区块链技术在票据市场的应用研究

　　【摘要】在2016年12月15日，央行数字票据基于區块链的全生命周期的登记流转和基于数字货币的票款对付（DVP）结算功能已经全部实现，显示区块链技术在数字票据场景的应用验证落地。数字票据作为基于区块链技术构建的一种金融业务应用场景，实际应用对区块链技术的广泛应用具有重大意义。一旦数字票据成功使用，可以扩展用于其他多项金融产品，包括债券、股权、外汇、纸黄金等，拓宽区块链技术的应用领域。
　　【关键词】区块链；数字票据；数字货币
　　一、研究背景
　　票据作为一种便捷的支付结算、融资和货币政策工具，满足企业和银行短期资金的需要，并以其利率市场化先行的角色，深受金融机构和监管机构的重视。我国从2009年起引入电子票据，纸质票据与电子票据并行，目前我国票据市场交易活跃，规模迅速扩张。
　　然而票据案件却频频发生不禁让各市场主体风声鹤唳，当前票据的主要缺陷，一是在于票据的真实性，目前市场中仍然存在票据造假、克隆票、变造票等伪造纸质票据的现象；二是票据信用风险较高，商业汇票到期承兑人不及时兑付的现象屡现；三是票据违规交易，当前票据市场中存在为了谋私利一票多卖、清单交易、过桥销规模、带行带票、出租账户的违规行为，难以有效管控和进行风险防范，票据市场演变成融资套利和规避监管行为的温床。引入新的解决方案势在必行。区块链技术以其独特的技术特性使得数字票据成为可能，为解决现行票据市场缺陷提供了更好的选择。
　　区块链，源于一个古老的数学问题拜占庭将军问题，是一个通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的数据方案。简单点说就是一种全民参与记账的技术，在一段时间内更新一次数据，系统会判断这段时间内记账最快最好的人，将所记录的内容写到账本上，并将账本内容发送给系统中所有人进行备份。
　　二、区块链的技术特点及应用
　　（一）去中心
　　在区块链机构中，每一个节点都是系统的一部分，且权利相等，攻击部分节点并不会影响到整个系统和数据。运用区块链分布式结构可以控制风险，降低传统模式下中心化系统的建设及运维综合成本，依靠分布式的结构支撑具有强大的抗攻击性，抵抗黑客攻击，分布式数据库由每个权利相等的区块链接而成，不会因为一个或几个节点出错而影响参与者或者整个系统的运行，更不会影响数据的进一步存储和交易更新。
　　（二）去信任
　　交易双方通过纯数学的方式建立信任关系，所有的规则都以算法程序表达极大地降低了信任成本，顶替了传统互联网模式中的中央节点或者支付平台。
　　（三）时间戳
　　这是区块链最大的创新点。对系统内某一时间段生成的所有信息进行打包而生成区块，根据上一个区块的索引（哈希值）链接在一起，首尾相连便形成了链。这种结构形成的时间戳无形中为查找历史数据和信息提供了便利，且每个区块信息都不可篡改、无法伪造。利用区块链的时间戳特性，方便对票据信息及价值交换进行检索和跟踪，同时利用参与者行为数据的记录和累积，进行信用分析和评估，对企业信用水平提供可靠的参考依据。
　　（四）非对称加密
　　区块链的数学共识机制采用非对称加密算法，即在加密和解密的过程中使用一个密钥对，用其中一个密钥（公钥）加密后，对应密钥对中的另一个密钥（私钥）才能解开，同时密钥对中的两个密钥具有非对称的特点，即使一个密钥公开后，根据公开的密钥其他人无法算出另外一个密钥。区块链在票据市场的应用场景中，使用密钥进行解密与验证，非对称加密使得参与者更容易达成共识，大大减少价值交换中的摩擦。
　　（五）智能合约
　　区块链可以基于系统中可信的不可篡改的数据，自动执行一些预先设定好的条约或者规则，形成智能合约，便于处理一些特定的交易模式，利用智能合约这个特性可以对票据市场进行智能化管理与控制。以票据代持模式为例，通过编程将约定买回的日期计入智能合约，形成对合约不可篡改的约束，在票据到期时自动执行赎回买断操作，替代传统票据业务中对线下合约的依赖，规避违约风险。
　　三、数字票据的应用场景
　　区块链的核心技术应可用于构建数字票据。所谓数字票据，即将区块链技术融入电子票据形式中，兼具电子票据与区块链技术的优势，弥补了传统纸质票据和电子票据的缺陷。
　　使用区块链承载数字票据的完整生命周期，并采用智能合约优化票据交易与结算流程，提高交易效率并可以应用于很多全新的业务场景。
　　在承兑环节，不同的企业在整个网络体系中占据不同的节点，通过设计一套算法来完成承兑环节，并生成相应的数据区块，省去与中心信息传递的环节，提升效率，票据权利归属和票据承兑人的担保责任由时间戳显示，并且由于通过区块链的实现方式每个节点都有自己的私钥，私钥对信息签名，一旦私钥丢失或被破解，产生的信息将公开至全网络，可以维护信息安全。
　　在流转环节，通过智能合约编程对票据的流转、贴现、转贴现、再贴现、回购等流转交易进行限制。在流转中可参照比特币中的交易场景，卖出方公布公钥、买入方拿私人的私钥进行匹配，建立适当规则来由第三方完成信息的记录并生成数据区块即可实现点对点交易。
　　在托收环节，通过编程将约定买回的日期计入智能合约，程序在票据到期时自动执行托收申请操作，待托收完成后由第三方完成信息的记录并生成数据区块即可，省去中间环节，规避违约风险。
　　对于交易清算功能，为了达到DVP券款对付的目的，可以引入央行数字货币，发挥数字货币的支付结算功能。各国央行重视数字货币的研究，在票据市场中引入数字货币进行小范围测试可以为未来发行法定数字货币做准备。
　　四、应用中面临的问题
　　区块链应用到票据市场在带来巨大优势的同时，也面临着重重挑战。
　　区块链自身具有高能耗的问题。诚如比特币，在挖矿过程中的主要成本转移到硬件成本和由之带来的电力成本等，如何在应用区块链降低原票据系统成本之后，将总成本降低最大化是一个重要的问题。
　　数据的存储空间问题。为了保证数据的完整性，每一个区块上记录的交易是上一个区块形成之后、该区块被创建前发生的所有价值交换活动，所以市场规模较大，信息量充足的情况下进行数据同步整个交易系统中各个参与节点必须有足够的信息存储空间以维持运行。
　　处理抗压能力问题。区块链技术应用中，一旦每秒产生的交易量超过系统的设计容纳能力，或者超过最弱节点的容纳能力，那么交易就自动进入到队列进行排队，给使用者带来不良体验。比特币网路已经严重超载，在数字票据市场大规模交易的环境下，区块链在票据市场中的抗压能力是决定其发挥技术优势的重要能力。
　　安全问题从来是一种技术能否大规模应用的首要考虑。区块链自身非对称性加密技术保护了一部分的信息安全，公钥即使丢失也不会影响到交易或者系统的信息安全，但是如何保证用户或者机构的私钥不被黑客攻击窃取同样也是应用区块链技术应该重视的问题。
　　借助区块链技术的票据流通平台，实行点对点交易，每个节点代表一个市场的参与方，自身也有相应的系统运行，与传统的标准化开发接口不同，不同系统对接是区块链技术大规模应用可行性的一大挑战。同时，构建金融机构之间异构多源数据接口之间互通操作的标准，适配与兼容各类金融业务应用场景，提升中后台运营效率，这将进一步完善我国的金融基础设施。
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