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二十一世纪以来,随着互联网的蓬勃发展,各种虚拟电子货币不断涌现,服务于人们的网络生活。比特币是由中本聪于2009年提出的一种虚拟电子货币,它的发行和使用都基于密码学的算法,具有去中心化、匿名性、公开透明、不受政府干预等优点。目前比特币网络的挖矿算力接近饱和,通过挖矿来获取比特币收益也变得越来越难,这预示着比特币市场将迎来由以前的交易支付为主逐渐向未来的增值服务为主的转变。受到最近较为热门的P2P网贷平台启发,通过对比特币借贷需求进行研究,来实现比特币的借贷功能,以达到借方增值资产、贷方周转资金的互惠互利的目的。然而与P2P网贷平台所不同的是,比特币的本质是虚拟电子货币,其借贷并非以实体货币为媒介。类似网贷平台这样的第三方,也存在着一定程度的中心化,无法保留比特币系统自身的优点,不适用于比特币借贷研究。本文提出了一个基于P2P的比特币借贷模型(BDCM),又结合国际信用评级法提出了FICO-B信用打分方法,构建起排序及惩罚机制,满足比特币借贷的发展需求。本文的主要研究内容包括:(1)提出了比特币借贷BDCM模型,将比特币借贷直接作为某种形式的交易向整个网络广播并使其固化到区块链中,不通过中间节点,且能够得到全网认可,并利用分布式时间戳、HashCash、脚本验证等技术来保证交易单在整个网络上的版本唯一性和真实性。本文模型既解决了虚拟电子货币平台普遍存在的中心化的问题,又保留了比特币的交易功能及自身特性。该模型的提出和建立可以用来解决比特币借贷的发展问题,能够更好得实现比特币资源的合理优化配置。(2)提出了结合国际信用评级法的FICO-B信用打分方法,构建起了排序及惩罚机制,使得不良还款记录对节点的再次贷款产生影响,可以有效防止恶意借贷、不良借贷等情况的发生。FICO-B信用打分方法,通过获取比特币系统上大量的实际交易数据进行研究,并根据比特币交易单所特有的属性,运用了统计学中的蒙特卡洛模拟方法,分析出节点的信用历史、交易人脉关系、资产存量、交易流水等多个属性数值来计算节点的信用打分。最终本文采用增量式的打分方法,只需计算贷方节点本次发起贷款申请至上次贷款申请之间的区块链,获取与贷方相关的交易信息,将其计算后更新信用打分及各内容项的数值,大大缩短了系统在计算时的区块链回溯时间。(3)利用Petri网进行形式化分析来验证模型算法的正确性,分析了模型的网络安全性、交易真实性、重复操作、信用风险,并使用PeerSim工具进行了算法模拟实验。实验结果表明本文提出的BDCM模型能够去中心化地实现比特币借贷功能,提出的FICO-B信用打分法能构建起有效的排序及惩罚机制,使得网络节点有不良还款记录后再次贷款的难度增大,促进形成良好的比特币市场环境。