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2 ■ 財金資訊季刊 / No.90 / 2017.10
本期企劃〡區塊鏈與金融科技之發展及應用
區塊鏈與金融科技之發展及應用
廖世偉 / 臺灣大學資訊工程學系副教授
一、 前言-國際形勢:區塊鏈與數據分析
自從 2009 年 1 月 3 日第一顆比特幣
(Bitcoin)區塊被挖出後,區塊鏈 (Blockchain)
正式上線,至今已快 9年。綜觀 2017年國際
形勢,由法國凱捷管理顧問公司 (Capgemini)、
職業社交網站領英 (LinkedIn)、與非營利金融
組織歐洲財務管理協會 (European Financial
Management Association , EFMA) 公 布 之
「2017年全球金融科技報告」(World FinTech
Report 2017)中提及,全球金融機構之客
戶,有半數以上每個月至少使用一家金融新創
公司的服務或產品,若以地區別區分,大陸
為 84.4%、印度 76.9%、香港 53.5%、新加
坡 53.0%。為因應金融科技帶來之衝擊,有
60%的傳統金融機構係與金融新創公司合作、
59.2%是在機構內部發展金融科技、38.0%為
直接或間接投資金融科技新創公司、34.3%與
教育機構合作、29.6%是設立加速器、18.6%
併購金融新創公司。可見各國皆積極動作,投
入金融科技。
就投入領域而言,導入大數據分析 (Big
Data)者近 90%、56%在物聯網 (Internet of
Things)、54.7% 在區塊鏈、52.3% 在自動
機器人 (Robotic Process Automation)、50%
在應用程式介面 (Application Programming
Interface technologies)。以上,區塊鏈與數據
分析 (Blockchain and Big Data,簡稱 2B)皆
為金融科技的重要領域,也是以下本文論述的
主軸。
二、 2017年加密貨幣群雄並起
比特幣是區塊鏈的第一個殺手級應用
(killer app)。區塊鏈是基礎建設,可承載各種
應用,比特幣只是其中一種。但 8年多來,
區塊鏈的殺手級應用並不多見,可見區塊鏈的
週期較長,顛覆式科技,尤其是基礎建設或網
路效應等級的應用,需要時間,往往是欲快則
慢。終於,今 (2017)年 3月以來,第二個殺
手級應用出現了,就是「首次代幣眾籌」(Initial
Coin Offering , ICO)。ICO並不等於「首次公
開募股」(Initial Public Offering , IPO);ICO
的標的是代幣 (Coin),又稱為加密貨幣 (Crypto
Currency),與 IPO 的股票不同。
ICO及加密貨幣已經成為金融市場中重要
的一部分,且未來在金融市場中的地位亦將愈
發提升。2015年 6月底,比特幣的價格約為
256美元;至今年 6月底,其價格已超過 2,500
美元,兩年中飆漲近 10倍。另一個加密貨
幣-以太幣, 2015年 6月底還不存在,2015
年下半年以太幣價格也只盤旋在 1至 2美元
內;到今年 3月已漲到 20美元左右,而隨著
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區塊鏈與金融科技之發展及應用〡本期企劃
ICO的爆發期,今年第 2季一路漲破 400美
元,隨後又重摔到 200美元以下。截至今年
8月,全世界已有近千種加密貨幣,總市值超
過 1,000億美元。最新的加密貨幣為 Bitcoin
Cash (代號 BCH),為比特幣區塊鏈分岔而
來,市值超過 50億美元;最舊的區塊鏈加密
貨幣為 Bitcoin(代號 BTC),市值超過 400億
美元,占所有加密貨幣總市值逾四成。
臺灣需要儘快加入到瞭解、分析並應用加
密貨幣的行列中,提前做好準備,以期在未來
的國際金融市場獲得話語權;讓台灣跟隨著未
來數字資產的浪潮,金融科技化,並減少金融
行業的系統風險。
由於加密貨幣市場和傳統金融行業有著巨
大的區別,因此使用傳統方式之分析效能極低,
新的大數據分析方式及深度學習的加入,都為
加密貨幣的分析創造了可能。結合區塊鏈加密
貨幣與大數據分析兩項技術,以更全面、更豐
富的角度的去評估區塊鏈加密貨幣市場,十分重
要;而我們特別強調區塊鏈監理科技 (Regulatory
Technology , RegTech)與數據分析。
(一 ) 區塊鏈的監理科技
加密貨幣引以為傲的匿名性,一定程度
助長了其金流交易的能力,是一個同時具有
優勢與缺陷的雙面刃。各國兵家必爭之地是如
何運用區塊鏈與數據分析,建立一個線上、透
明、不可竄改的金流存儲。同一時間利用大數
據的技術來分析區塊鏈上的資料,例如交易金
額、Address 創立時間與交易活躍度、以及各
種鏈下資料的異質整合大數據等,藉以分析用
戶洗錢的可能性,並提前進行預防,達成監管
監控的監理效果,此即所謂的「監理科技」
(RegTech)。
(二 ) 數字貨幣的機器人理財
過去,我們在臺大的研究室利用循環神
經網路 (Recurrent Neural Network) 有效地
分析股票市場;最近,一位畢業生利用加密
貨幣及挖礦不同的特性,成功地發現新的三
角套匯方式在加密貨幣市場,大有斬獲。在
這方面,臺大的願景為利用我們的 2B技術,
幫助臺灣打造面向金融理財的加密貨幣之
AlphaGo 1,進而可以讓臺灣有希望成為加密
貨幣的 Bloomberg 2。
傳統的機器人理財,往往忽略交易的本質
1 AlphaGo阿爾法圍棋,(「Go」為日文「碁」字發音,係圍棋之意 ),起於 2014年由英國倫敦 Google Deep Mind開發的人工智慧圍棋程式。
2 Bloomberg彭博集團,創立於 1981年,為提供全球新聞、商業與金融數據之跨國集團。
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是離散的;數字貨幣或加密貨幣的市場十分強
調交易的離散本質,否則容易慘賠。何謂離散
分時的交易本質?蓋交易將決定價格,而不是
價格決定交易。傳統交易穩定的成交量,縮小
了交易的離散本質,使得傳統數學模型、或基
於一些簡單交易策略的模型,能取得較好的效
果。然數字貨幣目前之慢確認、成交量高度波
動的情況下,極大化放大了交易離散性對於市
場的衝擊;這使得傳統分析模型,幾乎無法適
用。但數字貨幣慢確認的特性,比起傳統中心
交易之高頻交易情況,更適合利用大數據來預
測分析,並為利用人工智慧分析數字資產、評
估風險、設計架構提供了可能性。
總而言之,隨著 2017年這一波加密貨幣
的 ICO浪潮,已讓全世界看到加密貨幣的發
展勢不可擋,也發掘到區塊鏈的第二個殺手級
應用。隨著其於市場的普及化,勢必有大量投
資需求應運而生。若能掌握先行者優勢於市場
卡位,做出一定的可信度以黏住用戶,加上數
字貨幣的浪潮水漲船高,可能促使越來越多人
使用,進而達到被廣泛應用於社會、產業、全
球之結果。
加密貨幣與傳統市場的行為模式大相逕
庭,所以在許多傳統專家眼中風險過高、不值
得投資。就如同 20年前互聯網蓬勃發展時期,
有很多江湖郎中,甚至到最後泡沫越吹越大,
直到 2000年互聯網泡沫破裂;ICO的發展完
全有可能循此一樣的軌跡。猶記得 1998年在
史丹福大學 (Stanford University )求學時期,
該年就有 7個搜尋引擎 (Search Engine)公司
發行 IPO,但最後沒有一個存活下來;存活下
來的反而是之後成立的 Google。
同樣地,今天的 ICOs一定也會有許多無
法永續下去,也會有很多的 ICO類似於 1997
年的互聯網熱潮一樣,只須用 5頁投影片,
就拿到 5百萬美元的投資;惟最後卻以破滅
者居多。然而,就像當時的創業投資 (Venture
Captial , VC )的投入一般,今天的 ICO投資
者的投入,都會孕育新的數位時代所需的土
壤。回想 1998年在 Stanford時期,如果沒有
這些失敗的 7家搜尋引擎公司的 IPO ,可能
Google都不會成立。重要的是我們如何有好的
監理科技、大數據分析、以及區塊鏈技術,以
保障投資者,同時降低金融行業的系統風險。
在著墨過區塊鏈貨幣的監理科技及大數據
分析後,以下我們將講述區塊鏈技術本身之發
展與應用。
三、 從加密貨幣到區塊鏈
區塊鏈是根本技術。加密貨幣 (如比特幣 )
僅是區塊鏈的一種應用。比特幣在今年初碰到
中國人民銀行加大監管力度,以打擊非法洗錢
行為為理由,致其價格驟跌。近來中國三大
主要比特幣商-比特幣中國 (BTCC)、火幣網
(Huobi)、幣行 (OKCoin)已升級其系統為反洗
錢系統,並恢復了提幣,也配合中國有關反洗
錢及資本控管等相關法律規定。另一人口大國
印度,在2016年底推行淘汰高面額貨幣政策,
雖其央行於今年 2月向投資人提出警訊,然該
國人民對比特幣之需求仍激增不減,致使比特
幣交易價與量均持續增長。
區塊鏈的精神是將帳本分散為多個節點,
多中心化、共同參與、公開透明、具民主精神。
任何人可透過公開介面查詢數據,開發相關應
用,透過數學、密碼學與經濟模型,協商一致
之規範或協議,既安全可靠,又無法篡改,是
一個信任機器 (Trust Machine)。區塊鏈有別
於加密貨幣,係屬底層數位基礎建設,而非上
層之應用情境。任何使用者可以之為輔,結合
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己身之本業優勢,創造專屬於自己之上層應用
情境,如顧客忠誠計畫、飛行哩程獎勵、或各
廠商針對其消費者常有之點數兌換回饋機制;
如何整合不同產業或廠商間之點數,使之有效
率地互聯互通,同時解決濫發點數、重複使用
點數等信任問題,需要交易即清算,並能提升
交易真實性之區塊鏈技術,方能坐收虛實整
合、數位轉型之效,並於生態系蓬勃發展的同
時,與更多廠商協作,使其點數能相互流用,
把餅做大,互蒙其利。
區塊鏈亦為一種基於分散式系統的共識
協定 (consensus protocol),舉 Gcoin(Global
Coin)區塊鏈為例,該協定之結算速度為 15
秒,且於無交易之情況下並不生成區塊,以免
徒增資料量。此基礎建設可提升承載之交易
量,較適合商用;可以為聯盟鏈,亦可以為
公有鏈。聯盟鏈又稱區塊鏈聯盟 (Consortium
Blockchain),係經許可方能加入,具有可
管可控之特性。比特幣為一種數位資產,而
Gcoin上則可同時存在多種不同的數位資產,
由 Gcoin區塊鏈上之成員賦予發行者發行權限
與發行憑證,發行者據此權限與憑證可發行各
種資產,每一權限或憑證所發行之資產,其資
產相關訊息皆記錄於區塊鏈上,此紀錄不可篡
改,可供追溯與查核勾稽。
比特幣有個著名的 51%攻擊問題,亦即
若單一個體掌握了大部分的計算能力,將能掌
控帳本內容,如製造重複交易等,其緣由係來
自於比特幣中均勻工作量證明機制 (Uniform
Proof of Work)。而 Gcoin則採用動態非線
性工作量證明機制 (Non-Uniform and Non-
Linear Proof of Work),因所有交易資訊均會
於區塊鏈中顯示,成員皆可被算出其於某時點
之工作量證明的期望值,進而動態調整其工作
量證明之困難度大小。調整方式分為兩步驟,
先由當時時點 (Timestamp)回推N個區塊後,
可計算各成員於 N個區塊中獲選為驗證者的
獲選次數。N為總成員數減去 1。若兩個體之
獲選次數差距 k 次,再將獲選次數較多之個體
其工作量證明難度調為另一個體的 2^k 倍,此
圖 1 聯盟式區塊鏈
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舉能大幅降低獲選次數較多之個體獨占驗證之
可能。其原理係透過馬可夫鏈 (Markov Chain)
的模型,考慮所有可能性的分布及轉換關係,
並比較各種非線性模型而得。以 10個個體為
例,當其運算力一致時,動態非線性工作量
證明機制,能比均勻工作量證明機制,安全
1,440倍以上。
Gcoin 的 設 計 主 要 有 六 個 成 員 角
色:Miner、Wallet、Manage License、
Maintain、Network Protocol、Mint Coins,
每個成員角色均扮演不同的功能,如圖 1及圖
2所示 (圖 1顯示 Gcoin聯盟,而圖 2則描述
Gcoin架構 )。Gcoin提出一個「多中心化」
的概念,以不同角色參與者來維持網路的功能
完整性,呈現一種「聯盟」(Alliance)的階層,
屬於一種多中心化的階層式架構。在這種階層
式的分工架構中,聯盟彼此之間的關係,略有
別於一般區塊鏈的節點 (Node),並不是完全
的競爭關係;而是透過在網路中一或多個聯盟
成員 (Alliance members),共同得到唯一的共
識來驗證交易之正確性,然後產生區塊獲取交
易歷史資訊。每個聯盟成員可任命一或多個發
行商 (Issuer),擁有任命發行商的權力,發行
商可在聯盟成員獲得發行許可,負責產生各種
數位資產。
四、 結語-小步快跑,快速迭代是我國區塊鏈發展之路
區塊鏈現有的殺手級應用不多,但其有許
多應用場景,從概念闡述到實際落地應用,並
非一朝一夕,欲快則慢,不能揠苗助長。從概
念試驗證 (Proof of Concept , POC)開始,先
求有,再求好;而後時時檢驗,迅速應變,避
免眼高手低,更不可閉門造車。
近來我國小規模試驗有成,單就臺大而
言,每年 6月、12月皆定期舉辦成果發表會,
最近一次成果發表會共有 20多個與區塊鏈有
關的提案,提案者跨國界、產業、年齡層,產
官學共同激盪思考;小步快跑,逐個發表,
圖 2 Gcoin架構圖
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區塊鏈與金融科技之發展及應用〡本期企劃
即時提問,互動良好。我們推行 Demo or Die
文化,發表不可僅有想法,還必須拿出辦法,
Demo沒有 Code,或 Code不能運作者,皆
沒有上台發表的機會。機會是留給準備好的
人,而我們把舞台留給做事的人,如此才能循
循善誘,樹立正確文化。
當各國在打團體戰、合縱連橫,投資金、
端政策、吸人才、占市場,盤點自身資源,不
容我們拖延內耗;面對全球金融科技浪潮,我
們要能一致對外。臺灣沒有雄厚的資金,也
沒有廣袤的市場,面對 Google、Facebook、
Amazon、Apple、百度、阿里巴巴、騰訊等
主宰的市場,我們每天都在上繳資料,幫這些
市場的主宰者優化他們的平台,致使他們比我
們還瞭解我們自己。地處邊緣的臺灣如何面對
這些中心式的主宰者?我們相信,去中介化的
區塊鏈是一個讓臺灣提升的機會;資料獲取,
可以透過分散式系統區塊鏈 (Blockchain)達
成,而資料輸出價值,則有大數據 (Big Data)
幫忙 。
累積了幾年的觀察,我們發現區塊鏈可更
進一步發展的領域,包含但不限於金流追蹤平
台、資產交換平台、支付平台、貿易金融平
台,甚或是區塊鏈與農業、法律、會計與稅收
等結合應用。監理上,企業出於向政府納稅之
需要,須定期編製財務報表,當傳統紀錄與財
務報表上之資產、負債、業主權益、收入、費
用等項目,皆記錄於區塊鏈上時,稅務機關透
過智能合約等智能軟體,即可自動計算應繳納
之稅額,並在結算完成之後,即由公司銀行帳
戶自動扣繳相關金額,節省政府機關之稽徵成
本,亦能節省公司企業之申報流程與編製財報
過程中之人力投入。同理,函證的區塊鏈化,
也是在共同帳本上節省成本,降低隔閡不信任
所衍生的外在成本。
期盼透過區塊鏈技術, 讓臺灣不會邊緣
化,而是精彩在邊緣!
※參考文獻 /資料來源:1. World FinTech Report 2017,https://
www.capgemini.com/the-world-fintech-report-2017。
2. 維基百科,https://zh.wikipedia.org/wiki/AlphaGo。
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