譚智勇、趙微：區塊鏈技術在中國商品交易市場的應用與發展 | 區塊鏈專題

文/北京瑞卓喜投科技發展有限公司研究員譚智勇、趙微

區塊鏈已然成為全球信息技術創新的競爭高地，以及引領新一輪科技變革的主導力量。本文分析認為，在大宗商品交易領域探索基於區塊鏈技術的模式和系統，可以大幅減少可疑交易，降低監管成本，促進市場協同發展。這對於確保大宗商品交易行業的健康發展有著十分積極的作用和意義。

區塊鏈技術的興起和流行起源於比特幣數字貨幣系統。與雲計算、大數據、物聯網等信息技術一樣，區塊鏈技術並不是全新創造出來的單一信息技術，而是基於現有信息技術的積累，加以組合創新，從而呈現出一些新的技術和業務特性。廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分散式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成智能合約來編程和操作數據的一種全新的分散式基礎架構與計算範式。目前，區塊鏈技術逐漸受到大型機構和政府的重視，被認為是徹底改變現有業務運作方式的重大突破性技術。

由於區塊鏈去中心和去中介的特性，再加上其智能合約機制與現代商業各交易方通過協商和執行合約的交易過程非常契合，區塊鏈技術可以有效管理合約，並確保合約的順利執行。同時，區塊鏈本質上可以認為是一個資本流動和價值交換的載體。以上兩個特性能使現有社會和企業的運行產生很大的改變，甚至導致未來經濟格局的變化。隨著全球新一輪科技革命和產業變革深入，作為下一代價值互聯網的基石，區塊鏈領域已然成為全球信息技術創新的競爭高地，成為引領新一輪科技變革的主導力量。

加快商品交易市場區塊鏈應用的必要性

據物流與採購聯合會大宗商品交易市場流通分會不完全統計，截至2016年底，國內大宗商品類電子交易市場有1231家。在相關法律法規體系有待完善的情況下，大宗商品交易市場發展迅猛，但行業的問題也逐漸顯現。例如，昆明泛亞有色金屬交易所操縱市場、篡改交易數據，導致全國20多萬投資者480億元資金去向不明。再如「上海鋼貿業崩塌」事件，就是由於倉單信息不準確、一單多押、貨不對單所引發的。結合區塊鏈去中心化、去信任等技術特點來看，在大宗商品交易領域探索基於區塊鏈技術的模式和系統，可以大幅減少可疑交易，降低監管成本，促進市場協同發展。這對於確保大宗商品交易行業的健康發展有著十分積極的作用和意義。

（一）區塊鏈提高交易透明度

大宗交易平台交易環節的透明度，一直是很難解決的問題。每筆大宗商品交易都涉及到多個參與方。大宗商品交易市場中買賣雙方為避免權益遭受損失，在很多時候存在交易信息保密的需要。區塊鏈技術可以實現參與方之間交易信息的共享，同時這些交易信息在任何一個時間節點上的歷史記錄都是隨時可查驗的。只須對上傳到區塊鏈的交易數據進行適當加密，做好解密密鑰的管理工作就可以滿足上述保密要求。藉助區塊鏈的公開透明、數據不可篡改等特性，從技術上杜絕交易所篡改交易數據等違規行為。諸如昆明泛亞有色金屬等類似事件也不再可能發生。如果把商品物流過程中的倉單等信息寫入區塊鏈，供第三方隨時查詢區塊鏈進行監督，便能有效提高倉單信息的準確性。由於信息不公開、倉單重複質押引發的「上海鋼貿業崩塌」等事件，隨著區塊鏈技術的運用推廣都將畫下休止符。

（二）更便於監管的分散式系統架構

以往以商品交易所為中心的系統架構下，如果商品交易所的伺服器出現問題，相關的交易業務流程都會中斷。區塊鏈系統減少了對中央伺服器的依賴：任何單一區塊鏈節點出現問題，都不會影響整個區塊鏈系統的正常運轉。因為區塊鏈上的數據在每個接入節點上都能有備份，只要下線的節點數目不至於影響到區塊鏈上數據的共識，整個系統就是安全可用的。這樣的分散式系統架構杜絕了交易所違規篡改交易數據的可能，也更利於政府或其他監管者對商品交易實施監管。監管方只需要維護區塊鏈系統里的一個普通的節點，就可以實時獲得鏈上的記錄，有利於及時發現異常情況。從國外發展經驗看，在國外商品交易市場發展的過程中主要依靠行業自律管理。利用區塊鏈技術，行業協會能更好地監測企業運行情況，監督約束行業企業行為，及時發現交易市場運行中出現的問題，保證市場的高效安全運行。

（三）提高行業企業協同發展的能力

大宗商品交易市場行業存在較為嚴重的地域發展不均衡和市場同質化現象，商品交易市場與產業鏈的結合度較低，在促進傳統產業調整結構，提升經濟運行效率質量中的貢獻與作用未能充分顯現。同時，由於缺乏頂層設計和整體規劃，市場組織化程度低、規模小、經營管理手段落後，企業散、小、弱，且未能形成產業聯盟，這也導致傳統產業在生產經營易受國際市場影響，在國際市場競爭中往往處於被動地位。利用區塊鏈去信任的技術特性，可以有效幫助行業建立起跨企業的合作體系，通過建立多層級的市場體系，利用現貨市場培育成熟的電子交易品種，同時多個市場之間在採購與定價過程中形成戰略聯盟，市場之間互相協調，互惠共贏，提高行業企業協同發展的能力。

商品交易市場區塊鏈應用面臨的主要問題

區塊鏈技術在商品交易行業中有諸多發展的機會，但也面臨著來自於技術環境和應用環境的挑戰，以下對此逐一進行討論。

（一）技術環境：區塊鏈技術的發展有待時間積累

區塊鏈屬於新興技術，相關技術的發展和突破是需要時間積累的，尤其是一下三個重點領域的技術難題：

在區塊鏈的性能方面，首先需要考慮的就是區塊鏈系統的性能問題。以目前最知名的區塊鏈公有鏈比特幣為例：每個節點都可以通過消耗自身的計算力來爭取獲得區塊鏈的出塊權。為了減小區塊鏈網路出現分叉的概率，目前比特幣網路的出塊時間間隔為10分鐘。反觀聯盟鏈和私有鏈，只有部分節點能對區塊鏈進行直接的寫操作，出塊時間間隔從數分鐘降到數秒。但具體選用什麼共識演算法才能在性能達到最優，需要根據商品交易的具體系統設計和網路架構進行進一步的實驗和評估。

在鏈上數據保密方面，數據保密也是區塊鏈系統另一個需要重點考量的問題。傳統商品交易模式下，交易數據存儲在中心伺服器上，並由運營中心負責保護所有的數據隱私。如今由於區塊鏈技術，每個區塊鏈節點都可以獲得鏈上數據的備份，數據在鏈上公開透明，並不存在可以掌控區塊鏈上數據訪問許可權的運營中心。針對商品交易的業務場景，何種數據可以寫入鏈，如何保護入鏈數據不被非授權方解析出明文，相關問題需要設計許可權管理機制和數據訪問許可權。

在分散式系統升級方面，區塊鏈網路是由運行著同一個區塊鏈協議的相互獨立的節點組成的。這種鬆散的分散式系統結構，增加了區塊鏈協議升級的難度，區塊鏈系統不可能關閉系統然後集中進行升級。根據舊版本的協議是否可以接受新協議產生的數據，區塊鏈有軟分叉與硬分叉兩種不同的協議升級機制。軟分叉具有「向前兼容性」，新、舊節點可以在同一條區塊鏈上添加塊；硬分叉不具有「向前兼容性」，區塊鏈可能會分叉出多條含有新版協議區塊的鏈，或不含有新版區塊的鏈。兩種方式互有優缺點，需要結合商品交易的具體情況，進一步優化區塊鏈協議升級流程。

（二）應用環境：區塊鏈項目落地過程的實際問題

在區塊鏈項目的具體落地中，還有諸多因素需要從多角度進行思考，包括監管機構角度、商品交易中心角度和行業角度。

對監管機構而言，目前區塊鏈技術還在發展初期，即使經過未來幾年的發展，區塊鏈技術相對成熟，要在監管機構中進行運用落地還需要漫長的推廣和消化過程。與此同時，整個區塊鏈上的商品交易市場的生態系統還在建立初期：相關的人才培養，配套系統的開發和相關服務的建立，亟待進一步的發展。除此以外，對於監管機構，還須面對的問題還有：制定區塊鏈上的商品交易流程，撰寫新的行業標準和規範等等。

對商品交易中心而言，把區塊鏈這種新型技術融入具體業務中也有諸多挑戰。首先，商品交易中心自己需要深刻理解區塊鏈的技術特性，挖掘這項技術能為商品交易業務帶來的優勢，是否還會對原有的業務模式產生影響。其次，在項目具體實施過程中，在保證技術的可擴展性同時兼顧實際運營的可操作性。從戰略角度做到，進行長遠的合理布局，把握好不同階段的發展節奏，對可能產生的風險進行預判和管理。

從行業角度來看，把區塊鏈技術和商品交易業務融合帶來的第一個變化就是管理模式的轉變。傳統業務流程里，商品交易中心對整個流程進行監督和把控。但區塊鏈的技術特性是分散式、半中心化、甚至去中心化。把區塊鏈技術引入商品交易業務流程，原來的以交易中心為核心的管理架構變得不再適用了。同時，由於區塊鏈技術與商品交易場景的結合還在不斷探索和演化中，原有的行業流程和規範可能失效。在兼顧未來可拓展性的情況下，新的流程規範需要建立。

區塊鏈應用於商品交易市場的發展路徑

（一）商品交易市場區塊鏈應用半中心化邏輯架構

現階段大多數機構、體系均被視為中心化的業務系統，如銀行體系（央行為中心）、貨幣系統（央行為中心）和國家機構（中央政府為中心）。中心節點掌握系統所有的節點信息，並控制節點行為和節點間的信息傳遞。由於分節點不參與整個系統的控制，系統安全性聚集於中心節點的安全性，同時面對中心節點可能的惡意行為，分節點並無監控和應對手段。而區塊鏈（尤其是完全去中心化區塊鏈系統）採用了分散式驗證和存儲機制，不存在中心化的管理機構，節點間共享對等的權利和義務，區塊鏈系統由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護，這樣的方式給區塊鏈系統帶來了開放性、自治性、匿名性和數據防篡改性等良好的特性。

但是去中心化，尤其是完全去中心化也不可避免地存在著其自身不能克服的問題，如安全風險、效率風險、資源風險和博弈風險。由於前三類風險比較容易理解，這裡僅就博弈風險著重討論一下。區塊鏈共識過程本質上是眾多參與方按照整個系統的理性判斷，最終對系統運行和業務處理達成一致的過程。但是如何設計出良好的具有共識激勵機制，讓整個系統可以實現交易和區塊的驗證和記賬，抵禦系統內外的安全性攻擊和威脅，目前還是仍在持續改進的問題。博弈風險還體現在完全去中心化的區塊鏈應用和區塊鏈業務處理的不確定性。特別是在需要對區塊鏈的應用結構或者既有交易進行調整的時候，由於這種完全去中心化的區塊鏈應用由於沒有中央結點的仲裁功能，因此會存在較大困難。最典型的是在以太坊發布的眾籌項目The DAO，由於其安全漏洞，導致了項目產生了較大的損失。由於以太坊社區對此攻擊的後續處理方面並未達成一致，所以社區實質分裂為ETH和ETC兩個對立的社區。因此，缺乏中心組織者的博弈風險是完全去中心的區塊鏈應該無法迴避的問題。

綜合集中式系統和完全去中心化系統各自的優缺點，在這種特定的、強調監管的大政策背景下，採用半去中心化結構應該是能在國內商品交易市場領域中切實落地的唯一出路。以完全去中心化的系統作為架構基礎，添加所謂的超級節點（Super Node），並賦予超級節點特殊的許可權。這種許可權可以是區塊鏈系統層面的計算中心、存儲中心或網路中心，也可以是區塊鏈業務邏輯層面的共識判斷中心、區塊鏈成員許可權管理中心或監管中心。在這種結構下，安全風險、效率風險、資源風險和博弈風險均可藉由超級節點予以解決，而且能根據實際業務的需求，在集中式結構和完全去中心化結構之間取得適宜的權衡，具有更強的適用性。

（二）以行業鏈為基礎的業務發展路徑

根據應用場景和設計體系的不同，區塊鏈系統一般分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。公有鏈是完全去中心化的區塊鏈，任何個體或者團體都可以發送區塊鏈交易並獲得有效確認，任何人都可以參與其共識過程。私有鏈是完全中心化的區塊鏈，私有鏈的各個節點的寫入許可權收歸內部控制，讀取許可權可視需求選擇性對外開放。聯盟鏈則是開放程度介於公有鏈和私有鏈之間的區塊鏈。

行業鏈是聯盟鏈的一種特例，可以認為是某些產業部門之間存在一定的技術經濟關聯，存在特定的邏輯關係或時空布局關係，然後基於這些關係在這些產業部門之間形成的區塊鏈形態。在行業鏈中由於能夠比較好地實現半去中心化的區塊鏈架構，只要行業鏈中參與的各產業部門達成一致，也能方便地引入管理超級結點或者監管超級結點，應該是推動區塊鏈技術在商品交易市場實際落地的優先發展方向。同時在此基礎上，行業的區塊鏈技術還可以縱深在兩個方面進行擴展：首先行業鏈可以通過側鏈等技術與現有公有鏈實現業務互通，並且現有公有鏈的先進理念和諸如分片和快速交易的特性也能融入行業鏈中；其次以行業鏈發展為契機，也能推動各產業部門自身企業私有鏈的建設，最終實現各產業部門自身區塊鏈應用水平提升。

商品交易市場區塊鏈發展的對策與建議

商品交易市場作為區塊鏈發展和應用的重要陣地，可以從以下兩個方面入手推動區塊鏈技術在這塊業務領域真正實現良性發展。

首先是加強對商品交易市場領域區塊鏈技術的跟蹤和研究，尤其是加快核心關鍵技術攻關和平台建設。目前區塊鏈技術仍處於應用場景逐漸落地的初級階段，尚有許多技術問題急需解決，在商品交易市場領域的應用場景更加缺乏，未來還需要眾多的具體實踐。商品交易市場領域有其自身的發展規律，即使區塊鏈技術相對於當下的業務模式有一些優勢，但是也需要把區塊鏈技術與商品交易市場領域充分結合，相關應用必須適應商品交易市場領域的現有業務規則。目前急需完成對區塊鏈人才與技術的快速培養與積累，為區塊鏈應用的基礎能力打下堅實的基礎。具體工作可以按照以下思路組織開展：一是加緊組建專門的研究力量，並與國內外區塊鏈技術研究公司開展合作交流，必要時促進國內重點企業、科研、高校和用戶單位的機構聯合體，動態評估技術應用的成熟度，並及時分析其可能給商品交易市場領域造成的影響；二是支持民間區塊鏈研究機構的發展，必要時出台相應的扶持政策，鼓勵民間區塊鏈技術企業開展相關業務，建立區塊鏈應用技術項目投資基金，探索區塊鏈領域的政府購買服務模式；三是積极參与區塊鏈國際標準和規則制訂，鼓勵國內商品交易市場相關企業共同研究制定區塊鏈的行業和國家標準，爭取在未來的區塊鏈國際應用競爭和合作中取得更大的話語權。

其次是建議對商品交易市場領域的區塊鏈應用給予柔性的監管策略。區塊鏈去中心化、可追溯、匿名性等特點對商品交易市場領域監管技術和模式帶來了全新挑戰。在傳統集中運行和監管模式下，監管方可以直接調取中心繫統的所有數據實施監管活動，並可以直接控制信息的傳播和應用，但在區塊鏈背景下很難鎖定全量信息，這會帶來一系列監管方面的挑戰。另外，區塊鏈應用的運行機制與現行法律制度存在諸多衝突，比如區塊鏈上交易行為所屬法院管轄地的確定和責任人的確定、區塊鏈中數據的證據效力等。因此，建議監管者應該探索利用區塊鏈技術的新特性改進監管方式，完善監管手段，加強保護投資者權益，維護市場平穩，在合適的透明度下，採取相對寬鬆的監管政策，以培育新的交易模式，以免因為監管完全阻止新技術的發展。具體來說，首先要避免監管過度，進而建立一個可預見、一致、簡單的合法環境，理解區塊鏈技術「自下而上」的特點並推進其在商品交易市場的發展。其次，回顧檢視現行規則，確保區塊鏈技術的發展不受不必要的限制。再次，必要的時候，國際政策制定者應該協調不同國家過於固化的區塊鏈技術規則，提供一些靈活的管理原則協調不同國家的監管，避免企業陷入複雜的監管環境。最後，待區塊鏈的應用較為成熟時再確定具體的監管政策。

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