2019年5月8日，由清華大學金融科技研究院區塊鏈研究中心舉辦的區塊鏈與監管主題沙龍第四期“去信任、高并發、實時清算協議：區塊鏈的合規與擴容”在清華大學五道口金融學院成功舉辦。

（圖為本期分享嘉賓胡大鵬）

本期沙龍我們邀請到OK區塊鏈工程院首席研究員胡大鵬作為分享嘉賓。胡大鵬畢業于北京大學，獲數學碩士學位，先后在華為、北電網絡、甲骨文、百度、微軟、OK集團從事架構設計、技術研究、風險投資等工作。本期沙龍胡大鵬發表“去信任、高并發、實時、合規清算協議”的主題演講，并和與會人員展開討論，以下是嘉賓的部分觀點：

比特幣是一種去中心化的電子現金支付系統，在沒有可信金融中介的情況下，通過分布式賬本實現了安全可靠的價值傳輸。但同時區塊鏈存在三元不可能性問題，即：去中心化、性能、成本三者不可兼得。對于公鏈而言，擴容問題和合規問題是區塊鏈大范圍應用需面臨的兩個基本且迫切的問題。我們借鑒以太坊的智能合約、閃電網絡的支付通道和恒星的合規協議三種相關技術進展，提出基于支付通道的去信任、高并發、實時、合規清算協議。本次先介紹區塊鏈的定位，然后介紹區塊鏈的金融中介作用，最后介紹支持公鏈合規、高并發的清算協議。

區塊鏈是核心層的金融科技

關于區塊鏈技術的定位，可以從金融和互聯網兩個角度來解讀。

一，區塊鏈屬于金融科技的范疇。我們將金融領域的支付過程抽象提煉為五個環節，包括收單、審核、清算、結算和歸檔。這五個環節中，清算和結算是核心環節，負責價值轉移。另外3個過程是屬于邊緣環節，輔助于價值轉移。

首先，區塊鏈是賬本側的技術創新，而不是邊緣側的技術創新；這是區塊鏈技術和其它的金融科技的重要區別。比如說移動互聯網優化了收單的環節，指紋識別、人臉識別等AI技術應用于身份識別，也是屬于收單環節。大數據、云計算應用于支付歷史數據的分析和模式識別，這是應用于歸檔環節。我們知道，區塊鏈的另一個名稱是分布式賬本，所以，區塊鏈本身是賬本的技術創新，應用清算/結算環節。

其次，區塊鏈是公共賬本，適合作為清算/結算中心，或資產登記中心。如比特幣在各數字貨幣交易所之間扮演結算中心角色，另外以太坊在數字資產的發行過程中扮演證券登記中心角色。

總之，區塊鏈定位于核心層的金融科技。原來金融機構的賬本管理、清算、結算系統是在專有網絡里運行的，區塊鏈技術可以將這些核心系統安全的運行在互聯網上，借助于互聯網的便利優勢，降低成本、提高效率、擴大金融服務覆蓋范圍、促進金融技術創新。

二、區塊鏈也是一種互聯網技術，具有互聯網屬性，但更適合于金融領域的應用，并不是通用的互聯網應用平臺。主要有三方面因素，一是只支持增加、查詢操作，不支持修改、刪除操作；二，不適合復雜數據結構、文字、圖片、音視頻等；三，寫操作吞吐量小、延時高。

我們認為，區塊鏈的應用研究陣地不在互聯網應用，而是在金融場景。區塊鏈對于金融的精準核心層的創新具有重大意義。

去中心不等于去中介

去中心和去中介是兩個不同的概念。對于金融中介，可能有多種分類，我們從某一個角度選擇一種分類，即分為支付中介、審核中介、信任中介、信息中介。支付中介管理客戶賬戶，代理貨幣收付，清償債權債務關系，便利支付結算；審核中介整合資金流、數據流、物流信息，驗證交易的合法合規；信任中介為客戶提供資金融通、信用擔保服務等；信息中介解決信息不對稱問題，防止逆向選擇和道德風險。

在上述所有中介分類中，跟賬本直接相關的部分可以被區塊鏈替代，通過去中心化的方式完成，如賬本管理。而其他的如信息中介，中心化的架構設計更利于信息的聚合效應，例如交易所天生是中心化的，交易需要匹配、撮合，需要收集大量的信息以作判斷。

所以我們用去中心的方法，保證賬本管理的安全性、中立性，保證沒人篡改賬本。但并不是所有中介服務都適用于去中心化，其它服務也適合以中心化的方式繼續開展，二者并不存在矛盾。把區塊鏈的技術優勢保留，融入金融中介的功能，把去中心化與中心化整合到一起，是合理的研究方向。

公鏈也可支持合規和高并發

區塊鏈的合規問題和性能問題一直是受到關注的兩個基本問題。我們借鑒恒星的合規協議和閃電網絡的支付通道提出公鏈合規和高并發的解決方案——“去信任、高并發、實時、合規清算協議”（下文均稱為清算協議）。

在介紹公鏈如何合規和高并發前，解釋清算協議的相關概念。一，虛擬銀行。虛擬銀行本質是鏈上的智能合約，用于模擬銀行機構行為，具有如只有兩個賬戶的微型銀行、無需信任、用戶自治等特點；二，對偶支票。對偶支票是以虛擬銀行中數字資產作為抵押，在鏈下發行的數字憑證，同時作為鏈下的支付工具，記錄雙方的資產分配情況以及兌現的相關條款，具有如不可偽造、不可篡改、可以更新、同等效力的一式兩份等特點；三，支付通道。支付通道是在虛擬銀行的信用保證下，當事人雙方不需要虛擬銀行的直接參與，使用對偶支票轉移鏈上的數字資產的支付手段，支付通道由虛擬銀行、對偶支票、雙方當事人構成。

公鏈的高并發解決方案

區塊鏈在金融領域的大范圍應用需要解決的第一個問題是性能問題?？蓴U展性是傳統分布式系統的基本特性，但區塊鏈由于去中心化的要求，可擴展性難以滿足。目前主流的區塊鏈性能情況是，比特幣每秒只能進行大約3~7筆交易；以太坊每秒7-15筆。目前這些區塊鏈的交易性能都無法與VISA相比。

為什么區塊鏈性能低，可擴展性差？一是因為強一致性，所有節點數據一致；二是增加節點數量也不能起到擴容效果；三是整體性能小于個體性能，負荷無法分擔；四是去中心化、安全性與交易性能三角不可能原理，區塊鏈系統無法同時滿足，最多只能三選二。

很多公鏈都給出了擴容方案，如BCH增大區塊容量，LiteCoin、Ethereum縮短出塊時間，IOTA、Nano的DAG技術，Zilliqa的網絡/數據分片算法，EOS、Ripple、Stellar的DPos/PBFT算法，Cosmos、Polkadot的跨鏈技術，RSK的側鏈技術等，這些方案在比特幣的分布式賬本技術基礎上做了優化，例如調整配置參數、優化數據結構、修改共識算法、賬本分區處理、優化網絡資源管理等等。但目前來看效果并不理想，在付出了高昂的代價 (增加存儲量、增加網絡流量、增加邏輯復雜度、弱化去中心化) 之后，卻只是獲得了非常有限的性能提升，和 Visa 相比依然還有幾個數量級的差距。都受到三角不可能原理限制。

而閃電網絡本質上是比特幣之上的二層清算系統，跳出了“點對點現金支付”概念，引入類似銀行轉賬的“債權清算”機制，即A向B轉移的并不是對“現金”的所有權，而是通過“虛擬銀行”的債權清算完成價值轉移。創建臨時的鏈下支付通道，使得收付款方的多筆往來交易在鏈下記錄更新，只將最終的支票兌付在鏈上記錄，這樣可以使得大量的交易不必等待鏈上的區塊更新共識，支付通道方案將上鏈交易和下鏈貼票過程分離，把支付過程放在鏈下，把負責注資、支票發行和兌換的虛擬銀行放在鏈上，從而繞開三角不可能原理的限制，從而提高支付效率。

公鏈的合規解決方案

區塊鏈在金融領域的大范圍應用需要解決的第二個問題就是合規問題，在公鏈上實現合規，滿足監管需求。整合去中心化的賬本安全機制和中心化的合規監管的服務，是未來正確的發展方向。

區塊鏈為什么合規難? 有五個方面原因。一是區塊鏈上交易無實名制。只有賬戶地址、交易大小、區塊高度等，不知道交易者真實信息；二是只有資金流，沒有數據流，沒有交易的真實背景信息；三是端到端交易，類似于無中介現金支付，無法發揮中介作用；四是隨機的、動態的記賬權；五是用戶對賬戶資產有絕對的控制權，監管方很難對在區塊鏈上的賬戶有約束能力。

目前，有兩種合規解決思路，第一種是聯盟鏈的合規方案，另一種是公鏈的合規方案。聯盟鏈的合規方案是基于會員制的合規審查，聯盟內成員的轉賬權無受限，目前已經被應用和證明可行性，如國家外匯管理局發起的跨境業務區塊鏈服務平臺，寓監管于服務；另如香港金管局聯合多家當地銀行推出的粵港澳大灣區區塊鏈貿易融資平臺，實現跨境貿易、稅收和未來海關聯通。而公鏈的合規方案，類似于普通銀行的合規特點，包括實名制、基于交易的合規審查、金融中介參與支付審核，公鏈上用戶的轉賬權受到限制。由于公鏈的合規審核是基于交易的，這就要求必須在支付過程中加入中介，由中介負責合規審查，中介的作用在這里是必要的且有價值。如上是兩種合規的思路，基于會員制的聯盟鏈合規與基于交易的公鏈合規相當于局域網和互聯網，聯盟鏈合規方案只在特定場景下使用，公鏈合規方案更具開放可擴展性。

我們提出構建基于支付通道的合規協議。本質上是把合規金融中介作為核心節點，構建合規支付網絡。用戶必須通過金融中介的KYC審核，才能在以太坊上建立支付通道進行交易。另外在支付通道內，金融機構間共享相關交易背景數據，共同完成合規審核的責任。以Alice向Bob轉賬10元為例說明監管下的支付轉賬流程，Alice向金融中介1提交自己的身份數據、交易信息，金融中介1審核通過后與Alice建立支付通道；同理Bob也需上述流程，金融中介1與金融中介2建立支付通道用于轉賬交易。兩家金融中介共享交易的背景信息，同時對交易雙方信息進行交叉驗證，這種合規的實現方式與銀行的支付體系極為相似。

在這種新的支付框架下，金融中介角色發生了轉變。一是不再管理用戶的數字資產賬戶，而是作為支付中的交易對手；二是負責KYC/AML審核、三流合一、配合監管層；三是管理用戶身份數據，提供交易歸檔服務；四是負責拓展支付網絡、生態建設。

責任編輯：王超