招商银行正在通过区块链完善传统银行的跨境结算

本文由《ICT新视界》编辑部根据招行信息科技部总经理周天红整理整理。

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区块链是近两年非常热门的话题，相关的书籍和研究文章也越来越多。 总的来说，一方面大家对区块链这个新生事物非常有把握，甚至有很多舆论把它推得很高。 例如，最近流行一种说法：互联网解决了信息传播的问题，可以称为信息互联网； 而区块链解决的是价值交换的问题，可以称之为价值互联网——将区块链的地位与极大改变经济生活形态的互联网进行比较； 也很麻烦，因为区块链这么好的技术，各方都投入了大量的资源和高水平的专家进行研究，但是除了比特币和一些类似的虚拟货币的应用之外，几乎没有任何有价值的价值. 申请，请问这是什么原因？

从招商银行的经验来看招商银行比特币，这个问题很复杂，不容易理解。 还是要从技术角度研究一下比特币到底是怎么回事，什么是区块链？ 只有从技术的角度加以厘清，才能解决上述问题。

区块链是什么概念？ 大家再熟悉不过的名词，叫做去中心化、无需信任的分布式账本技术。 需要进一步关注的是，区块链的核心技术机制是什么？ 从去中心化的角度来看，最重要的是使用分布式架构和P2P来解决点之间的交互； 从去信任的角度来说，最重要的是两个机制：一个是公钥/私钥机制，一个是共识机制。

区块链大致可以分为：公有链、联盟链、私有链。 这三个分类将区块链分为三类应用，而一个区块链应用的开放程度其实非常重要——是完全开放、半开放还是完全封闭，因为开放程度不同，它的实施方式也会有所不同。 不一样。 例如，共识机制的选择会不同，链上和链下的数据分布会不同，安全机制的具体实现也会不同。

区块链技术对系统架构的影响

我们研究区块链不是为了写文章或者做报告。 其实做实事最重要。 因此，我们需要利用这项技术来构建相关的系统。 那么区块链技术会对一个系统的架构产生什么样的影响呢？ ？

基于区块链的系统与遗留信息系统之间的协作

图1主要是联盟链和私有链背景下的一些应用类型。 可以看出，引入区块链之后，整个系统的结构肯定会发生变化。 比如图中右下角添加了区块链的内容。 当然，遗留系统也有部分保持不变。 因此，在联盟链和私有链的场景下，一个区块链应用要想“落地”，就必须与传统的基于区块链的系统进行集成。

典型的架构是上两层：表现层和应用层基本保持不变，而下两层：业务层和数据层将应用区块链技术，其中业务层处理业务逻辑，并且有有一些业务逻辑与区块链无关，不需要分布在链上，因为在区块链中实现一些功能有很多约束和限制，有些业务逻辑需要分布在链上chain，所以有 chain 链下逻辑和链上逻辑的区别。 链下业务逻辑与区块链无关，这部分操作的数据自然不需要与区块链相关，所以会有独立的数据。

图1 引入区块链的信息系统应用架构

链上逻辑操作的数据处理相对复杂招商银行比特币，目前很难完全分布在链上。 原因之一是单链数据结构的一些功能难以实现，如查询困难、查询速度慢等。 因此，与区块链相关的数据一部分分布在链上，一部分数据必须分布在链下。 链上和链下两条数据共同支撑着区块链的运行，链下数据的存储也可以备份链上数据，出现问题可以恢复。

紧密耦合的系统难以跨组织协调和沟通

区块链出现后系统架构如何变化？ 在互联网出现之前，两个不同的企业进行信息交互，由于系统不同，基本上都使用非标准的协议和接口进行通信。 互联网发展之后，虽然各个单位的系统还是有所不同，互联网采用了统一标准化的通信协议，从而规范了不同系统之间的交互接口，但互联网仍然采用松耦合的方式。 建筑学。

区块链正在朝着另一个甚至相反的发展方向发展。 它实际上是用一个系统来覆盖不同的机构和企业，共同承载一种商业模式。 简单来说，它实际上是用一个系统来支撑很多单位和机构，是一个紧耦合的模型。 这种紧耦合并不是一般的“紧”，而是把不同单位、机构的系统变成了一个系统。 这种紧耦合系统的好处是在某些场景下，不同的组织必须实现自己的系统。 事实上，他们做的事情都差不多，而且很多都是重复性的工作。

比如支付清算场景，每个人单独记一个账，里面需要做的工作是类似的，但是因为每个账都要记，所以需要对账，谁做错了就需要纠正。 那么是不是可以做成一个账户，就像比特币一样——那么多的单位被一个系统覆盖，这就是区块链的思想，这种模式其实是对大家有利的，让大家愿意一起来建设这个系统。 当然，还有很多细节需要解决。 其中，紧耦合系统的一大问题是跨组织协调沟通繁琐，需要大家坐下来协商解决。

根据麦肯锡的研究，近年来不断涌现的新技术对金融科技体系产生了比较大的影响。 互联网主要影响交互产品，云计算对业务影响较大，大数据技术主要侧重风控，而区块链是金融机构技术栈的下三层——清算基础设施、系统交互和规则设置有相对影响大。 当然，金融机构的技术栈有多种表达方式。 这是麦肯锡的描述。 一般来说，区块链会对金融机构的基础设施产生影响，但是这个影响会不会很大？ 我想这个问题现在可能很难回答。

分布式共享分类账带来安全和隐私问题

区块链的第三个问题是分布式共享账本带来的安全和隐私问题。 区块链是一种分布式共享账本方法，它解决了一些问题但也产生了其他问题。 首先是公钥和私钥。 私钥用于标识资产的所有权。 一旦丢失，资产的所有权也就随之丧失。 但是现在很多应用基本上都是用软件来保护私钥的，理论上是可以破解的。 在实践中，如果反攻击技术的实现水平不是很高，相对于目前网络犯罪团伙的技术水平，被攻破的门槛可能不会特别高。 由于反攻击技术体系非常复杂，包括软件反跟踪、反调试、各种加密算法和反制措施等，如果整个系统的实现不能做到高层，相对容易被打破； 哪怕是达到了极高的境界，理论上也是可以破解的。 这是一个比较大的问题。 比如比特币就曾经历过一些大的损失，甚至某知名比特币交易所的比特币也损失惨重。 因此，现在引入了一些改进的技术，比如一种叫做冷存储的方法，本质上是离线使用私钥，然后将结果转储到安全终端。 但是从信息安全专业人士的角度来看，还是有问题的，因为它还是需要通过媒介来切换，使用起来很不方便。

二是隐私问题。 对于在区块链上实现的应用，一方面希望重要信息对无关方不可见，另一方面对于相关方来说，在某些场景下需要其他方对信息进行验证。 这两者显然是相互矛盾的。 它们必须是不可见的和可验证的，这在技术上很难实现。 为了应对这一挑战，一些新技术正在开发中，例如环签名，它可以隐藏交易发起者并启用同态加密。 不过，这项技术还在开发中，还有一个比较高的门槛需要跨越。 此外，区块链在金融场景等一些场景中也有应用。 金融是一个受到严格监管的行业。 对于监管者来说，他们应该能够获得他们想知道的所有内容。 如何实现？ 目前相关技术正在开发中。

智能合约带来许多法律和技术挑战

智能合约确实是一个比较重要的发明，它可以让商业合同中的一些条款用代码来表达。 有人将这种可能的情况概括为：“代码即法律”。 这听起来很厉害，但通常这种笼统的说法也容易引起混淆，因为往往不是这样。

首先，有一系列的法律问题需要解决。 比如法官、律师等从业者对智能合约的法律理解是什么？ 现有的法律体系如何将其纳入其中？ 要从根本上解决这些问题非常复杂，还有很长的路要走。 再比如，一份商业合同涉及到很多人，至少包括甲乙双方以及双方的律师。 写的内容比较通俗易懂，但是代码很抽象。 如何理解这些抽象代码？ 如果自己不明白，当事人怎么知道别人起草的合同是否符合自己的初衷呢？ 而且显然还有一些条款不适合用代码表达，比如品类描述，合作意愿等。 这些都是从法律角度考虑的问题。

其次，从技术角度来看，需要解决的问题也很多。 比如代码的逻辑漏洞和缺陷是很难杜绝的——软件行业发展了几十年，但是业内仍然流传着一句话：没有代码没有缺陷——代码有问题是正常的有缺陷，但如果商业合同存在比较大的缺陷或漏洞，后果会更严重。

第三个问题是同一个商业合约在部分节点上的版本升级。 如果执行结果不同怎么办？ 这也是一个难题，目前还在研究中。

共识算法不完善，需要调整修正

共识机制是一个非常核心的机制，目前还没有完美的共识算法。 共识算法有这样或那样的问题。 例如，公链采用的PoW有很多优点，包括完全去中心化、应用扩展性好、50%的容错限制，但缺点是延迟和资源消耗非常高。 联盟链大多使用拜占庭和改进算法。 与PoW相比，其能耗低但可扩展性有限，容错上限只能达到30%以上。 由此可见，目前还没有完美的共识算法，需要针对不同的场景、不同的应用选择合适的共识算法，并进行修正和调整。

事实上，区块链非常复杂。 要真正做好区块链的应用并使其发挥作用，必须对技术有深刻的理解，尤其是上面提到的五个问题。 区块链在今天难以广泛应用，与这些问题非常相关。

招行在区块链领域的探索

在区块链的探索中，招商银行最重要的方向是与业界开展广泛的合作与交流，并在一些重点领域进行研究； 需要了解区块链，了解区块链的细节； 另外，要真正使用区块链，必须要有区块链平台。

现在虽然能找到一些开源平台，但大多存在缺陷和可用性问题，不能简单直接使用，所以需要自己解决。 具体的工作方向前面已经说过了。 例如，如果不同的场景使用不同的共识机制，则需要了解共识机制的细节并进行修正和调整； 智能合约在金融领域很有用，但也存在一些问题。 如何解决这些问题或者防止它们造成非常严重的后果，还有待研究； 此外，隐私和加密也存在需要进一步解决的问题。

对区块链的探索不能只停留在纸上。 要想真正有所作为，必须有一个符合要求的平台。 为此，招商银行建立了区块链应用系统，这是一个基于区块链的跨境清算系统。 已经开发完成，即将在生产系统正式投产，真正解决招商银行跨境清算问题。

目前，招商银行拥有6家境外机构：1家子行和5家分行，均与其他机构及总行有资金往来。 招商银行目前有直接清算系统。 这个系统的主要问题是只支持总分行之间的兑换，海外分行之间没有办法直接兑换。 此外，人工环节较多，与核心系统耦合过于紧密，也带来了审批环节多、操作复杂、新增境外机构麻烦、实施周期长等问题。

为了改造这个系统，招商银行研究了区块链技术，认为区块链的去中心化、分布式架构更适合其目前的跨境清算场景，因此决定利用区块链进行改造，实现全新的一套跨境清算系统。 将6家境外机构和总行接入区块链，任意两家机构发起清算请求，任意两家机构进行清算。

总结起来，这种基于区块链的跨境清算系统有四大优势：

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