以下文章來源于金融科技研究 ，作者金融科技50人論壇

導讀：《“數字經濟+科技向善”金融科技創新實踐2021》遴選于“第二屆NIFD-DCITS金融科技創新案例征集”的28篇入庫案例，其中包含了27篇國內案例和1篇國際實踐，由國家金融與發展實驗室攜手神州信息共同打造，金融科技50人論壇具體推動和落實，人民日報出版社出版。

作者單位：

神州信息

以下為案例內容：

BaaS平臺Sm@rtGAS

一、區塊鏈技術的興起與產品宗旨

(一)區塊鏈技術的興起

2016年，國務院發布《“十三五”國家信息化規劃》，其中第四部分重大任務和重點工程中，明確指出要強化區塊鏈等戰略性前沿技術并進行超前布局。而后，工信部聯合多家知名企業編寫區塊鏈技術白皮書，白皮書指出了區塊鏈的核心技術路徑以及未來區塊鏈技術標準化方向和進程。信通院為此密集調研以制定技術標準。

2017年，國務院發布《關于進一步擴大和升級信息消費持續釋放內需潛力的指導意見》，意見指出要開展給予區塊鏈、人工智能等新技術的試點應用。

2019年10月24日下午，中共中央政治局就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調，區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。

(二)產品宗旨

通過建設Sm@rtGAS技術平臺，為金融機構和其它企業提供各種區塊鏈應用模式下完整的落地實現基礎平臺。支持企業級的業務系統集成、靈活開發和安全運維。通過構建靈活、高效、易用的技術平臺，屏蔽底層區塊鏈的復雜度，降低開發者門檻，提高區塊鏈應用的開發效率。

二、建設開發友好的區塊鏈底層平臺

(一)業務方案

Sm@rtGAS為業務的發展提供了區塊鏈技術應用的基礎，并構建了在供應鏈金融、農產品溯源、農業金融服務、電子簽購單等眾多領域的業務應用。作為區塊鏈底層平臺，屏蔽了區塊鏈底層的復雜度，降低開發者的門檻，大幅提高區塊鏈應用的開發效率。提供對應用的功能支持，主要包括：

● 智能合約：智能合約也稱為鏈上代碼，其實質是在區塊鏈節點上運行的分布式交易程序，用以自動執行特定的業務規則，最終會更新賬本的狀態。智能合約分為公開、保密和訪問控制幾種類型。只有發布了智能合約，才能在區塊鏈平臺上進行數據的保存、交易等操作。在該功能域中提供了對智能合約審核、智能合約發布、智能合約虛擬機、智能合約運行、智能合約升級、智能合約注銷、智能合約模板等功能的支持。

● 共識機制：共識機制是區塊鏈中核心的技術點。可插拔的共識機制，支持PBFT、Raft和rPBFT共識算法，交易確認時延低、吞吐量高，并具有最終一致性。其中PBFT和rPBFT可解決拜占庭問題，安全性更高。多方參與的節點在預設規則下，通過節點間的交互對數據、行為或流程達成一致的過程稱為共識。該功能域中的共識管理對區塊鏈網絡中達成共識采用的共識算法進行管理與實現，實現對共識算法的模塊化支持，方便切換不同共識算法實現。

● 安全認證：本區塊鏈平臺是權限區塊鏈，具有身份識別能力。在賬本各類事件和交易中，參與者和對象都具有明確的身份信息。身份認證服務管理著系統中各種實體、參與者和對象的身份信息，驗證者在網絡建立的時候可以確定參加交易的權限級別。新節點接入集群、事務在集群中被執行都需要通過認證。集群內的各節點都知道彼此的身份(證書和公鑰)。任何新節點要接入集群，都需要向管理員申請授權證書，然后將授權證書和自己的證書、公鑰發送到CA中心進行驗證。該功域提供：節點管理、訪問控制、流量控制等功能。

● 賬本管理：平臺包含完善的賬本存儲管理機制，以應對區塊鏈的高冗余存儲，保證區塊鏈平臺的擴展性和穩定性。該功能域包含：分層存儲、數據備份等功能。

● 運維監控：對區塊鏈體系、網絡、節點進行可視化應用和日志系統的綜合監控，各類異常的實時報警與通知。支持根據不同業務領域需求進行綜合監控擴展。

同時，平臺提供豐富的服務接口，方便應用建設時，調用相應接口，實現業務邏輯和流程。

提供眾多的場景合約模板和智能合約開發工具，更好地支持應用系統使用智能合約的特性。

平臺兼容多種底層區塊鏈平臺，提供區塊鏈平臺的異構集成能力，真正意義上實現基于多種區塊鏈底層產品的支撐。

(二)技術方案

1. 平臺架構

● 核心層

核心層是一個完整的區塊鏈協議體系，提供分布式賬本、智能合約、共識機制、授權認證、合約虛擬機等的基礎性通用功能。

為了運行數字智能合約，區塊鏈系統必須具備可編譯、解析、執行計算機代碼的編譯器和執行器，統稱為虛擬機體系。合約編寫完畢后，用編譯器編譯，發送部署交易將合約部署到區塊鏈系統上，部署交易共識通過后，系統給合約分配一個唯一地址和保存合約的二進制代碼，當某個合約被另一個交易調用后，虛擬機執行器從合約存儲里加載代碼并執行，并輸出執行結果。在強調安全性、事務性和一致性的區塊鏈系統里，虛擬機應具有沙盒特征，屏蔽類似隨機數、系統時間、外部文件系統、網絡等可能導致不確定性的因素，且可以抵抗惡意代碼的侵入，以保證在不同節點上同一個交易和同一個合約的執行生成的結果是一致的，執行過程是安全的。

在多方合作中，多個參與方希望共同維護和共享一份及時、正確、安全的分布式賬本，以消除信息不對稱，提升運作效率，保證資金和業務安全。而區塊鏈通常被認為是用于構建“分布式共享賬本”的一種核心技術，通過鏈式的區塊數據結構、多方共識機制、智能合約、世界狀態存儲等一系列技術的共同作用，可實現一致、可信、事務安全、難以篡改可追溯的共享賬本。

● 跨鏈適配層

跨鏈適配層提供對多種異構區塊鏈底層平臺的適配集成能力。

● 服務層

服務層是一個完整的區塊鏈企業應用基礎服務的支撐體系，包括了安全認證管理、訪問控制、賬戶體系、備份機制、共識適配管理、智能合約生命周期管理等基礎服務功能。

在采用公私鑰體系的區塊鏈系統里，用戶創建一個公私鑰對，經過hash等算法換算即得到一個唯一性的地址串，代表這個用戶的賬戶，用戶用該私鑰管理這個賬戶里的資產。用戶賬戶在鏈上不一定有對應的存儲空間，而是由智能合約管理用戶在鏈上的數據，因此這種用戶賬戶也會被稱為“外部賬戶”。

對智能合約來說，一個智能合約被部署后，在鏈上就有了一個唯一的地址，也稱為合約賬戶，指向這個合約的狀態位、二進制代碼、相關狀態數據的索引等。智能合約運行過程中，會通過這個地址加載二進制代碼，根據狀態數據索引去訪問世界狀態存儲里對應的數據，根據運行結果將數據寫入世界狀態存儲，更新合約賬戶里的狀態數據索引。智能合約被注銷時，主要是更新合約賬戶里的合約狀態位，將其置為無效，一般不會直接清除該合約賬戶的實際數據。

● 服務接口層

服務接口層是一個完整的區塊鏈底層技術平臺對外集成協議體系。包括了API、SDK和事件集成機制。

● 管理監控層

包含對區塊鏈節點管理以及運行狀態和資源狀態的監控。區塊鏈平臺提供了一整套運維部署工具，并引入了合約命名服務、數據歸檔和遷移、合約生命周期管理等工具來提升運維效率。

2. 部署架構

● 支持云部署

區塊鏈及其節點全部部署在公有云，機構內業務系統通過HTTPS協議，調用區塊鏈業務處理。區塊鏈上節點間通過加密鏈路進行通信和業務處理。

● 支持機構內部署

區塊鏈節點部署在機構內，業務系統通過HTTPS協議與部署在機構內的節點通信，這些節點通過加密鏈路與部署在公有云上的區塊鏈節點通信，進行業務處理。

(三)建設與實施

產品業務特點和價值主要包括：

● 適應業務發展趨勢，支持區塊鏈應用場景的落地實現

隨著業務的發展，從支持傳統積分業務、票據業務，到支持數字人民幣業務等，區塊鏈平臺可以支持基于區塊鏈的應用場景的落地實現。

● 遵循開放的架構體系和技術標準

平臺遵循開放的架構體系和技術標準，可以進行靈活的設計和開發。

● 高性能和高擴展性的架構設計

平臺提供高性能和高擴展性的設計，在突破區塊鏈效率較低的問題上，表現出良好的性能。同時，其高可擴展性，可以為更為廣泛的應用提供使用的條件和基礎。

● 高產品化成熟度

平臺產品化程度高，自2016年開始，產品逐步成熟，并實施了眾多案例，更加打磨了產品化成熟度。

● 低實施風險

產品成熟度高，在與其他系統的集成過程中，具有較低的實施風險。

項目落地實施過程中，需要關注如下幾個方面：

——區塊鏈的選擇。平臺本身兼容多種底層區塊鏈，因此，需要客戶提前考慮各底層平臺的優勢特點，結合自身的業務需求進行選擇。

——項目溝通協調。因為區塊鏈項目一般涉及相關聯參與方比較多，需要溝通協調和配合測試等事項繁雜，需要在項目實施過程中，進行有效的項目管理，保證各方按照進度和要求進行實施。

——政策風險。區塊鏈支持的業務，如數字貨幣業務等，是否可以作為區塊鏈典型業務，擴大推廣，也是要考慮的問題。

三、神州信息區塊鏈平臺的創新與優勢

神州信息區塊鏈平臺在兼容底層多種區塊鏈產品的基礎上，具備自身獨特的創新點和特點，從而為眾多區塊鏈應用提供良好支撐。

(一)高可擴展

Sm@rtGAS是遵循去模塊化高可擴展的設計原則，同時支持區塊鏈應用在該技術上直接開發落地以及原有系統通過集成方式完成接入兩種模式。

● 系統提供一組完備的開發接口(API)、開發工具包(SDK)、應用工具等技術組件以支持任何區塊鏈應用場景在平臺上的落地。工具包的使用，極大地提高了開發的效率，降低了使用的難度，可以有效地輔助業務落地。

● 對供應鏈金融，電子票據等金融業務場景中的服務進行標準化治理和封裝，并對外提供統一的標準接口，支持與這些業務系統間的企業級集成，降低業務落地的難度。系統集成了眾多合約模板，可快速進行區塊鏈應用開發，提供IDE后，可以由業務系統自己選擇、自己開發。

● 系統支持跨鏈適配能力，除了自身的標準區塊鏈，還應支持對多種異構的區塊鏈(Ethereum，HyperLedger Fabric，FISCO BCOS等)的應用集成。可以有效地支持業務應用的落地，支持不同客戶對區塊鏈底層技術的選擇和偏好。同時，在橫向進行擴展的同時，利用跨鏈適配能力，有效提高性能。

(二)高性能

神州信息區塊鏈平臺通過自身的高性能，支持各類應用的快速發展和實踐落地。

Sm@rtGAS平臺采用模塊化構建，可以根據實際業務需要部署引用，整個產品的架構非常靈活，也非常易于各種應用場景的集成。

在系統的架構上，平臺支持多鏈并行的部署架構，一個鏈條的處理能力按現有技術在1000TPS左右，通過交易鏈條和信息鏈條的拆分，將智能合約分布到不同的鏈條上等技術，可以提升整個系統的處理能力。并且可以做到秒級確認。

另外，通過共識節點的控制，可以實現有限去中心的鏈條，確保鏈條性能的穩定性，不會因為隨著業務的拓展，新加入節點后出現系統運行越來越慢等情況。

(三)高安全

Sm@rtGAS所有數據的傳輸、處理、交換都必須在良好的安全環境下進行，因此，必須建立一套完整的安全機制，以確保整個系統的安全運行。

● 多維度的安全管控，在應用層提供準入授權機制；在服務層提供訪問控制、流量監控；在網絡層提供IP校驗、通信加密。

● 在交易數據傳播過程中，數據安全傳輸的基礎是數據加密和數字簽名。系統通過非對稱加密的數字簽名保證業務請求在傳輸過程中的安全性，通過共識機制保證各節點的數據不可篡改性。

● 提供特定的數據訪問保護，以保障數據的隱私。支持特定數據僅有參與各方可以訪問，參與各方可以通過多方密鑰交換機制以特定協議生成共同的密鑰，密鑰無須經過網絡傳送或多方發送，保護了密鑰的安全和密鑰的獲取范圍，更好地保護了交易各方數據隱私。

● 提供可靠的密鑰管理機制，可通過密鑰中心對節點私鑰、存儲加密密鑰、CA證書密鑰進行保護。節點只存儲密文密鑰、可以防止明文密鑰的泄露。

(四)易用性

系統屏蔽底層操作，通過頁面操作配置的方式，提供良好的使用體驗。便于用戶進行開發、測試、調整、排查問題等。

● 系統參數化配置，系統提供靈活的參數配置界面，保存既生效，通過參數調整快速地解決問題。

● 提供可視化、易操作的開發、管理、監控平臺，便于系統實施中所需的開發、配置、管理、維護，幫助相關人員使用。

● 支持個人和機構用戶管理。

(五)多鏈并行

● 系統具備完備的多鏈并行、跨鏈交易、混鏈適配的能力，可在多個區塊鏈上并行進行處理。

● 在多鏈并行的過程中，提供一致性保障，以便業務完成。

(六)靈活共識

● 系統具備插件式的共識組件，可靈活地適配各種場景的共識使用，極大地支持了業務應用的開發和使用。

● 支持PBFT、RAFT、POW等多種共識機制。

四、為各行各業提供定制化區塊鏈平臺

(一)應用推廣

目前，基于Sm@rtGAS的多種應用場景已經先后在各類型企業落地并獲得良好效果，解決了區塊鏈應用使用之前存在的問題。

1. 基于區塊鏈的農業金融平臺

現有農業金融服務產品，一般出現業務辦理過程復雜、各方信息不對稱、業務辦理效率低等問題，農戶需要貸款往往需要在各機構之間往返多次，耗時時間長，耗費精力多，這些問題的出現，對農業和農村的金融服務觸達，提出了更高的要求。

基于區塊鏈的農業金融平臺主要是圍繞農民土地經營承包權、宅基地使用權、農房所有權、農民集體經濟合作社股權、農業科技企業知識產權、農村集體產權等交易環節產生的登記鑒證、交易結算以及衍生的金融服務。通過建設產權交易平臺實現權益的區塊鏈管理、線上交易、線上抵質押融資。

構建于Sm@rtGAS平臺上的應用，通過農權信息的上鏈，將產權交易中心、村委會、農民、農企、銀行等多方參與者連接在一起，通過數據的推送和共享，通過區塊鏈技術構建快捷、高效、安全的兩權抵押業務流程。基于區塊鏈的兩權抵押業務全流程采用線上技術，實現企業和客戶辦理貸款業務時讓數據多跑路，讓客戶少跑路。原有流程中村委會在農權平臺進行抵押申請；產權交易中心進行抵押和審批；農戶進行抵押貸款申請；銀行抵押信息查詢，貸款辦理。現在，上述各節點信息上鏈共享，共同構成整個業務流程的各個環節， 實現一站式金融服務。此業務已經在某農信社落地實施。

2. 農產品溯源平臺

農產品是關乎人民生活的大計。隨著生活水平的提高，人們對農產品的產地、質量等多個指標更為關注，一些品牌也出現了假冒偽劣產品等情況。因此，如何界定產品的真實來源，質量是否得到檢測，如何方便地將相關信息提供給消費者，也是消費者關心的問題。

基于區塊鏈的農產品溯源平臺，是有效地解決這個問題的方法之一。農產品ID是產品溯源的唯一標志，具備唯一性、隨機性、安全性和不可破譯性，是農產品防偽和溯源的基礎條件。在農業產業的種植、原料倉儲、加工、質檢、物流、商品倉儲、零售、配送的全鏈條過程中，實現一物一碼，信息上鏈。向前追溯，可查看物流過程，運輸鏈條是否完整；查看質量檢測結果，可判斷質量檢測是否合格；查看加工企業的原料包裝、生產批次，判斷是否合格；查看原產地種植信息，判斷農戶信息和生產信息、產量信息，可以嚴控源頭，在任一環節均可進行追溯。消費者可以通過掃碼等方式，查看農產品的溯源信息，為農產品的安全可靠生產認證；經銷商可以根據銷售和倉儲的信息，進行倉單質押，獲取更多金融服務；金融機構可以根據產業鏈的上下游，對農民、農企、經銷商進行授信。溯源可以向消費者展示過程中的所有環節，為產品進行產地、質量的認證，為其增加附加值。溯源過程則可以為生產企業、經銷商提供交易信息、合同信息。經銷商和生產企業可以進行倉單質押貸款。結合農戶的信息，農戶也可以進行貸款申請。此業務正在某農業大省的茶葉單品中落地實施。

3. 供應鏈金融場景應用

供應鏈金融是銀行提供金融服務的重要業務形式之一，目前，很多銀行都為供應鏈金融量身定制了業務流程和產品，結合合同發生、票據流轉、應收賬款抵押等形式，為核心企業及其上下游合作企業提供授信和相關金融服務。但是，相關信息的及時、準確、真實獲取一直是供應鏈金融需要解決的關鍵問題之一。金融機構花費很大的人力和財力，確認信息以降低授信風險。在基于區塊鏈的供應鏈金融業務流程中：

● 資產數字化

利用區塊鏈的智能合約技術，完成核心企業與供應商的合同簽訂，確保交易來源合法性和正確性。核心企業根據合同應收賬款發放“信用金”。“信用金”的發放基于核心企業的信用背書。這是核心企業可產生的信用額度。“信用金”使用UTXO賬戶模型，實現“信用金”的可拆分可轉讓，供應鏈上下游企業可將這部分再融資，進行倉單質押。解決多級上游供應商的融資難問題。每次“信用金”有據可尋，方便溯源。“信用金”與合同對銀行透明，結合UTXO特性防止雙花。通過UTXO賬戶模型，實現“票據”的快速開立和托管。

● 流程自動化

通過智能合約實現供應鏈流程的自動流轉和規范化。通過區塊鏈技術，將數字資產、流動資產、固定資產進行數字化后，形成數字化資產。數字化資產具有可持有、可拆分、可流程、可抵押融資、可收益的特點。平臺除了提供核心企業產業鏈數據整合和風險評估外，將通過區塊鏈技術實現資產的數字化融資和流轉。

在供應鏈金融場景中，鏈上供應商、物流企業、銀行、核心企業、保險機構、監管機構、經銷商等各個環節的參與者，均進行了信息共享和流程流轉。在鏈上信息不可篡改的前提下，為上下游企業、核心企業的信用信息的留存提供了有力支持。

4. 電子簽購單應用

某銀行的外卡簽購單業務，在具體操作時，外卡組織/發卡行向收單行發送調單請求時，收單行需要下發調取交易憑證請求到分行處理，分行接到請求再聯系商戶調取交易憑證，在銀行機構內部，流程較長，信息流斷裂，嚴重影響了業務的處理和客戶的感受。

構建基于區塊鏈的電子簽購單平臺，可以將簽購單信息進行上鏈和分發，實現所有鏈上節點的共享，使得無論哪里收到商戶調單的請求，無論簽購單在哪里，都可以實現快速查詢、快速提供、快速響應。解決了原來效率低、時間長的問題，快速高效地提升了客戶的體驗，獲得良好反響。此項目已在某國有大型銀行落地。

(二)效益分析

在平臺推廣實施的過程中，解決了用戶現有的問題，提高了業務處理的效率，促進了業務發展，獲得了良好的反饋和效益，為未來的推廣奠定了基礎。

農業金融平臺的實施過程中，原有流程長、效率低、客戶跑斷腿的問題得到了極大解決。通過產權抵押，銀行聯動相關機構，進行審批和放款，極大地提高了業務辦理的效率，使原來幾天的業務在十幾分鐘內就可辦理完成。原來需要跑多個地方，進行資料申請、整理、提交、審批等流程，現在在銀行一個地方就可以全部完成，客戶獲得了一站式的業務體驗，不僅提高了業務辦理量、處理效率，而且促進了金融業務在農村的觸達，在促進農村金融體系建設、推進鄉村振興戰略方面起到了推動作用。同時，原有情況下，農民普遍缺乏信用積累，甚至有些農民沒有賬戶，農民的金融訴求難以得到滿足，缺乏信用則存在很大風險，銀行很難對其進行貸款和金融服務，其風控體系和業務要求，無法滿足農民的金融需求。平臺系統的建設，積累了農民和其他主體的信息和信用要素，構建了農民的信用基礎，在業務辦理的過程中，為農民積累信用，構建涉農風控基礎，為未來農村金融的發展建設助力信用體系建設。

在農產品溯源方面，原本存在對明星農產品的假冒偽劣現象，例如，對某大閘蟹、某東北大米的假冒行為。而消費者在購買時，無法識別農產品的產地、質量，往往花了冤枉錢卻買不到真正的明星農產品。通過農產品溯源平臺的建設，解決了消費者的知情權和識別問題，由于農產品的唯一性和特殊性，通過技術手段進行記錄和追溯，解決了原本的識別難、假冒多的問題。同時，構建了農產品相關的關聯方的信用體系，在農戶、收購商、加工商、經銷商等各個環節，建立信用鏈條，一旦失信，記錄將無法篡改，失去參與資格，違約成本高昂。在整個社會，逐漸建立正向的信用機制，促進農產品甚至整個農業產業的誠信信用建設。

在電子簽購單應用方面，原來處理簽購單查詢確認需要幾天，不僅流程長，而且效率低。現在，只需要幾分鐘即可獲得處理結果，極大地提高了業務辦理的效率。

在區塊鏈應用逐漸發展的今天，使用區塊鏈技術將成為創新應用的有力武器，也成為構建誠信社會的有效工具。未來，在社區建設、農業發展、物流倉儲、企業交易等各個領域，會有越來越多的區塊鏈技術應用，解決社會和生產生活的各個問題。

五、為區塊鏈應用的良好發展提供土壤

神州信息BaaS平臺Sm@rtGAS，通過夯實基礎，構建能力，致力于為各類應用、各種行業、各種場景提供良好的基礎平臺和框架，既方便應用的擴展和靈活開發，也提供兼容多種區塊鏈的能力，將為未來迅速擴張的區塊鏈應用提供良好發展的土壤和助力。將在數字貨幣、數字資產、智慧社區等多方面進行建設和發力。在“十四五”建設的宏偉藍圖之下，為落實國家關于區塊鏈技術應發揮重點作用的要求，神州信息BaaS平臺Sm@rtGAS，將發揮越來越重要的作用，在未來區塊鏈應用的浪潮中，成為有力支撐的中流砥柱。