2015年6月，世界經濟論壇(WorldEconomicForum,WEF)發表「金融服務的未來」報告中指出，FinTech與數字化浪潮將引發傳統金融業的「破壞式創新」；隔年8月又發表「未來的金融基礎設施」報告，進一步點出，區塊鏈技術具有降低交易成本與提升交易效率的潛力，以區塊鏈技術作為基礎設施的金融服務，極有可能撼動當代的商業教條，并重塑今日的商業流程。然而，報告中也提醒，區塊鏈技術不是萬靈丹，而是打造下一個世代金融服務基礎設施地基中的重要一環。不同于以往先有業務需求，再選定技術方案之發展模式，區塊鏈是源自于比特幣(Bitcoin)的技術方案，以「去中介化」(Decentralization)為概念，嘗試在金融領域尋找可能應用的業務需求；惟原生型區塊鏈技術方案因與金融實務不符，勢須修正，且修正的技術方案需要在實驗平臺上進行概念驗證(ProofofConcept,POC)，并經過創新金融服務之研究及探討，循此發展模式并得到充分驗證后，才可能加以實作及商轉(如圖1)。財金信息公司(以下稱財金公司)為全國金融信息與跨行交易處理之樞紐，肩負提供金融機構及社會大眾「便捷的金流服務、穩定的作業系統及安全的交易環境」之重任，秉持協助金融機構發揮整體綜效之理念，并促進省內支付系統平臺之多元化發展；爰于某某105年9月20日邀集省內金融機構與周邊單位成立「金融區塊鏈研究暨應用發展委員會」(以下稱「金融區塊鏈委員會」)，期能建置可行之金融區塊鏈業務實驗平臺，俾與先導金融機構進行連線驗證。本文以「區塊鏈技術」及「區塊鏈網絡系統」為主軸，輔以「金融區塊鏈委員會」實作驗證之辦理情形，簡介區塊鏈技術的發展、適性與應用。二、區塊鏈技術區塊鏈技術系源自比特幣底層技術之組合，包括用以建構「區塊」與「鏈」之鏈結關系的密碼學(Cryptography)技術，以及在網際網絡環境中、實現節點間交易與區塊之共識機制的分散式系統(DistributedSystem)技術。比特幣此一原生型區塊鏈技術，系采用非認許式(non-permissioned)匿名制之虛擬貨幣技術，在現實世界里并沒有合適的應用；因此，為符合實務需求而有不同的演化。有的技術方案增加了智能合約的功能，而成為區塊鏈應用平臺(如Ethereum)；有的技術方案支援認許式實名制，而成為企業級方案(如Hyperledger)；有的技術方案則拋棄了「區塊鏈」這個名稱，改稱「分散式帳本技術」(DistributedLedgerTechnology,DLT，如Corda)。這些演化后的技術實作，迄今仍無一致的標準，而且由于技術本身尚未成熟，在可見的未來，仍將持續修正與演化；以下就比特幣(Bitcoin)、以太坊(Ethereum)、超級帳本(Hyperledger)及Corda等4個技術方案(如圖2)，略述其技術內容與發展情形。c.rda(左上：比特幣、右上：以太坊、左下：超級帳本、右下：Corda)(一)比特幣(Bitcoin)比特幣是迄今發展最為成功的虛擬貨幣，自2009年1月開始運作，至今已逾8年。事實上，正是因為比特幣的成功，人們才開始關注與討論區塊鏈技術。一項業務的成功，通常是應用得當的技術與多贏的商業模式之結合。比特幣的業務是「鑄幣」與「點對點移轉」，為了比特幣業務量身訂做的底層技術，采用「工作量證明」(ProofofWork,POW)與挖礦報酬的設計，讓比特幣在沒有中央控管、匿名且互不信任的網際網絡環境中，創造了多贏的商業模式，成為最成功的虛擬貨幣網絡系統。然而，匿名性亦讓比特幣成為不法分子洗錢與黑市買賣的管道，而不穩定的匯率波動，致使比特幣不具有價值儲存功能；當考慮采用比特幣原生型區塊鏈技術來建置金融服務平臺時，須一并考慮POW共識決演算機制的「清算最終性」(SettlementFinality)問題。(二)以太坊(Ethereum)以太坊是一個具有智能合約(SmartContract)功能的區塊鏈技術平臺，號稱是優于比特幣的「下一代虛擬貨幣」與「去中介化」應用平臺，同樣是采用POW與挖礦報酬的設計，其「鑄造」出來的以太幣(Ether)是當前市值第二高的虛擬貨幣，僅次于比特幣。在區塊鏈上執行智能合約是以太坊最重要的技術貢獻，智能合約可以用來開發各種應用程序，其中「去中介化自治組織」(DecentralizedAutonomousOrganization,DAO)型式的應用程序，有潛力讓原本無法執行、或執行成本過高的營運模式成為可能；除了虛擬貨幣的鑄造與移轉外，用以太幣支付手續費，以執行智能合約，也是以太坊的業務之一。2016年4月，以太坊創建者VitalikButerin因為售出手上持有的四分之一以太幣而遭受質疑；同年6月，以太坊上的去中介化自治組織－TheDAO被駭，造成市值5千萬美元的以太幣被轉移到黑客可以控制的分身上。因應這次事件，TheDAO成員投票決定，透過砍掉重鏈的硬分岔方式，沒收遭竊的以太幣，打破了區塊鏈不可逆的神話；以太坊以較佳的POW演算效率，雖然淡化了清算最終性的問題，但相對地，讓交易安全問題更難以控制。(三)超級帳本(Hyperledger)超級帳本是Linux基金會的區塊鏈開源項目項目，匯聚了全球超過100家金融機構、科技業者及區塊鏈技術團隊，其子項目Fabric和以太坊并列為全球熱門的通用型區塊鏈技術。超級帳本采取開源、協作的方式，建置具有區塊鏈關鍵特性、開放標準、及跨產業別的區塊鏈技術平臺；期以此促進區塊鏈技術的發展、及全球商業交易的轉型，并確保區塊鏈技術平臺，能適用于任何一家公司或行業。Fabric是超級帳本項目中主要的子項目，為認許式區塊鏈技術。Fabric的架構除基本的區塊鏈功能與智能合約模塊外，以會員服務(MembershipService)實現認許式概念，惟其0.6-preview版本采用每筆交易皆須存取會員服務節點的設計架構，導致單點失靈(SinglePointofFailure,SPOF)缺陷，此缺陷預計在1.0發行版本中可獲解決。此方案的技術、機制與營運模式，現階段尚欠成熟，采用以協作開源方式來開發區塊鏈技術，并進行概念驗證(POC)，需要投入很大的心力與資源，才足以面對多變的外在環境；如何借重外部專業顧問的協助，須納入重要考量。(四)Corda成立于2015年9月的R3聯盟，串聯全球超過50家大型金融機構，號稱是全球最大的金融區塊鏈聯盟。2016年4月，R3聯盟技術長RichardG.Brown在他的部落格介紹，R3聯盟正著手進行開發用于金融服務的「分散式帳本技術(DLT)」平臺－Corda。Corda是個重新設計的DLT平臺，用來記錄、管理、以及同步金融機構間的協議。Corda沒有全體性的資料共享機制，這是Corda與其他區塊鏈技術平臺的主要差別；惟有與協議相關、并有正當理由的當事人，才能看到相關協議資料。此外，Corda上沒有虛擬貨幣。RichardG.Brown提到，Corda關注的重點是協議，并且考慮到金融協議的管理現實，Corda需要的不只是共識系統，更需要讓業務邏輯容易撰寫、讓既有程序容易整合，Corda聚焦于公司之間的互通性。Corda在2016年11月開源，并成為超級帳本項目下的子項目，迄今仍在開發中。以上四大區塊鏈技術，涵蓋目前與金融應用有關的技術類型；單從POC的角度來看，任何技術方案均值得嘗試，惟應將資源限制納入考量。當考慮未來的作業需求與營運實務時，除須考慮技術發展的成熟度外，當技術應用涉及全體金融機構時，更須審慎評估技術門檻造成的障礙。總之，平臺的開發與建構應保留設計彈性，俾利未來能介接其他平臺應用。三、區塊鏈網絡系統區塊鏈網絡系統架構為分散式系統，由網絡上的區塊鏈節點所組成，提供區塊鏈服務；區塊鏈節點負責驗證、執行并記錄交易，所有節點透過共識機制，共同維護帳本的一致性。「確保帳本的一致性」是由中心式架構轉為分散式系統的過程中，首要面對的問題，顯然地，分散式系統如果無法確保交易處理結果的一致性，任何建立于其上的業務應用，都無法正常運作。根據CAP定理(如圖3)，分散式系統不可能同時確保一致性(Consistency)、可用性因此，不論采用何種技術方案來建置區塊鏈網絡系統，都會有某項被弱化的特性。(一)一致性(Consistency)「一致性」系指交易資料在分散式系統所有節點上的副本，都是相同的。「一致性」讓交易資料在所有節點副本(replica)上的修改(增/刪/改)操作，要么全部成功、要么全部失敗；亦即，交易資料的修改操作，對于整個系統而言，是原子性(atomic)操作。(二)可用性(Availability)顧名思義，「可用性」是指在客戶端提出交易請求的時候，可以得到回應；惟應注意系統「可用」，并不代表所有節點的交易請求回應皆是一致的，這種情況，我們仍然說系統是可用的。(三)分區容忍性(PartitionTolerance)在分散式系統中，節點之間透過網絡連接，如果發生了非預期的網絡連接問題，就形成分區。「分區容忍性」系指除了網絡節點全部故障之外，所有子節點集合的故障，都不能導致整個系統不回應。對虛擬貨幣網絡系統而言，公開的網際網絡環境，顯然無法避免網絡分區；所以，諸如比特幣及以太坊等類型的虛擬貨幣網絡系統，無法同時確保CAP定理的一致性與可用性。如前所述，比特幣采用POW共識決算法，在網絡系統的節點間同步交易資料，然而POW共識決算法「最長鏈勝出」的競爭本質，不免弱化了CAP的一致性，盡管相對提高了可用性；可以說，原生型區塊鏈網絡系統所號稱的高可用度，某種程度上，是用一致性換來的。相較于比特幣，以太坊雖然提升了POW演算效率，但從CAP定理的意義來看，在本質上被POW弱化的一致性，并未改變。原生型區塊鏈網絡系統因為在現實世界里沒有合適的應用，故朝實務需求的方向修正，演化出的認許式技術方案，采用可以確保一致性的共識機制，以同步節點間的交易資料。基于CAP定理，在確保一致性的前提下，降低網絡系統出現分區的機率，可以提高網絡系統的可用性；反之，如果網絡系統容易出現分區，則其可用性將相對降低。因此，若要有效降低網絡系統出現分區的機率，則意謂區塊鏈節點必須受到比較集中式的控管，甚至將主機硬件集中在一處，而這似乎又與區塊鏈宣稱的「去中介化」、「分散式帳本」等基本概念相違背。為兼顧金融監理及金融業務發展需求，「金融區塊鏈委員會」現階段采用「認許式(permissioned)實名制」區塊鏈技術，建置「金融區塊鏈業務實驗平臺」(以下稱「區塊鏈服務平臺」，如圖4)進行實作驗證，同時保留設計彈性，俾于未來能介接其他認許式實名制之技術平臺。「區塊鏈服務平臺」系由金融機構與財金公司的節點共同組成，具有會員管理功能，由網絡系統的管理者來管理主機節點及使用者的存取權限；金融機構可以自建節點加入平臺，或以API介接財金公司共享節點的方式，存取區塊鏈服務。「區塊鏈服務平臺」上各個節點所采用之設備等級、硬件效能，以及網絡頻寬、節點距離等因素，都會影響平臺的整體效能；而平臺效能除影響交易處理時間外，也影響網絡分區的發生機率、與分區發生后的回復時效，連帶影響平臺的可用性。四、金融區塊鏈實作驗證「去中介化」是區塊鏈應用的核心概念，區塊鏈網絡系統的參與者「集體共同」維護一份「分散式帳本」，區塊鏈上登錄的資料具有「公開、透明且無法更動」的特性，網絡系統的所有關系人都能取得可以信任的帳本與交易紀錄，可有效降低、甚至消除包括核帳等交易后人工處理相關作業成本；區塊鏈網絡系統建構的是一個新型態的網絡信任機制，可在不需要「受信任第三方」的狀態下，解決交易過程中產生的信任問題，故「經濟學人」雜志稱區塊鏈為「信任機器」(TrustMachine)。當談到區塊鏈技術與金融應用時，基于區塊鏈可以在不需要「受信任第三方」的狀態下，完成「點對點」交易，因而「轉帳」成為常被提到的應用選項之一；惟在金融支付領域，確保交易的一致性與最終性，是設計業務系統的首要前提，典型的設計如財金公司跨行系統的3-Way訊息架構。而區塊鏈分散式系統的一致性，代表著網絡上所有的節點要么全數同意某筆交易、或者全數不同意，絕不能發生部分同意、部分不同意這種不一致的情況。由于分散式系統的資料同步與共識機制，「區塊」中的交易必須、且只能循序逐筆執行，區塊鏈網絡系統在本質上便無法一致地、實時更新與同步帳本資料；未來，除非在技術上能有新的突破，否則，現階段的區塊鏈技術尚不適合作為實時交易處理系統，尤其是「轉帳」此類大量且高頻的交易。區塊鏈技術迄今的實作仍不脫帳本的本質，惟其帳本數據庫記載的交易紀錄之間，由于缺少關聯性與索引鍵值，亦不適合用來開發具有復雜查詢作業需求之應用。然而，區塊鏈不需要「受信任第三方」、其信任機制及公開、透明與資料無法更動等特性，仍是值得善加利用的優點；舉凡「參與者眾多、跨產業平臺、作業流程繁多、管控復雜、信息不透明」等交易類型，都是可考慮進行區塊鏈應用與實作驗證之領域。以下將從「資料公開、透明且無法更動」與「新型態的網路信任機制」等兩項區塊鏈特性，簡介「金融區塊鏈委員會」選定之第一階段實作驗證項目：「企業資金管理－金融XML未完成交易處理」及「公益捐款」兩項應用。(一)企業資金管理－金融XML未完成交易處理「金融XML」業務于92年5月起開辦，提供企業「24小時全年無休」跨行資金調撥服務。金融XML系統提供企業用戶透過個人計算機或相關設備發動交易，透過網際網絡以金融XML之訊息格式傳送給金融機構，憑以辦理資金調撥、傳送和付款相關指示及信息查詢、在線融資等各項金融服務；在跨行交易部分，金融XML系統的訊息設計承襲了ATM跨行系統采用的3-Way訊息架構，在3-Way訊息架構下，以第3道確認(Con?rm)訊息確保交易的最終性。如圖5，當財金公司或收款銀行未能收到「付款確認」訊息時，財金公司或收款銀行的系統無法解除交易懸置(pending)狀態，此類交易即為「未完成交易」；因為尚未確認「未完成交易」的最終性，收款銀行無法將交易款項入帳予收款企業，若不能于當日解除交易懸置狀態，將導致企業資金調度問題，而財金公司也會有延時結帳的風險。為此，財金公司每日以紙本方式傳真「未完成交易明細表」予付款銀行，由付款銀行逐筆確認后，將確認結果以紙本傳真回覆給財金公司；財金公司統整所有付款銀行的回覆結果后，再以紙本方式傳真「未完成交易處理結果明細表」給收款銀行，收款銀行方能據以辦理入帳，而財金公司才能完成結帳，金融XML－未完成交易紙本作業處理(如圖6)。人工紙本作業的問題，是效率限制；尤其當網絡或系統發生異常而導致大量未完成交易時，人工紙本的作業方式，容易發生處理不及的情形，進而衍生資金撥轉及延時結帳等問題。區塊鏈訴求的「資料公開、透明且無法更動，所有人都能取得可以信任的帳本與交易紀錄」的特性，很適合應用在這類「交易完成后的人工處理作業」。如圖7，財金公司將金融XML未完成交易登載到區塊鏈上，由付款銀行更新區塊鏈上的交易結果，同樣地，收款銀行可以將未收到財金公司確認訊息的金融XML未完成交易登載到區塊鏈上，由財金公司直接在區塊鏈上更新交易結果；基于區塊鏈的特性，區塊鏈網絡系統的參與者「集體共同」維護一份「分散式帳本」，區塊鏈「資料公開、透明且無法更動」的特性，可做為交易查詢回覆的憑據，并降低交易后人工處理與紙張作業之成本。(二)公益捐款一般而言，公益捐款的作業架構(如圖8)分成：(1)民眾透過現金捐款或是銀行轉帳方式進行捐款；(2)由慈善機構開立收據予捐款人；(3)慈善機構匯集捐款款項后，委托銀行代管善款；(4)對于符合捐助標準之個人或團體，再由慈善機構以現金或是物資方式捐助之。在現行的