区块链技术原理及其在会计中的应用探析
时间：2023-04-22 08:20:03 来源：千叶帆 本文已影响人
■黄志艳
（江苏财经职业技术学院会计学院，江苏 淮安 223001）
随着全球经济与科技的不断发展，人类社会已经迈入网络化、信息化和智能化深度融合的工业4.0时代。工业4.0时代，在大智移云物区等新技术的推动下，催生了很多新的经济业态，对传统会计在企业中的地位产生了强烈的冲击。区块链以其独特的去中心化、分布式账本、防篡改、可追溯等优势，快速渗透到金融、医疗、房地产、能源等行业。区块链的本质是一本记账的分布式账本，其去中心化、防篡改、可追溯等特征与会计信息的安全性、不可篡改、可追溯有着天然的关系。然而，区块链在会计领域的应用并没有得到广泛研究。为适应全球化经济的发展，推动区块链技术在会计领域的应用意义重大。
区块链技术作为大智移云物区时代核心技术之一，近些年在国内外引发研究热潮。当前对于区块链技术的研究主要集中在原理和应用场景两个方面，特别是在金融和支付领域的应用已相对成熟，但在会计领域应用研究相对较少。贺慧[1]通过SWOT分析区块链在会计领域中应用的优势、劣势以及面对的机遇和挑战，并提出增长性战略、扭转性战略、多元化战略和防御型战略四种应对策略。李克红[2]从资金运动与区块链的相关性入手，构建基于区块链技术的“四位一体”会计模式。刘光强等[3]从会计信息模式、会计信息可靠性、会计信息的使用价值三个方面分析区块链技术对会计信息的影响。胡祥林[4]分析了区块链技术在会计核算、内部控制方面应用的优势、劣势。
从现有研究来看，对于区块链在会计领域的应用研究主要集中于区块链与会计融合的可行性、存在问题及应用展望，本文在现有研究成果的基础上，重点从会计信息、记账方式、支付结算和审计四个方面探讨区块链对传统会计体系的颠覆，分析目前区块链在会计领域应用存在的风险，并给出应对建议，为区块链在会计领域应用提供思路。
（一）区块链的含义
2008年11月日裔美国人Satoshi Nakamoto发表了一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的文章，首次提出“比特币”的概念[1]。不久后理论即转化为实践。2009年1月3日创世区块block#0（即0号区块）问世，2009年1月9日出现的block#1区块与block#0创世区块形成链接，区块链正式诞生。
区块链是按照时间顺序，将数据区块有序连接，并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。
（二）区块链的结构
区块是一种数据结构，由区块头和区块体构成。区块链就是由若干个区块按时间顺序相互连接形成的链条（图1）。
图1 区块链的链式结构
其中，区块头结构如附表1所示。
附表1 区块头结构
区块体包括操作记录格式、Merkie树和记录加密机制，其主要任务是记录已知的所有操作。
1.操作记录格式。不同区块链应用可以设计不同的操作记录格式，典型操作数据记录格式由三部分组成。（1）输入记录：记载交易资金来源；
（2）输出记录：记载资金去向；
（3）交易索引:对输入记录和输出记录打包后进行哈希计算得到本次交易的总ID，交易的索引在交易被打包成区块的过程中决定，交易ID、索引、输入记录和输出记录再打包，最后与其他交易记录和区块头一起打包形成一个区块。
2.Merkie树。Merkie树是一种以哈希函数为基础的树状结构。首先，将经过加密的操作记录转化为哈希值记录在Merkie树的父节点中；
然后，将所有操作记录的哈希值两两组对，计算每对和的哈希值，计算结果记录在这对哈希值共同的父节点中；
重复执行两两组对计算哈希值记录的过程，直到最后计算出总的哈希值。区块对总的哈希值再做一次哈希运算，结果作为本区块的ID，记入区块头中。哈希函数的原理决定形成的Merkle树中如果某个操作记录被篡改，那么和该操作记录相关的一系列哈希值都会随之产生变化，使得本区块的ID最终发生变化，从而导致原本应连在后面的其他区块全部失效，在区块链的共识机制中，这样的篡改除非能够得到超过整个终端51%以上区块的认可，否则最后含有被篡改数据的区块无法得到承认，但是想得到整个终端51%以上区块认可是几乎不可能实现的。
3.加密机制。Merkle树的叶子节点是历史操作的记录，这些操作记录经过加密机制进行非对称加密用于保护隐私和确认交易双方的身份。完成一条操作需要交流和认证两个步骤。在交流阶段，操作内容对外保密，操作发起者将拟发起的操作以相应格式记录后用自己的私钥进行签名加密，用来确保该操作信息是由本人发起；
然后，使用操作接收者的公钥进行加密，用来确保该信息只有接收者本人可见。操作接收者接收到信息后，先对信息进行解密操作再对操作信息进行相关认证，倘若认证通过，操作接收者将收到的操作记录再次使用私钥解密、公钥加密，这样，这条操作便同时拥有了发起者和接收者的签名，最后将具有双方签名的交易记录对外广播。认证阶段的工作主体是其他的网络成员，它们在接收到交易信息后会使用交易双方各自的公钥对信息进行解密并依据交易的内容对相关的其他交易条目进行查询和确认，通过确认后的交易将被记录入区块中[5]。
（三）区块链系统架构
区块链系统的架构包括6层，从最底层开始分别是数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层[1]（见图2）。
图2 区块链架构模型
数据层：包括数据区块、链式结构、加密机制和时间戳等底层基础信息。
网络层：包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制等，网络层应用P2P组网机制使区块链通过数据传播机制自动广播交易信息，通过数据验证机制验证交易有效性。
共识层：区块链的核心技术层，包括网络节点的各种共识算法。目前主要的共识算法包括工作量证明机制POW、权益证明机制POS、股份授权证明机制DPOS等。交易时，网络中所有节点达成共识，各节点相继竞争，最先算出答案的节点进行记账。
激励层：主要包括经济激励发行机制和经济激励分配机制等；
各节点通过共识算法竞争记账，对最先求出答案的节点和遵守规则的节点给予相应激励，对不守规则的节点给予相应惩罚。激励机制不仅可以调动各节点竞争记账的积极性，还能保证整个系统的良性发展。
合约层：包括各类脚本代码、算法机制和智能合约，是区块链编程的顺利实施的保证。
应用层：是指区块链的各种应用场景和案例。目前，金融、医疗、房地产、能源等行业都已经广泛开始应用区块链技术，会计行业也开始探索利用区块链技术来推进财务改革。
（四）区块链技术的特征
1.去中心化
传统交易中，一般存在一个中心化组织。一方面资金会在中心化组织处出现资金沉淀，形成潜在的金融风险，另一方面，中心化组织还可因此获得巨大的利润[6]。区块链技术以P2P模式进行交易，不依赖于第三方组织。在区块链系统中，所有节点之间关系平等，既是交易的参与者，又是信息的监督者，同一时间内获得相同信息，消除了信息不对等现象。区块链去中心化模式中，节点之间进行交易，通过密码学加密数字签名来认证各自身份，不借助于第三方直接在系统内自动安全地进行点对点结算，降低了财务信息获得的时间成本。
2.去信任
区块链系统具有天然信任机制，通过非对称加密算法保证数据不被篡改，通过共识算法保证系统对新增数据节点的认可，不再依赖第三方来完成信任。因此，数据具有绝对可靠性和可信性，节点之间进行数据交换不需要相互信任，降低了因信任带来的交易成本。
3.开放性
区块链的本质是一个共享数据库，每个节点都有一个完整总账本，交易信息对全网公开透明，信息的各方使用者可随时随地查阅信息。
4.安全性
区块链采用共识机制和非对称加密算法更新账本，只有被全网认证的区块才能被添加到区块链中。当某个节点想要修改记录时，需要通过全网超过51%节点的认可，否则擅自修改记录，哈希值不匹配，篡改节点会遭到区块链的抛弃。随着区块链的发展，越来越多的节点加入其中，想要获得超过全网51%节点认可几乎是不可能实现的，杜绝了舞弊的可能性。区块链中每个节点存储完整而相同的数据，如果某个节点数据遭到攻击导致数据丢失，其他节点仍然拥有完整的备份，确保数据的安全性[1]。
常用的建筑物纠倾技术有：浸水法、辐射井法、锚杆静压桩法、顶升法、应力解除法、桩身卸荷法、降水法、静力压桩法等[4-5]。结合工程实际情况本工程采用旋喷桩和注浆达到地基加固和顶升纠倾。
5.可追溯
区块中的数据随着时间的推移不断积累，时间戳记录所有数据的历史信息，包括其他节点的访问记录，为溯源信息提供了技术路径。
（一）在会计信息方面
传统会计信息的取得需要验证其可靠性与真实性。区块链系统采用非对称加密技术采集、传输、存储和访问信息，确保会计信息的安全性。系统中每个节点都有一对公钥和私钥，在进行数据交易时，知道公钥的节点可以对其进行验证。
在分布式共享机制和共识机制下，每个节点都存储全网会计信息，某个节点出现问题不会影响整个系统数据安全，只有通过全网超过51%节点认证的情况下，才会形成新的区块，保证会计信息不可篡改。时间戳机制保证会计信息可追溯，为内部控制和风险管制提供了技术支撑。
区块链的去中心化，节点与节点之间交易不依赖于第三方中心化组织，可以随时交易，及时结算，消除了信息传递的不及时带来的时间价值问题。
（二）在记账方式方面
传统会计记账方式以集中授权机制为基础，中心管理者针对不同岗位授予不同的操作权限，最终形成一个中心化账本（见图3）。区块链系统以分布式记账代替了中心化记账，重塑记账模式。所有节点运行相同的去中心化的超级账本，记录相同信息，无需要中心化组织鉴别信息真伪，规避了信息不对等的问题（见图4）。分布式记账模式下，交易双方账簿一致，免去了后续对账的麻烦[3]。
图3 中心账本
图4 分布式账本
（三）在支付结算方面
现有的交易，企业与企业之间需要通过第三方金融中介进行资金的结算，可能存在货已发出但收不到货款，或款已支付对方却没有发货的风险。跨境交易由于涉及多方机构，存在到账不及时、信息不透明、手续费高、安全性差等多种问题。
区块链系统下的结算，企业将现实中的货币转化为区块链系统中的数字货币，数字货币不受任何权力机制的控制，所有企业都可以参与其中。区块链去中心化特征，实行点对点交易、实时结算，无需要中间机构介入，一方未完成交易信息的确认，该笔交易不能完成，不仅缩短交易时间还降低了中间环节费用。麦肯锡调查报告显示，区块链技术完成跨境支付结算业务平均成本为7.5～10.5美元，而传统支付平均成本约150～200美元，有效降低了企业之间交易的成本。传统跨境交易需要至少24小时才能完成，银行之间完成支付结算需要2～6个工作日，而区块链支付耗时仅需要8秒即可完成，大大提高了交易速度与时效[4]。
（四）在审计方面
传统审计方式中，注册会计师需要通过函证等方式对外部数据进行确认。区块链系统中每个区块都是经过共识机制产生的，信息具有真实、准确、可靠的特点，数据无需进行核对和审计。系统中所有节点既是交易的参与者，也是信息的监督者，所有数据全网公开透明，所有利益相关方可以随时获取相关信息，无需通过函证等方式获取外部信息。
区块链共识机制可以为企业审计与自审计提供技术路线。首先，信息被记录前需要得到全网51%以上节点的认可，否则不能记录在区块链中，区块链系统可以实时进行信息比对，如果某节点数据出现篡改，将不能记录在区块链中，以此判定数据具有合法性，因此区块链系统可以实现数据的自审计。其次，区块链系统的实时审计，能够及时发现问题，不仅节省了审计时间，而且为投资人和债权人及时提供更可靠的会计信息，弱化了最后方审计机构的作用，大大节减了企业的审计费用。最后，区块链系统中所有节点数据更新都会得到其他节点的监督与确认，所有访问信息都会通过密码学进行数字签名，系统自动实时函证，降低了人为干预的风险[4]。
（一）技术有待加强
一方面，作为去中心化、去信任的交易系统，区块链并非安全无忧，安全漏洞可能存在于系统的设计、架构、开发、营运等各个阶段。2016年6月17日，发生了震惊世界的The DAO事件[7]。当天，黑客利用The DAO智能合约中存在的两个技术漏洞，对其发起了两百多次攻击，总共盗走360多万的以太币，市值近六千万美元。The DAO事件在区块链历史上留下沉重的印记，也告诉我们，安全问题是一场无止尽的斗争。新技术的诞生，必然会带来新的威胁，即使程序员、架构师、系统测试员解决了所有能预测的问题，仍不可避免存在漏洞，进而引发安全问题。从安全性方面考虑，没有任何事物是绝对安全的，区块链的非对称加密算法只是相对安全，未来是否会被破解仍是未知的。当前，区块链系统的主流技术，如比特币、以太网等技术在性能方面尚未完全成熟，需要加强对区块链核心技术的研发力度。
另一方面，区块链系统中每个节点都存储一个超级账本，也就是说，某个企业选择在节点上存储一个区块数据，首先需要把整个区块账本都存储起来。随着越来越多企业和机构的加入，区块链的数据信息会不断增加，需要大量的存储空间，加大了数据存储成本。区块链系统中的共识机制需要整个系统的参与才能达成共识，整个共识机制的达成需要占用大量的运算能力和储存空间，也要消耗大量的资源。
（二）区块链人才稀缺
将区块链应用于会计领域，加大了对“区块链+会计”复合型人才的需求。然而，在我国目前的各类人才培养体系中，尚未形成成熟的“区块链+会计”人才培养模式，只有少数机构推出区块链认证方法，且没有统一的评价标准。当下，很多高校尝试开设区块链类课程，但尚属起步阶段，且师资力量极度缺乏，使得相关人才数量和质量远远达不到市场的需求[7]。
（三）缺乏相关法律法规和行业标准
区块链在会计领域的应用将会挑战现有的会计法律法规。区块链技术曾经因为被应用在虚拟货币等一些场景中，出现了违法违规现象，引发了市场和行业的乱象，损害了国家的经济利益。如何对现有会计法律法规与区块链规则进行有效衔接已成为当下保证区块链产业健康发展的重要课题。目前，我国区块链相关法律法规主要有《网络安全法》《刑法》《区块链信息服务管理规定》等，还缺乏对区块链进行统筹规划和顶层设计的法律法规[3]。在区块链发展中面临的安全性问题，目前还没有通用的行业标准，严重制约了区块链在会计领域的进一步发展[8]。
（一）加强区块链核心技术研究与发展
要积极鼓励产学研用各方联合创新，加快推进对跨链互操作、智能合约、共识机制、数据结构、安全风险检测和应对等核心关键技术的攻关，推动区块链与5G、人工智能、大数据、物联网等其他新一代信息技术的创新融合，加快推动区块链技术在会计领域规模化落地。
（二）加快“区块链+会计”人才的培养
首先，应加强计算机、数学、密码学等基础学科的研究，从根本上提升区块链自主创新的能力，依托“强基计划”，加快高素质区块链人才的培养。其次，会计从业人员要与时俱进，充分认识区块链的重要作用与发展前景，在增强自身职业技能的同时注重区块链知识的获取，为加速转型做好充分准备。最后，高校会计专业也应紧跟时代步伐，加强对区块链师资力量的培育和储备，引入区块链课程，提升学生未来在会计领域的持久竞争力。
（三）完善相关法律法规和行业标准
为了更好地规范和促进区块链的健康发展，急需要建立区块链相关法律法规体系，加强制度建设，实现区块链法律制度与现行法律法规及会计相关行业准则的无缝衔接。
从国家层面，应在标准制定、法规政策、资金扶持、数据来源等方面形成配套资源，防范制度和投资风险，使区块链成为社会经济发展的一项重要基础设施，形成新的经济增长动力。尽快成立区块链和分布式记账技术标准化委员会，体系化推进标准制定工作，加快“区块链+会计”专用标准的研制，积极引导和支持标准组织、产业联盟、核心企业等主体参与区块链国际标准的研究、制定和推广[9]。
区块链的去中心化、共识机制、非对称加密算法等核心技术，为传统会计带来了一场颠覆性的革命。区块链的独特优势可以解决会计中的信任问题，降低交易时间和成本，改变了财务运作方式，加速了会计由核算向管理方向转型。但区块链作为一种新兴技术，仍面临着诸如安全、人才缺乏等问题，需要相关部门积极采取应对措施，加快区块链在会计领域的产业化落地。拥抱区块链，抓住机遇，迎接挑战，相信区块链一定能更好地助力会计行业的发展。
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