6月30日-7月1日

北大经济学院副教授

北大金融创新与发展研究中心秘书长

冯科教授以及北京大学三位工学博士

为同学们带来《区块链与大数据》课程

1.

区块链简介

一、什么是区块链

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账。简单来说，区块链本质上是一个去中心化的账本系统，一个区块相当于账本中的一页，每一页上记录交易信息、上一个区块的哈希散列信息和随机数（节点答案与随机数匹配时获取广播区块的权利）。区块链实时记录全部交易，链路上发生交易时全网共同查询区块链数据，共同验证该交易是否有效，确认后产生一条不可篡改的记录。

二、区块链特点

A、去中心化： 分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点权利和义务相同。账本存储在全部节点上，节点能够生成或审核新数据，节点复制账本过程与其他节点同步发生，确保每一个节点实时访问绝大部分数据。一个节点受攻击只损害该节点上数据，规避中心点故障。

B、信息不可篡改：一个节点想要更改数据需要其它节点同意，一旦信息经过验证添加至区块链会永久存储，除非同时控制超过51%的节点，否则数据修改无效。

C、自治性：区块链采用基于协商一致的规范和协议，所有节点在去信任的环境自由安全的交换数据。“机器信任”，人为干预不起作用。根本上改变中心化信用创建方式，低成本建立信用。

D、匿名性：节点间信息交换遵循固定算法，数据交互无需信任，交易对手无须通过公开身份方式让对方自己产生信任。

E、开放性：对系统内部，除了交易各方私有信息加密，区块链数据对所有人公开，整个系统信息高度透明。对系统外部，有公链、私有链、联盟链之分。

三、区块链的发展

阶段一：数字货币

区块链最初由中本聪提出，作为比特币的底层基础技术出现。区块链最初应用于以比特币为代表的数字货币，场景包括支付、流通等货币职能，也是如今应用最广的场景。数字货币由于在全球范围内的流通性、安全性、低门槛等因素受到大量个人投资者追捧，大量数字货币充斥了市场，但其支付功能推广遭遇瓶颈，主要原因是其资产属性的波动极大影响货币属性的交易。

——ICO（代币发行，门槛低、流动性强、传播能力强，融资效率高，对初创公司帮助大；项目质量层次不齐、欺诈风险高、政策风险大，去中心化决定管理难）

       ICO和数字货币交易管制严格。17年9月国内多部门发文将ICO定性为非法公开融资行为，此后比特币中国等数字货币交易平台陆续关闭国内服务和法比场内交易业务，但仍保持币币交易和法币场外交易业务。带数字货币和融资性质的区块链创新项目面临政策管制。国内区块链初创团队势必受到一定影响转向传统融资方向。

阶段二：泛金融应用

区块链逐渐发展到数字货币与智能合约（能自动执行合约条款的计算机程序）相结合，对金融领域更广泛的场景和流程进行优化的应用。

区块链应用于金融领域有天生优势，能解决众多顽疾。现代金融业中心化的交易体系和信用评估制度随着金融业发展的复杂化和自由化越来越臃肿、沉重、低效，人为参与漏洞无法弥补。区块链帮助提高运营效率，降低成本。

跨境支付：到账周期长、费用高、交易透明度低。区块链交易公开透明、不可篡改、自治（去中介）的特点缩短支付周期、降低费用、增加交易透明度。

Ripple支付体系（全球化开放支付网络，目前已构建链接27个国家的支付网络并与多家银行进行合作）。

征信管理：数据缺乏共享，征信机构与用户信息不对称；正规市场数据采集渠道有限，数据源争夺战耗费大量成本；数据隐私保护问题突出。区块链去中心化、去信任、智能合约、非对称加密等特征，在技术层面保证在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。

供应链金融：融资周期长，费用高。以核心企业为中心，第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪，造成人工审核时间长，融资费用高。区块链去中介化、共识机制、不可篡改特点，不需要第三方增信机构，降低融资成本、减少融资的周期。

阶段三：超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用

区块链+医疗：利用匿名性、去中心化特点保护病人隐私。电子病例、DNA钱包、药品防伪。

区块链+知识产权、文娱管理：不可篡改，去中心化。知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。利用区块链技术能解决版权、认证等场景中对数据真伪辨别的问题，优化认证效率、抄袭盗版认定和最终、侵权举证等方面。

区块链还可以在能源、物联网、社会管理、共享经济等领域应用。任何对信任、安全和持久性要求较高的应用场景都会受区块链影响。

区块链目前应用场景众多但商业化进展相对缓慢。技术不成熟。

四、区块链的主要应用领域

金融服务是区块链技术主要应用领域。运用区块链技术能解决支付、资产管理、证券等多个领域存在的痛点。

以支付领域为例，金融机构特别是跨境金融机构间的对账、清算、结算的成本较高，涉及很多手工流程，不仅导致用户端和金融机构后台业务端等产生高昂的费用，也使得小额支付业务难以开展。区块链技术的应用有助于降低金融机构间的对账成本及争议解决的成本，显著提高支付业务的处理效率。另外，区块链技术为支付领域带来的成本和效率优势，使金融机构能更好处理以往因成本过高而被视为不现实的小额跨境支付，有助于实现普惠金融。

此外，对于金融监管，区块链技术也能发挥一技之长。2017年金融区块链合作联盟（深圳）发布的《金融区块链底层平台FISCOBCOS白皮书》认为，区块链为金融监管机构提供了一致且易于审计的数据，通过对机构间区块链的数据分析，能够比传统审计流程更快更精确地监管金融业务。例如，在反洗钱场景中，每个账号的余额和交易记录都是可追踪的，任意一笔交易的任何一个环节都不会脱离监管视线，这将极大提高反洗钱的力度。

五、区块链在金融领域发展现状

目前来看，一些金融企业已经开始介入区块链技术，概括起来大体上有四种策略：

一是开发自己的应用或平台。据报道，花旗集团开发了自己的数字货币“Citicoin”，目前正在测试之中；2015 年5 月，纳斯达克宣布采用区块链技术来提高其私有股权市场的管理能力，一个月后宣布与区块链技术基础设施提供商Chain 结成合作伙伴，优化其股票交易过程。

二是直接投资区块链公司。如纽约证券交易所宣布投资比特币交易平台Coinbase ；高盛则投资比特币消费者服务公司Circle。

三是成为现有比特币公司的合作伙伴。如高盛、JP 摩根、瑞士信贷、巴克莱、UBS、花旗等42 家世界著名大银行宣布与纽约一家区块链技术初创公司R3CEV 合作，共同投资开发企业级区块链技术标准，以便使这一技术能够为金融业提供区块链解决方案；西联汇款也与区块链技术平台公司Ripple 声明双方合作实现区块链汇款系统。

四是通过孵化基地研究区块链的可能应用。如UBS 在伦敦金融高科技孵化基地Level 开设了办公室，专门研究创新的E- 区块链（Eblockchain）应用。

2016年10月，《中国区块链技术和应用发展白皮书2016》出台，当中建议各级政府主管部门借鉴发达国家和地区的先进做法，结合我国区块链技术和应用发展情况，及时出台区块链技术和产业发展扶持政策，重点支持关键技术攻关、重大示范工程、“双创”平台建设、系统解决方案研发和公共服务平台建设等。同时，建议国内重点企业、科研、高校和用户单位加强联合，加快共识机制、可编程合约、分布式存储、数字签名等核心关键技术攻关。

2018年2月，银监会牵头16家金融机构成立一家金融云公司——融联易云金融信息服务（北京）有限公司（简称“融联易云”），不过金融云公司目前尚未开展业务，其业务方向是提供公共科技服务，如公共云服务、公共大数据服务、公共区块链服务、公共风险管理服务等。

可以看出，我国区块链技术逐步进入加速发展阶段，根据《桑坦德》发布的一份报告显示：2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话，大概每年能省下200亿美元的成本。在中国，包括农业银行、招商银行、民生银行、中信银行、邮储银行在内的众多传统银行皆已启动区块链技术的应用。

但同时，也要注意区分是技术创新还是集资创新，鼓励政府组织、有公信力的专家、行业参与者共同帮助公众辨识，全面遏制区块链名义下的集资创新，让ICO实际控制人必须为集资行为承担责任。

2.

区块链技术将如何变革金融业

一、区块链技术将如何变革金融业

1、鉴证

在金融服务领域， 信任协议有着双重含义。互不了解、互不信任的双方， 能够达成买卖， 这种情况有史以来第一次出现。验证身份、建立信任再也不是金融中介的特权。如果有需要的话， 区块链也可以帮助建立信任——根据交易记录、声誉得分(基于总评价得出)以及其他社会经济因素， 来验证任意对手方的身份及实力。

2、成本

在区块链上， 网络能够同时兼顾点对点价值转移的清算与结算， 并且它会持续工作， 所以能够保证账本及时更新。首先， 根据西班牙桑坦德银行的数据， 如果银行利用这样的技术， 预计在不改变基础运营模式的情况下可以减少200 亿美元的后台成本。不过实际的数字肯定是更高的。成本锐减后， 银行就能为服务匮乏地区的个体和企业提供更多获取金融服务、市场及资本的机会。任何人在任何地方， 打开智能手机， 连上互联网， 就能进入到全球金融系统的主干道中。

3、速度

比特币网络平均只要10 分钟时间就能完成该段时间内所发生交易的清算与结算。而其他的一些区块链网络速度还可以做得更快， 诸如比特币闪电网络这样的新型创新尝试致力于提高比特币区块链的性能， 同时将结算和清算的时间降低到1 秒之内。旧金山支付公司瑞波实验室首席执行官克里斯·拉森表示： “在往来银行业务中， 发送者在一个网络， 接受者在另一个网络， 这期间不得不经过多个账本、多个中介、多个跳跃点， 中间的环节真有可能出问题。各种资本需求的规定就是为了应对这个情况。”确实， 改用即时且无摩擦的价值转移方式， 可以释放原来在传输过程中被锁定的资金， 不过这一点对那些靠流动资金存活的机构来说就是坏消息了。

4、风险管理

区块链技术能够降低好几种形式的金融风险。最严重的一种风险就是系统风险， 它是整个系统中所有未解决的交易对手方风险的总和。维克拉姆·潘迪特把这种风险叫Herstatt 风险(取名于一个无法偿还其债务然后因此倒闭的德国银行)， 他说:“金融危机中的其中一个风险是， 当我与某人进行交易时， 我如何知道在另一端他们真的会进行结算?”据维克拉姆·潘迪特表示， 区块链上的即时结算能够完全排除这种风险。会计人员任何时候都能及时查看到公司内部运营情况， 查看哪些交易正在进行以及网络如何进行记录。交易的不可撤销以及财务报告的即时审核可以消除部分“机构风险”——这种风险是指繁复的书面记录及过久的拖延能让肆无忌惮的管理人员趁机掩盖一些不道德行为。

5、价值创新

比特币区块链的设计目标是用于比特币的转移而非其他金融资产的处理。但是， 这项技术采用开源形式， 并且欢迎人们进行各种实验。侧链是与比特币有着不同特性和功能的区块链， 它利用了比特币现成的网络和硬件基础设施， 而在安全特性上不会受到影响。侧链通过双向锚定机制与区块链进行相互操作， 双向锚定机制是一种在无须涉及第三方交易所的情况下， 将资产在区块链内、外进行转移的密码学技术。也有人仍旧在尝试去除货币或代币的元素， 在私有区块链上搭建交易平台。金融机构已经开始用区块链技术， 进行资产、债务的记录、交换及交易， 最终可能会用这一技术取代传统交易所和中心化的市场， 颠覆我们现在对价值的定义和交换方式。

6、开源

金融服务领域是由遗留系统所构成的技术堆栈， 这样的堆栈的高度如果说几乎有20 千米那么高， 现在已经摇摇欲坠了。在这个体系中， 改变是一件非常困难的事情， 因为每一次改进都必须向后实现兼容性。而区块链作为开源技术，在网络共识的基础上， 它能够不断进行革新、反复迭代、完善自身。

二、银行业区块链技术建设路径探索

1、政策储备

银行需将区块链技术可能带来的挑战与改变列入战略研究范畴，积极思索及探究应对策略。应在研究区块链技术重构信用体系的基础上，分析自身系统目前现状、优劣势以及与同领域、同业界发展情况，选择合适的区块链应用场景及业务应用板块。同时，在顶层设计方面，也要从政策、制度、机制上早作准备。长期看，区块链技术的应用或将如互联网一般改变客户的需求及行为习惯，而谁能搭上区块链这趟列车或将在新一轮的竞争中占得先机。

2、人才储备

目前，区块链的相关人才在我国主要集中于比特币的相关开发领域，而在探索前沿性技术、密码学及实际应用方面人才仍较为紧缺，且这部分人才目前大多就职于各类提供区块链技术服务的第三方机构。银行如要将区块链技术应用于信贷管理领域，除要在技术型人才上做好储备外，还需在市场营销、信贷审查、风险控制等方面储备专家型人才，以对区块链应用场景、画像搭建及基础技术开发提供需求支撑。应尽早开始培养、招募和储备区块链应用方面的技术型人才，以及营销、信贷、风险等方面的专家型人才，并着重培养既懂业务又懂技术的复合型人才，以打造技术和人才方面的核心竞争力。

3、技术储备

银行本身具有较强的科技技术实力及较为雄厚的硬件基础。在区块链的技术储备上，应紧盯前沿技术学习及开发，充分发挥自有科技优势，厚植基础技术，按照先易后难、分步实施的原则，可先从内部管理的流程优化入手再拓展至业务范畴。同时，可借鉴全球领先银行模式，积极搭建新技术的实验孵化室，在大量实验试错的基础上，加快业务与产品的迭代开发与完善。

3.

区块链金融应用面临的挑战

一、区块链技术能否真正“练好内功”

正如“一千个人眼中有一千个哈姆雷特”，随着区块链的日益火爆，人们对其解读也“五花八门”。原本坚持“去中心化”、“不可篡改”的内在特质，在现实中也逐渐动摇。由此，当我们在讨论区块链技术时，可能需要跳出比特币、以太坊等典型案例的约束，更准确地描述区块链技术不变的本质内涵。需要承认的是，作为新兴技术的区块链必然有诸多不成熟的地方，亟待自我完善和理性质疑。在金融领域，区块链的倡导与应用者，也需要从早期的“币圈”与“技术极客思维”，逐渐转向技术与金融思维的有效融合。通过技术、金融、法律等跨界合作，共同寻找区块链的缺陷和不足在哪，才能使得这一革命性技术迎来更长远的生命力。

二、区块链解决的是“人与人”、“机器与机器”还是“人与机器”的价值交换
 

信息、大数据和区块链带来了变化，个体行为与价值传递可能有效地被观测和甄别，这是否意味着微观金融学的假说基础真正被挑战？金融交易的实质也是交换和处理不同节点之间的特定信息，有人认为区块链可使机器成为金融活动的主体。就技术对金融的影响来看，其路径是从“人与人”的金融，到“人机协作金融”，再到“机器之间的金融”，现实显然距离第三阶段还甚远。考虑金融活动，离不开对人的非理性行为与道德风险的关注，区块链共识规则与网络节点背后，仍隐含着人性带来的不确定性。

三、区块链带来的担忧是中心化还是去中心

应该说，金融交易中的信息不对称、搜寻成本、匹配效率、交易费用、规模经济、风险控制等，决定了中心与中介存在的必要性，如央行、金融机构或中央对手方机制。虽然在技术上无可厚非，但当区块链应用于金融等领域时，应淡化“去中心化”，而强调分布式、弱中心特征。同时需要注意几点：一是传统金融机构拥有巨大资源优势，完全可以利用区块链技术，在改良中发挥中心作用。传统机构的创新失控与道德风险，可能在区块链创新中被进一步放大，尤其是在其大量介入区块链生态圈建设之时；二是对政府或公共机构，也要防止其利用“无所不能”的新技术，超越合理权力边界；三是对于那些逃避监管的、打着去中心旗号的灰色或黑色金融活动，则是需各方唾弃的“劣币”。

四、区块链前景取决于利益、效率与安全的“三角制约”

区块链带来的变革，也离不开路径依赖突破下的制度变迁。所谓路径依赖，是指人们一旦选择了某个体制，由于规模经济、学习效应、协调效应及适应性预期，以及既得利益约束等因素的存在，会导致该体制沿既定的方向不断自我强化。所谓制度变迁，包括自下而上的诱致性制度变迁(需求主导型制度变迁)和自上而下的强制性制度变迁(供给主导型制度变迁)。区块链能否真正获得生命力，在传统规则里“突围”且融合，取决于其能否找到“三角制约”的平衡点。一则，达到利益均衡并有利于多数人，是一项变革可否延续的出发点，需要充分预期到打破既有利益格局的阻力。二则，金融运行的效率有时并非“越快越好”，如高频交易对资本市场的“双刃剑”已经使我们警惕。三则，新技术和规则还需要基于安全的压力测试，包括产品安全、技术安全、系统安全、信息安全、资金安全、国家安全等。

五、区块链能否应对金融发展中的“短板”

在2015年，基于支付清算指标所进行的宏观经济变量拟合效果普遍不尽如人意。除了非现金支付工具中的票据之外，基于其他支付清算指标所给出的经济增长率或通胀率都大大超出了实际值。这说明，有相当多的支付活动并没有对实体经济作出有效的贡献。换句话说，支付清算业务反映了金融市场的活跃性在提升，而实体贡献度却增长乏力，金融的“自我游戏”在增加。这里的关键，就是区块链金融创新能否促进金融服务实体、解决困扰中国金融改革与发展的诸多矛盾。如：规模增长下的结构与功能失衡、“两多两难”等，还是可能会加剧某些矛盾，如金融自我游戏、结构金融产品创新失控、场外要素市场的混乱等。

六、区块链应用场景从“宏大叙事”到“小而美”

对于区块链的应用需降低预期，因为其通往可编程经济的道路非常漫长。在此过程中，需拒绝“万能论”，区块链能有一部分场景得以应用就已有巨大价值。其中，在金融体系的“大树”之上，区块链应用就如同先修剪和嫁接“枝杈”，从小做起。在连接产业与金融的路径上，努力做一些优化和贡献。就区块链金融应用中的模式看，纯商业模式的落地并不容易，因为不仅需项目清晰、话语方式转换、盈利点明确、有更大的场景依托，而且也是更努力地在弱中心、弱中介链条上寻找中介存在的价值。同时，公益模式则可以更广泛应用，只要排除某些“假公益”。此外，新技术使得金融要素的边界变得更加模糊，当叠加上区块链技术之后，更需要从金融主体逻辑到功能逻辑。具体而言，区块链应用不再局限于金融机构、产品、市场角度，而是从改善和优化金融功能入手

七、区块链距离技术标准化时代是否还很远？

以R3为代表，愈来愈多的组织希望推动区块链技术标准的探索，而在我国除了民间组织，也有许多政府背景的机构介入。但客观来看，区块链似乎仍然距离标准化发展的成熟阶段尚远，因为还存在许多不足，也没有经历市场和行业的充分检验。此外，还需视以下几种情形的变化：一是在现代金融体系发展过程中，无论是中前台还是后台，都存在中心化标准与“弱中心”标准的同步演变。二是区块链标准需面对不同层面的矛盾，如基于市场化原则与国家金融利益与安全，可能带来不同的标准制定思路，基于软件标准和硬件标准的配合，在金融应用中同样不容忽视，基于商业化原则还是公共性原则，针对区块链技术底层还是应用层，都带来不同的标准与场景等。应该说，区块链标准探索虽然重要，但也不能脱离实际和急于求成，近期R3遭遇的危机也体现出这一点。诸多所谓区块链标准的竞争时代，会否造成市场混乱和泡沫，也值得充分思考。

八、区块链的最大挑战在于金融服务和数据服务的“模糊地带”

归纳来看，未来区块链应用的核心在于如何真正实现价值互联网。从技术层面看：一是数字化代币账本，如数字资产、数字资产请求权；二是活动登记簿，如数据记录(代表某些商品或服务；金融数据或许代表交易事实)。当前，随着互联网时代新技术的快速演进，金融服务与数据服务的边界已经模糊。后者如2014年5月，美国联邦贸易委员会曾发布报告关注数据服务商的不透明；前者如2015年英国财政部引导成立了开放银行工作小组，以探索如何使用银行对外开放的数据，协助人们交易、存款、借贷以及投资，银行也成为数据服务商。毫无疑问，区块链技术对金融的核心作用，是依托新的模式来确定价值、储存价值和交易价值。实际上分布式技术最终影响的是人的“身份信息”在金融意义上的体现，即账户形态。在区块链引领从信息互联网向价值互联网的过渡中，这一挑战始终存在，需高度关注监管适应性、风险控制等问题。

九、区块链应用于全面风险管理是核心“抓手”

对各类新金融创新来说，风险是各方最担忧的。因此，一方面需深入研究，作为一类新技术，区块链是整体上增加了风险，还是减少了风险；另一方面，完全可把初始区块链创新应用的较大重心，放到金融风险管理的应用上。进一步来看，在利用区块链进行金融风险管理时，先要区分传统金融风险和新型金融风险，前者如信用风险、流动性风险等，后者如互联网时代的长尾风险、羊群效应放大等。其次，从风险的影响程度来看，一是系统性风险，考虑的是大而不倒；二是非系统性风险，则是金融创新中不同参与者制造的风险或面对的风险)，包括：个人(金融消费者保护)、平台(传统与新型风险，KYC，AML)、企业(非法集资，财务管理)等。由此来看，区块链应用于新金融风险管理的优化，可有不同着眼点：一是监管层面，全面推动类似于英国的RegTech探索；二是行业层面推动信息透明，在机构风险控制模型中运用；三是结合保险、担保等，开发出新型的风险管理产品。

十、区块链创新监管需要“底线思维”

这里同样可延续互联网金融监管思路的转变，通过穿透式监管，剥离出虚假区块链项目的“外衣”。在实践中，一是要对区块链创业企业推动“良币驱逐劣币”，真正使得有核心竞争力的企业获得有效支持，而促使“噱头大于内涵”，甚至“挂羊头卖狗肉”的“人人喊打”；二是需要把基于区块链账本的数字货币，与区块链在金融交易中的应用区分对待，前者由于挑战了央行货币发行权，更需严加监管；三是在金融组织的非核心系统、金融市场的边缘和小规模地带，给予相对高些的创新空间和容忍度。总之，可以围绕区块链金融活动的实质，以及参与者的行为性质，厘清区块链金融创新的“底线”。近期几大监管重心则包括：以区块链项目为名，实际却是非法集资的活动；打着数字货币旗号的各类传销币；区块链创业项目的高杠杆风险等。