中国人民银行数字货币研究所狄刚：金融科技与区块链技术发展与应用

主讲嘉宾：狄刚

以下是主要内容：

一、金融科技发展演变

（一）中国银行业的发展变化

金融科技实际上不是一个新概念，我国金融系统尤其是银行业对科技应用并不陌生。早在80年代初期，计算机就已经应用到金融行业，从最开始的电子化账簿到90年代的数据库应用、客户端服务器架构等，这些都是科技在银行业中的实际应用，这个阶段叫信息化时代。而互联网的出现，解决了跨主体、跨单位的联网处理业务需求，银行业发展进入了网络化时代。简单回顾来看，银行业的发展经历了电子化、信息化、网络化、移动化，现正向智慧化阶段迈进。

从50年代开始，人民银行从苏联引入电磁式分析计算机系统，用于全国联行对账表处理，开始了艰辛的电子化工程。1985年，中国银行率先在广东推出了第一张信用卡；1989年，央行开始组建金融卫星网；当时同一个银行在同一个城市的不同网点无法实现通存通兑，这是一个非常典型的情况，现在看起来是一个笑话了。所以在1990年，工行在上海分行实现了同城活期通存通兑，是一个非常有影响的事件，后来四大行都开始轰轰烈烈搞全省汇兑系统，实现通存通兑是满足金融便民的突出需求；“金卡工程”、“314工程”以及银联的成立，银行卡联网通用使得银行卡业务跨行联合和设备资源共享终于实现；四大行数据大集中从工行1999年“9991工程”启动到中行“蓝图工程”结束，历经了将十年左右时间，培养了银行科技一代人。央行征信、账户、大小额支付系统、金融市场关键基础设施不断完善，使得我国金融基础服务能力大幅增强， 2015年前后，四大行开始全面拥抱互联网，国家及监管部门在新的发展规划里面提出了发展金融科技产业的指导意见，金融科技发展进入新时代，银行业历经几十年的漫长发展与积累，经历了从分散到集中，实现以账户为中心，到以客户为中心，以及到服务为中心的跨越式转变。

过去说到金融科技，一般认为是在金融系统里面搞科技的从业人员，或者说为金融机构做技术服务的科技公司，所以实际上是一个不太受社会关注的边缘群体。在金融机构、金融系统里面科技部门当时也不是主流部门，基本定位是支持保障服务的后台部门。现在大家逐渐认识到它是一个银行价值的主要组成部分，同时金融科技从业主体也逐步由后台走向前台，大家也越来越关注与聚焦。科技与业务的关系，从最初业务驱动、科技引领，走向业务与科技深度融合。科技与金融融合创新使得金融越来越便民、越来越与社会生产结合紧密，如今的金融科技的成果更多的是金融科技和改革开放双轮驱动的成果。

（二）认识金融科技

2016年3月，FSB首次发布金融科技报告，对金融科技进行了定义，即技术带来的金融创新，产生新的业务模式、应用、流程、产品，对金融市场、金融机构及金融服务的提供方式带来重大影响。金融科技有三个特征，分别是技术驱动金融创新的快速迭代、金融科技参与主体多元化、金融科技企业及服务对象规模化。2017年5月15日，中国人民银行成立金融科技委员会，旨在加强金融科技工作的研究规划和统筹协调；2017年5月25日，央行中国支付清算协会成立了金融科技专业委员会，下设区块链支付应用、数字货币、金融大数据运用三个专项研究组，目前来自商业银行、支付机构、特许清算组织、互联网企业等机构的151家成员单位参与其中，助力行业形成有价值、高质量的金融科技成果；2017年5月27日，央行数字货币研究所开始运作。

（三）传统银行业的痛点

目前我国传统银行的痛点很大，第一个是成本方面，包括网点运营成本、人员成本、交易成本和获客成本等；第二个是缺乏效率，服务效率低下；第三个是用户体验，不如互联网公司的产品体验好；第四个是缺乏有效风控手段，操作风险较高。

（四）银行业科技转型的挑战与机遇

首先是利率市场化带来的竞争压力，存款利率、贷款利率要根据成本测算赢利空间，定价难度大；第二是同质化竞争问题，要结合自身的优势通过技术手段差异竞争；第三是运营成本问题，通过自动化手段和多种技术运用，将网点的运营成本降下来；第四是服务对象的转移，当前客户人群逐步年轻化，对银行服务体验与传统方式不同，需要向以互联网消费为基础的主要对象进行迁移，可能需要逼迫金融系统做出一个比较大的调整。

金融科技的本质技术是因、创新是果，不是一个简单的物理叠加，而是化学反应，要利用金融科技实现产品的创新、服务的创新。

（五）金融科技供需两侧分析

从供给侧来看，目前金融科技生态环境逐步形成，现代技术在快速进步迭代，具体体现在人工智能技术发展提升了金融机构的服务能力、移动金融技术变革扩展了金融服务的覆盖范围、云计算进步降低了金融机构的服务成本与准入门槛、区块链技术创新实现了金融业务流程优化及监管的可穿透、金融科技基础设施的完善与成熟营造了良好的生态环境等方面。

从需求侧来看，数字经济时代已经到来，具体体现在数字经济时代提质增效的需求、共享经济时代金融普惠的需求、体验经济时代消费升级的需求、绿色经济时代产业转型的需求、开放经济时代全面竞争的需求等。

（六）观念转变是关键

从供需两侧分析，发展金融科技是大势所趋，面临这些挑战金融机构要转变观念。首先是高层领导和一线员工的观念转变，很多商业银行转型过程中口头说的很好，但是绩效考核与内部机制没有跟着变，因此无论是领导层还是基层员工都要转变观念；第二个是防控风险，金融科技带来的金融专业性和复杂性没有发生变化，不仅如此，金融加科技以后扩散性更广、摩擦系数低、隐蔽性强，系统带来的风险也比较大；第三是加强协作，金融科技时代合作大于竞争，传统银行机构和互联网公司逐步建立合作，但对外合作过程中要注重培养自身核心能力，对外部力量做到依靠但不依赖。

（七）金融科技时代的变化和展望

过去的信息化主要是单主体的信息化，目前已进入多主体信息化时代。多主体协同生态有两类，一类是垄断、层级、强权型企业打造的生态；另一类是平权、对等、互补型企业构成的模式。区块链在共享生态里面的作用逐步发挥出来，整体效率大大提高。

在国际经验借鉴方面，英国在金融方面做了很多努力，包括提供金融科技服务能力促进银行开放、公平竞争，降低合规成本，加大人才和资金支持，推动金融科技公司进入市场，努力为金融科技行业提供发展机遇；欧盟在这些方面也做了很多努力，不断完善监管制度、监管框架以匹配现有技术。

二、区块链现状与内涵

区块链技术的三大支柱为密码学、分布式系统、对等网络，其中最重要的是密码学。20世纪70年代之前，密码学主要用于军方，70年代之后美国公开向社会征集对于不保密敏感信息密码算法，Diffie与Helman提出的非对称密钥思路非常重要，给密码学奠定了良好的基础。

（一）什么是区块链？

区块链是比特币的底层技术，一个分布式数据库账本，记载所有的交易记录。举例来说，在一个40人以上的微信群里组局聚餐，如何统计人数？一种方式是大家纷纷发言，有人来统计；另一种方式是大家接龙，每个人在上一个人的发言后面累加一个号并加上自己的名字，最后就能记录全部的报名人员和人数，这就是分布式记账，不可篡改，难以抵赖。

区块链有如下四个特征：

（二）比特币的技术原理

区块链技术来源于比特币，大家要了解下什么叫做“挖矿”， 挖矿实际上运用到一个知识点就是成本函数，逻辑是多个信息通过这个函数输出一个固定值，这个是不能重复碰撞的，如果改一个标点符号就是不一样的。

为什么说比特币不是货币，可从货币的三个层次分析。很多资产可以作为价值储藏手段，但是不会作为交易媒介；只有多人共识一种资产作为储藏手段时，才可以作为交换媒介；在多人之间作为交换媒介时，才能当成价值尺度。比特币不是货币，它的波动性很值钱，虽然大家公认它很值钱，但是它毕竟是虚拟资产，不能做交换媒介，没有受理网点。

什么是电子货币、虚拟货币、数字货币？

电子货币，一般是指以电子化形式存放于银行账户或第三方支付账户的资金。通过银行卡、网上银行、手机银行或微信、支付宝等方式支付的货币，都属于电子货币的范畴。

自80年代以来，信息与网络技术的发展推动了人类生产方式与交换方式的变革。特别是随着网络社区的兴起，用于社区内各种虚拟商品交易的虚拟货币应运而生，如网络社区积分，网络游戏币、门户或社交网站发行的各类“货币”（如Q币），即中心化虚拟货币。2009年诞生的比特币，以及随后出现的莱特币、以太币、瑞波币等则是另一种类型的虚拟货币，即去中心化虚拟货币，这类虚拟货币采用加密技术，也称加密货币。

数字货币是指价值的数字表达，包括以法定货币标注其面值的电子货币，和以自己的记账单位标注其面值的虚拟货币，以及未来央行发行的法定数字货币。随着比特币等加密货币的崛起，如今数字货币很多场合被指为虚拟加密货币，即建立在区块链等技术基础之上的数字资产或交换价值。

总体而言，区块链是一种共享账本技术。区块链技术多方共同维护一个不断增长的分布式数据记录，这些数据通过密码学技术保护内容和时序，使得任何一方难以篡改、抵赖、造假。

（三）区块链的分类

区块链分为公有链、联盟链、私有链三种。公有链是指全世界任何人都可读取的、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、任何人都能参与其中共识过程的区块链。联盟链是由若干机构联合发起的区块链，介于公有链和私有链之间。其共识过程受到预选节点控制，具有部分去中心化的特性。私有链是指其写入权限仅在一个组织手里的区块链，读取权限或者对外开放，或者被任意程度地进行了限制。 

三、区块链的应用场景

如果说公路铁路是基础设施1.0版本，互联网信息是基础设施2.0版本，那么区块链就是基础设施3.0版本。区块链技术和互联网金融、供应链金融是非常契合的，供应链金融最大的痛点是在末端企业，业务链条太长，信任难以穿透进去，而这个用区块链就可以直接打通。在ＫＹＣ方面也有应用空间，例如：在银行客户体验方面，解决了客户去银行重复填单的烦恼，不用每一样业务都要填固定的资料，通过取得私钥和银行授权就可以实现信息读取；此外，在身份识别、电子发票报销、电子合同、市场化交易、食品溯源、房屋租赁系统、医疗系统等方面，都可以通过信息上链，通过区块链解决。

以微众银行的微粒贷为例，民营银行只有资产端没有负债端，没有网点，商业银行合作，经常互相不信任，而区块链平台正好解决对账、头寸同步、信息实时共享等问题。

四、最新行业发展动态

2017年11月2日，美国能源部着手研究区块链技术+电网应用。美国能源部研究室已经透露，正在探索区块链技术在管理电网方面的应用。太平洋西北国家实验室的经理卡尔·伊姆霍夫上周在美国参议院能源与自然资源委员会上发表了这样的一份声明：“这项技术有潜力促进以点对点方式交换能量的新潮流”。

2018年1月15日，上海票据交易所数字票据交易平台实验性系统成功上线试运行。上海票据交易所会同中国人民银行数字货币研究所，组织中钞信用卡公司、工商银行、中国银行、浦发银行和杭州银行共同开展建设的基于区块链技术的数字票据交易平台实验性系统成功上线试运行，顺利完成基于区块链技术的数字票据签发、承兑、贴现和转贴现业务，是区块链应用于金融市场基础设施的一项重要举措。

2018年2月24日，诺基亚推出基于区块链技术的物联网服务，助力“智慧城市”经济。诺基亚推出的环境感知服务（S2aaS）通过与物联网连接的传感器收集环境数据，并为政府和其他部门提供智能分析服务。S2aaS由一个内置有小额支付平台的区块链驱动，支持智能合约，可进行“匿名的、私人的、安全的微交易，允许运营商将分析数据变现，产生新的收入流。”

五、对于区块链的思考

在全世界范围来看，美国、欧盟对区块链都是非常重视的，我们国家也是一样。在全球区块链和数字货币研究方面，央行数研所一直是处于领跑地位的，截至去年在专利申请数量全球领先。

现阶段区块链还是有很多问题，主要是隐私保护。同时，假设前提也很重要，包括治理安全、自主身份认证安全问题，开发者生态的问题以及跨链的问题。随着分布式账本技术被应用于越来越广泛的场景，产生了各种各样的改进需求。性能和隐私一直是分布式账本大规模广泛应用的主要障碍，因此，业内对此研究也最为充分。共识算法决定了单链的处理能力，确定延迟等关键性指标。这方面的研究，公有链是从改进中本聪共识入手，研究成果有DAG(Iota，Byteball)、GHOST、POS和DPOS等。联盟链则从传统分布式一致性算法中汲取灵感。不过目前这方面的研究有开始融合的趋势，即在常态下用中本聪共识，保证处理的效率和活性，遇到异常情况则退回到分布式一致性算法，保证安全性。这方面的典型算法比如Thunderella、Casper等。分布式账本中还有一类特殊的设计，比如Corda，系统中并不存在全局性的共识，即没有全局性的账本状态，只在交易相关方间保留局部性的一致性。

需要指出的是，随着技术的发展，比特币中的区块和链式结构在各种新项目中已经被消解，很多设计中已经没有区块和链式结构了。因此，分布式账本技术比区块链更能准确描述这一类技术的典型特征。

除了通过共识算法提高性能，还有其他工程手段以提高分布式账本的吞吐量，比如分层和分片。分层即将大额低频交易保留在主链，而在主链之上再设一层，处理高频交易，这方面的代表方案有比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络。闪电或雷电网络还可以同时提升交易的处理延迟，做到准实时。当然分层方案有自己的trade off： 更加中心化，系统依赖于一些中心化的交易处理商。分片通过多条链来提高整个系统的吞吐量，其trade off则是牺牲了一些链与链之间数据的关联性，如果一个交易涉及多个链的数据或逻辑，其处理速度会大幅下降，因此如何确定交易的分片，分片后，不同子链的跨链设计就非常重要。除了同一个账本或系统的跨链外，不同公有链间也有非常强烈的跨链需求，目前主要有两个项目在致力于这个目标：Palkadot和Cosmos。相信现在的采用跨链技术的联盟链方案将来会从这两个项目中受益良多。

分布式账本获得广泛应用还需要另外一个前提：隐私方案的完善。目前这方面涉及到的密码学理论有：环签名，零知识证明，同态加密，多方可信计算等。应用了隐私方案的项目有：Zcash、门罗币、JP摩根的Quorum等。

除了这几个主要矛盾外，分布式账本技术领域还有很多其他很有意思的研究，比如形式化验证，可以用来保证智能合约以及一些关键算法的安全。智能合约方向目前的发展趋势是支持任意语言编写智能合约，比如以太坊的Ewasm项目以及Fabric、EOS等，虽然目前还支持不多的几种语言，但这是一个重要的趋势，相信在不久的将来，智能合约开发的工具链会越来越完善。分布式账本的治理非常重要，从公有链协议的升级变更到许可链记账节点和监管节点的制度设计，以及智能合约的更新和争议仲裁等等，都需要完善的治理机制。治理不只是一个技术问题，需要更多技术人员之外的研究力量的投入。

此外，正确理解去中心化，所谓的去中心化是技术上的去中心化，而不是管理上的去中心化。区块链并不是完全的去中心化，物理上的分布与逻辑上的统一并不矛盾，现在特别倡导去中心化的实际上是想变成新的中心，区块链虽是分布式处理，但任何一个主体技术架构最后还是要找到统一逻辑管理中心，要有管理的分布才能有运行责任主体，出现危机时才有充分的兜底，并向社会担当与负责。

提问一：刚刚听您讲到区块链和物联网共融合趋势，请问这两者结合在哪个方向？

 狄刚：主要还是物联网设备可信方面，区块链解决两个不信任主体的信任问题，这两个主体可能是人、机构、设备，现在在设备上如何实现信任是很重要的问题。例如：设备发出指令，如果是主人发的会听，黑客发的不能听。给设备传指令，如果低20度就加温，但如果黑客有可能去攻击它给错误指令让其着火，所以这种设备可信实际上是一个道理，我们区块链解决信任传递问题，真正是否信任是一个关键问题。我们商业机构是一样的，跨境的不信任是最典型的，所以跨境贸易方面需求非常契合。

提问二：请问在未来央行发行数字货币之后对商业银行移动支付和第三方支付会产生什么影响？

狄刚：我经常被问到一个问题，既然有了商业银行存款货币，为什么要搞数字货币。举例我们去店里买瓶水，可以支付现金也可以扫码、可以刷卡，数字货币出来后可以支付数字货币，与支付现金效果是一样的，刷卡与扫码我把水拿走了老板没有拿到钱，需要通过后台清算把钱给结算给商户，现钞和数字货币就是直接把钱做了价值转移，即一手交钱一手交货，老板拿到钱可以去进货，商业银行转账是如何实现的呢？有很多人说数字货币不是早就有了吗，我们央行支付系统里的清算账户、商业银行的存款账户不就是数字化表示的货币吗？不就是数字货币吗，实际上存款货币的数字化表示可以简单理解为货币数字，进行价值转移需要异构数据库此增彼减实现资金转移，数字货币转移是通过加密解密数字签名进行，如果我用我的私钥解开并用你的公钥地址签名，就是把钱转给你，即时性与最终性同时完成，“支付即结算”是它的最大优点。另外，数字货币和普通的银行存款货币和电子货币最大区别就是可控匿名性，不会担心第三方支付公司或者其它互联网企业发现我们的隐私信息，类似于现金的隐私性，还有就是信用等级也不同，商业银行的存款货币需要有存款保险制度进行对冲风险，包括第三方支付是企业的信用风险，央行法定数字货币本身是主权信用，风险等级最低。

提问三：您谈的金融科技发展三个特征，有一个特征是技术多元化，金融区块链的发展和技术多元化趋势是融合发展，其中联盟链有IBM的技术，联盟链究竟现在发展趋势是什么，技术是否成熟？

狄刚：这个是联盟链的问题和挑战，联盟链确实值得看好，至少贸易金融平台和跨机构联网系统是可以深入挖掘应用的，虽然刚才我讲了，在性能、隐私保护方面还存在很大的发展空间。另外需要值得关注的是：现在我们信息化走到今天最难的是什么？实际上技术已经不是首要问题，非技术原因的是跨机构业务协调，联盟链恰恰是解决了机构之间合作所纠结的问题。比如强势型的机构，如央行和商业银行一起推广一个系统难度不大，商业银行肯定听你的。但如果和其它部委一起跨部门协作搞一个系统难度就很大。另外联盟链太多太杂也不行，到底哪个链可信？哪个链公立、权威？区块链技术门槛逐步在降低，代码又开源，所以各商业银行自己都建立自己的链，工行说有自己的链，建行说我也有，大家开始纠结上谁主导建设的链，所以技术共识并不等于业务共识，选一个中立性、专业性、权威性的链才有可能把工作推动起来。央行牵头发展基础设施建设能力，同时具备专业性、中立性与权威性，可以在此方面多下功夫，把金融服务相关工作做好，服务普惠金融、服务于社会。