一种基于联盟链的数字票据交易系统构建方法与流程

本发明属于票据交易系统技术领域，具体涉及一种基于联盟链的数字票据交易系统构建方法。

背景技术：

票据是在货币或商品流动中为体现债权、债务的发生、转移和偿付而使用的一种信用工具，可用于贸易中的支付结算和企业短期融资。一方面，票据承兑环节能为企业支付结算提供便利；另一方面，以票据背书转让和贴现为代表的交易方式能为实体经济特别是中小企业提供便捷的融资渠道。通过以往的实证数据分析发现，票据承兑余额、承兑量、贴现量与实体经济指标存在显著的正相关关系，可见票据在支持实体经济发展方面具有重要作用。同时，作为一种信用工具，票据交易系统也是社会信用体系的重要组成部分。

在当前票据市场上，因为参与机构的多样性和逐利性，使得风险事件频发，2016年以来已有多家银行遭受重大损失，不透明、不规范和高杠杆错配等潜规则诱发了多种风险。如1月22日，农业银行北京分行票据买入返售业务发生重大风险事件，涉及风险金额为39.15亿元；1月28日，中信银行兰州分行发生票据业务风险事件，涉及风险金额9.69亿元；4月8日，天津银行上海分行票据买入返售业务发生风险事件，涉及风险金额7.86亿元；7月7日，宁波银行深圳分行原员工违规办理票据业务，涉及金额合计32亿元。

银行票据业务的风险主要发生在开票或贴现环节，包括虚假贸易背景开票或持假票到银行申请贴现等。比如，2015年曾经发生一笔犯罪嫌疑人伙同公司员工前后三次以虚假质押担保方式在银行办理1.2亿元的银行承兑汇票，此后全部贴现，给银行造成重大损失。票据的真实性成为目前票据市场存在的主要问题；其次，划款的即时性也很难得到保障，票据到期后，承兑人往往不能及时地将资金划入持票人的账户；第三，由于缺乏有效的监管和统一规范的流转平台，导致很多不合规的票据中介主体存在，而他们的违规交易让诸如一票多卖等问题屡禁不止；第四，票据市场信息不对称，票据交易效率低下，交易成本与审核成本高昂。

自人行2009年上线电子票据(ECDS)系统以来，已有400多家银行、财务公司等接入，市场反响和接受程度较高。ECDS系统一定程度上抑制了纸票业务的诈骗、伪造等操作风险，但它也存在一些严重的问题。第一，系统接入成本高，准入条件严格，接入方主要是国有银行、股份制商业银行、大型城商行和大型财务公司等，中小企业难以进入；第二，ECDS是中心化的系统，不仅运行和优化成本高昂，而且易遭遇攻击，数据可被篡改，系统安全性和可靠性低；第三，对账工作繁琐，监管成本高昂；第四，交易信息公开化，商业隐私易泄露。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于联盟链的数字票据交易系统构建方法，该系统充分利用区块链技术的去中心化、不可篡改等优势，解决票据交易中的信任问题，实现了点对点的价值交换；各参与方共同维护数据，建立可信的票据交易总账，有效防范票据市场风险，实现交易的可追溯性、公平性和价格的真实性。

一种基于联盟链的数字票据交易系统构建方法，包括如下步骤：

(1)建立由票据交易的参与机构和监管机构所组成的区块链网络联盟；

(2)由区块链网络联盟中的监管节点统筹组织协调，各参与节点共同参与，制定统一的票据数字化规范和票据智能合约；

(3)任一参与节点调用票据合约，则采用非对称加密算法对包含有交易数据的票据合约进行加密后广播给区块链网络联盟中的其他参与节点，其他参与节点按照一定的共识机制产生新的区块并写入区块链中。

所述监管机构包括央行和银监会，所述参与机构包括银行金融机构、非银金融机构以及其他参与者；其中，银行金融机构包括商业银行、农信社以及村镇银行等，非银金融机构包括财务公司、证券公司、基金公司、保险公司、信托公司以及资管公司等，其他参与者包括清算机构、货币经纪公司、企业、理财公司以及小贷公司等。

所述步骤(1)的具体实现过程如下：

1.1使央行与银监会作为监管节点加入并运行区块链网络，区块链网络为监管节点分配一对秘钥(含公钥和私钥)；

1.2参与机构向央行提交申请资料，所述申请资料包括机构名称、机构代码、注册时间、法人姓名以及法人身份信息等；

1.3央行审核材料通过后，使参与机构成为区块链网络的参与节点；

1.4由区块链网络为加入的参与节点分配一对秘钥，并将各参与节点的信息(含申请资料、公钥、时间戳)写入区块链中。

所述步骤(2)的具体实现过程如下：

2.1由央行组织，各参与节点共同制定票据(含汇票、本票、支票)数字化规范；

2.2按照票据数字化规范，由联盟共同设计关于票据签发、承兑、背书转让、贴现、转贴现、再贴现、到期托收、质押及解质的智能合约；

2.3票据智能合约经测试确认没有漏洞后，使其部署至区块链上；

2.4当旧的票据智能合约作废时，由央行发布新的票据智能合约，经各参与节点共同确认后，通过共识算法产生新的区块并写入区块链中。

所述步骤(3)的具体实现过程如下：

3.1任一参与节点i调用票据合约，则采用非对称加密算法对包含有交易数据的票据合约进行加密，仅使得相关方可以查看；

3.2参与节点i采用Hash算法生成加密合约的数字指纹，然后用私钥对其进行签名；

3.3参与节点i将加密合约、公钥以及签名一起广播给区块链网络联盟中的其他参与节点；

3.4其他参与节点用公钥验证签名，验证通过后确认加密合约为参与节点i调用的，同时按照一定的共识机制对加密合约进行区块化封装并写入区块链中。

优选地，在所述区块链网络联盟中作为监管节点的央行与银监会具有超级权限，无论是加密数据或是非加密数据，均可通过区块链进行实时调阅，并据此制定行业政策与监管制度，进一步规范票据市场。

优选地，作为企业可选择成为区块链网络联盟的参与节点、通过客户端注册账户或通过开户行接入数字票据交易系统，接入系统后企业可以查询、签发、转让或购买票据。

优选地，作为个人可选择银行、金融机构或理财平台接入数字票据交易系统，接入系统后个人可以签发支票，进行票据理财。

本发明构建的数字票据交易系统以联盟链作为技术支撑，结合现有的票据属性、法规和市场，开发出一种全新的票据展现形式——数字票据。它与现有的电子票据相比在技术架构上完全不同，既具备电子票据所有功能和优点，又融合进区块链技术的优势，是一种更安全、更智能、更便捷、更具前景的票据形态。

本发明创新在于首次将区块链技术应用于票据业务领域，建立统一规范的票据交易平台，解决了贸易背景造假、票据真实性认证失效、纸质票据“一票多卖”、电子票据贴现款到账与票据背书不同步等诸多问题，有效管控和防范各种风险。

由此，本发明具有以下有益技术效果：

(1)本发明首次将区块链技术应用于票据业务领域，利用区块链的去中心化、不可篡改等特点，在无需中介参与的情况下解决了票据交易中的信任问题。

(2)本发明构建的票据交易系统采用分布式架构，结合非对称加密技术，有效提升系统的可靠性与安全性；各参与方共同维护数据，建立可信的票据交易总账，避免了繁琐的对账工作。

(3)本发明对票据在流转、贴现、转贴现、再贴现、回购等交易中的各项具体要求和限制，通过建立预定规则和编程方式形成“智能合约”，在实现点对点交易的同时，执行硬约束，有效防范道德风险和操作风险，保证交易的公平性和价格的真实性。

(4)本发明建立统一规范的票据交易平台，保证了交易数据的完整性，解决了信息不对称问题。通过票据状态的实时共享，可以有效控制票据交易中的风险，避免现有模式下重复质押或合伙作案等问题。

(5)本发明通过时间戳的可验证性，对任何价值交换都可以追踪和查询，方便调阅历史数据，清晰展示和控制票据的流转过程，一旦发生法律纠纷，易于行使相关权利并追索；同时提升了监管效率，降低监管成本。

附图说明

图1为区块链网络联盟的结构示意图。

图2为区块链网络联盟中的票据交易流程示意图。

图3为数字票据交易系统的业务处理流程示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提出了一种基于联盟链的数字票据交易系统，该系统以联盟链作为技术支撑，结合现有的票据属性、法规和市场，开发出一种全新的票据展现形式——数字票据。它与现有的电子票据相比在技术架构上完全不同，既具备电子票据所有功能和优点，又融合进区块链技术的优势，是一种更安全、更智能、更便捷、更具前景的票据形态。该系统的具体构建方法如下：

(1)建立票据区块链联盟。

如图1所示，票据交易的各参与方、监管机构等组成区块链联盟。监管机构为央行和银监会，参与方包括银行金融机构、非银金融机构以及其他参与者。其中，银行金融机构包括商业银行、农信社、村镇银行，非银金融机构包括财务公司、券商、基金、保险、信托、资管等，其他参与者包括清算机构、货币经纪公司、企业、理财公司、小贷公司等。

票据区块链联盟的具体构建步骤如下：

Step1：央行与银监会作为监管节点加入并运行区块链网络，网络为各自分配一对秘钥(公钥和私钥)；

Step2：参与机构向央行提交申请资料，包括但不限于机构名称，机构代码、注册时间、法人姓名、法人身份信息等；

Step3：央行审核材料通过后，参与机构成为区块链网络的节点(中小企业也可以仅注册账户)；

Step4：区块链网络为加入的节点生成一对秘钥(公钥和私钥)，并将各节点的信息(申请资料、公钥、时间戳)写入区块链。

整个过程仅需通过区块链客户端接口线上完成，操作简单。

(2)票据数字化。

依据如图2所示的票据交易流程，由中央人民银行统筹、组织、协调，联盟节点共同参与，制定统一的票据数字化规范，具体实施步骤如下：

Step1：由央行组织，联盟各节点共同制定票据(含汇票、本票、支票)数字化规范；

Step2：按照票据数字化规范，联盟共同设计票据的签发、承兑、背书转让、贴现、转贴现、再贴现、到期托收、质押、解质等智能合约；

Step3：票据智能合约经测试确认没有漏洞后，部署到区块链上；

Step4：旧合约作废时，由央行发布新的合约，联盟节点共同确认后，并由一套完整的共识算法产生新区块并写入区块链。

(3)非对称加密保护隐私，使交易数据写入区块链。

如图3所示，节点调用票据合约，将合约广播给网络中的其他参与节点，其他参与节点按照一定的共识机制产生新区块并写入区块链；该过程具体步骤如下：

Step1：节点i调用交易合约，并用非对称加密算法对合约进行加密，使得仅相关方可以查看；

Step2：节点i采用hash算法生成加密合约的数字指纹，然后用私钥对其进行签名；

Step3：节点i将加密合约、公钥与签名一起广播到区块链网络中；

Step4：网络参与节点用公钥验证签名，验证通过后确认合约为节点i调用的，同时按照一定的共识机制对加密合约进行区块化封装并写入区块链。

(4)票据交易监管。

央行和银监会作为监管节点，具有超级权限，无论是加密与非加密数据，均可以通过区块链进行实时调阅，并据此制定行业政策与监管制度，进一步规范票据市场。

(5)个人和企业用户接入。

企业可选择作为区块链联盟的节点，或者仅通过客户端注册账户，还可以通过开户行接入系统。接入后，企业可以查询、签发、转让、购买票据。

个人可以选择银行、金融机构、理财平台等接入系统。接入后，可以签发支票，进行票据理财等。

本发明通过上述步骤构建得到基于联盟链的数字票据交易系统，其首次将区块链技术应用于票据业务领域，系统采用分布式架构，利用区块链的不可篡改等特点有效解决票据交易中的信任问题，实现了点对点的价值交换。

本发明可以有效降低传统中心化系统的建设、接入、维护成本，大幅提升系统的可靠性，多方参与共同维护和共享交易总账，避免了中心化系统中数据被反复记录，省去了对账工作；区块链采用非对称加密算法对交易数据进行屏蔽，非利益相关方不可查看，可有效保护商业秘密。

本发明数字票据交易系统可追溯票据从签发到托收的所有流程，所属权明确，一旦发生法律纠纷，可便捷行使相关权利并追索；智能合约的应用使得票据交易更可控，无需线下合同保证，避免执行中存在违约现象，确保账实相符；系统利用区块链的可审计性，监管节点可以高效便捷的对交易进行监管，省去了繁琐的现场人工审核工作；系统利用区块链的不可篡改性，对参与方违约进行公示，避免违约后无人知悉的情况，提升了违约的成本；系统将票据数字化，所有交易线上完成，避免多方审核，非常便捷高效，从而实现了一套安全、可靠、高效的票据交易数据共享方式。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。