介化、链式结构、共享账簿、智能合约等特点，将其应用于外汇业务、贷款业务、证券业务、股票交易等，以简化交易环节、快速处理业务、减少资本占用、节省系统和人工费用。陈迪芳、张金林[8] 从价值互联网角度出发，基于“区块链金融凭借轻资产重服务的运营模式，对传统金融机构的结算体系与风险管理产生了一定冲击”的观点，指出商业银行在“银行+区块链”创新模式中可能面临金融监管滞后、政策体系不完善以及技术制约等挑战，并从政府和商业银行的角度，提出了银行发展区块链下价值互联网的政策建议。
胡志九、常益[9] 认为区块链技术的简化流程、降低成本和存储优化等优势与商业银行在资金结算、运营维护、系统构建上存在天然适配性，因此建议区块链技术在商业银行的应用向数据存储、存证安全和资产管理等分支延伸。
已有研究成果对于理解区块链技术及其应用发展方向具有很大裨益，但关于区块链技术的应用，特别是在某一具体特定行业的应用，才刚刚开始。目前的研究还存在如下几点不足：一是涉及区块链技术原理的介绍太过简单，以致在谈及技术应用时让人难以理解或内容介绍浮于表面;二是将区块链技术原理和特征与其业务联系起来分析应用创新，将技术本身问题同行业自身特征和需要紧密连接起来分析仍有较大提升空间;三是在进行应用探索和问题分析时，现有研究多以金融业为分析对象，对其子行业的关注过少;四是有关推进区块链技术在商业银行应用方面的政策建议不多。
考虑到我国的特殊国情，本文将以商业银行为研究对象，首先在对区块链技术原理、运作流程详尽介绍的基础上，归纳区块链技术的架构形式并对区块链技术特征进行总结，为联盟链和私有链在商业银行业务模式中的创新应用做好理论准备;接着，展开区块链技术在支付结算、银团贷款、票据业务、供应链金融、征信、反洗钱等六大核心业务领域的应用分析;最后，结合商业银行行业特性和转型需要，提出区块链技术在商业银行应用中面临的诸多问题，并就此提出推进区块链技术在商业银行应用的政策建议。
二、区块链技术原理、分类及特点
结构决定功能，对于区块链来说，其技术原理决定了该项技术的功能特征，进而决定了其应用创新方向。因此，在展开应用场景分析前，先对区块链技术的原理、分类和特征进行简单介绍。
1. 区块链技术原理。区块链技术是比特币的底层技术，比特币是区块链技术在数字货币应用方面相对而言最为成功的案例，因此这里以比特币为背景展开对区块链技术原理的介绍。以比特币为例的区块链工作运行机制如图所示。
(1)广播新交易。假定交易发生在节点1与节点 2之间，节点1花费钱包地址上的比特币来开展这笔交易，使用与该地址对应的私钥进行签名，并向全网广播[2] 。
(2)验证节点，确认交易的有效性和合法性。每个数据块中会包含截至目前系统的全部交易数据，同时生成私钥用于验证数据的有效性和链接下一个数据块[10] 。整个网络上的节点通过块链结构及签名算法来验证新交易的合法性[11] 。具体而言，网络中的所有节点通过非对称加密算法找出私钥对应的公钥，经过 SHA-256 哈希算法、base58 算法等一系列算法得到相应的比特币地址，实现对交易有效性的验证。在交易与交易之间，采用复式记账的方法进行并逐步形成块链结构。
(3)打包交易。节点1与节点2之间形成的这笔交易将与其他所有准备打包进区块的交易组成交易列表[2] 。
(4)工作量证明。工作量证明(POW)要通过记账权竞赛选出记录节点，进行分布式记账存储、交易更新与验证。记账权竞赛是一个寻找满足难度要求的随机数的过程。找到的节点按照一定规则被选中后便可获得一次记账权，并且发出本轮记账需要记录的数据，然后全网其他节点进行数据更新、验证和存储。在记账完成后，可以获得系统给予的一定数量的比特币奖励。工作量证明涉及的工作就是人们所说的“挖矿”工作。
(5)广播新区块。假定节点1在记账权竞赛中被选中(竞争优势越大，被选中的可能性越大)，该节点将本次竞争期的所有交易记账信息写入“区块”，链入到总账，同时将该区块信息广播到全网节点。
(6)共识机制。“共需6次确认”大大降低了发生 51%算力攻击的可能性，使得交易更可靠。
(7)更新各节点账本。节点完成全网总账更新，随后便开启新一轮的记账竞争。这种通过循环往复 “区块生成、链接总账”过程逐渐形成的链条被称为区块链。
2. 区块链技术的分类。区块链技术应用时，通常会根据特定应用场景、价值实现、应用范围、成本收益等要素综合考虑需采用的具体技术架构形式，因此有必要对区块链技术的三种架构形式，即区块链技术的三种类型(公有链、联盟链、私有链)进行简单介绍。
(1)公有链。公有链以开放平等的参与机制通过 “工作量证明”的共识机制来构建信任的完全去中心化的分布式共享账本。典型的代表性应用包括比特币、以太坊等。在公有链中，所有用户身份匿名，阅读权限对外公开，其“工作量证明”共识机制在运作时需要消耗大量能源，提升了作恶成本，同时因为有记账权的节点都要生成和验证区块而拖慢了整体网络运行效率。也就是说，公有链采用对等网络换取公平与公信力的同时牺牲了效率。
(2)联盟链。联盟链是在同一行业或相关组织之间展开的通过协商机制来达成信任共识的部分去中心化的分布式共享账簿。阅读权限可公开亦可限定，记账权确定不同于公有链，采用投票表决等方式事先确定[6] 。联盟链可以实现数字身份实名，能够确保区块链上的交易节点与实际法律主体相对应而无需消耗大量能源，保障交易合法有效的同时增强了技术可行性。
(3)私有链。私有链是在企业集团或组织内部展开的中心化的分布式共享账本。记账权限不对等，实际又回到了现行的中心化体制当中，却又保留了区块链的一定特点，如数据信息共享、高度透明等，阅读权限可公开亦可限定。
区块链技术架构的选择是在公平与效率、安全与风险收益之间进行权衡的结果。经过上述分析，本文认为，采用协商机制、弱中心化的联盟链和虽不能维持去中心化却保留区块链技术其他特点功能的私有链具有很好的应用价值。
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3. 区块链技术的特点。从区块链技术原理的介绍中可以看到，区块链技术通过分布式账本、时间戳、链式结构、非对称加密算法和工作量证明过程具备了去中心化、信任重构、不可伪造和篡改、安全透明可靠、自动化等特点。
(1)去中心化。以传统银行支付为例，在进行跨行转账交易时，付款人申请信息传导到开户行总部的核心服务器端，总部接到申请信息后向中央银行发出转账申请，中央银行接到转账信息后在账务系统中做出开户行和接收行的账务信息变更，并将这一转账信息发送至接收行总部核心服务器，接收行总部进行登记并将资金划转给收款人。从整个流程可以看出，央行是整个交易的中心，这种金融交易模式是中心化的交易模式。不同于这种中心化的模式，区块链是采用去中心化方式，每个节点都能平等地获得记账的机会，任意节点之间可以直接交互，所有节点都以加密区块存储方式、遵循时间序列独立记录截至目前的系统所有交易信息，进而形成分布式账本[10] 。
(2)信任重构。技术本身并不会产生信任，技术背书之所以能够达到信任的效果关键在于其背后所隐藏的经济学原理。这里仅基于理性人假设从成本收益角度进行考虑，人都是作为社会人存在，社会人一般都是理性的人，理性的人都会对自身所处环境做出评估和预期，区块链的节点既然能确保点对点交易的真实性、有效性、合法性，亦能对异常交易行为进行曝光且永远铭刻于记录中。在这种情况下，任何节点进行欺诈、违约时所付出的代价将超乎想象。也就是说，区块链技术之所以能够形成对信用的重构，其本质在于无限放大了违约成本。或者可以说代替传统银行背书或资金需求者违约带来的成本，在所有参与者之间利用技术本身的公开透明、不可篡改特性放大了不守信成本。这是区块链技术能够颠覆现行机制的根本原因所在。
(3)不可伪造和篡改。区块链技术的时间戳、分布式账本设计构造确保链上的交易记录不可伪造、不可篡改。时间戳是对区块上的一组数据实施哈希处理，加上时间戳的区块会进行全网广播，使每个节点都能获得交易记录，而一旦信息经过验证储存在账本中，就会永久储存，不可篡改。同时，时间戳能够证实特定数据于特定时间的确存在，因而能够保证交易的真实性、不可伪造性。分布式账本就是每个节点都会单独形成一个包含系统所有记录信息的与其他节点一样的账本。显然，要想篡改信息，必须同时控制系统51%以上的节点才有可能，单个对信息进行修改，并不会影响其他节点的记录信息。
(4)透明可追溯。对于时间戳，不仅要加盖时间戳，促成交易记录的存储与更新，而且每一个时间戳会将前一个时间戳纳入其随机哈希值中，对其进行增强，形成块链结构。这样我们能够利用时间戳、块链结构检索和查找特定数据，对历史交易信息进行追本溯源，逐笔验证。
(5)自动化。区块链技术的自动化主要体现在两方面：一是自动化执行智能合约，无须任何中心化机构的审核，主要利用区块链技术的脚本可编程功能。脚本本质是一套规则，是对区块链上的交易在执行时做出进一步的约束，约束着接收方花掉输出上锁定的资产必须满足的条件。这类似于条件语句，当条件满足时会触发系统自动执行。二是数据的自动存储与更新。其他节点在验证交易后会更新和存储交易内容，使分布式账本中记录内容保持动态同步。
