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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 1 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) 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 84.4%、印度 76.9%、香港 53.5%、新加 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% 直接或間接投資金融科技新創公司、34.3% 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) 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) 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 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 6 月底還不存在,2015 年下半年以太幣價格也只盤旋在 1 2 美元 內;到今年 3 月已漲到 20 美元左右,而隨著

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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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4 ■ 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

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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區塊鏈與金融科技之發展及應用〡本期企劃

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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本期企劃〡區塊鏈與金融科技之發展及應用

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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