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基于智能合约的银行借贷方案设计与实现.docx
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2022-06-24
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基于智能合约的银行借贷方案设计与实现.docx
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引言
市场上的理财借贷平台能使一些个人投资者、小微企业等的资金流动更加灵活,在一定程度上满足其
快速借款的需求,从而推动市场经济发展。然而,由于缺乏监管,相关平台涌现大量问题,如借款人
恶意逃债、平台资金去向不明等
[
]
。据网贷天眼数据显示,仅 年出现问题的借贷平台就新增了
家。现有的银行贷款多由银行独自放贷并承担风险,借款用户和储蓄投资用户没有直接的资金交
易,用户将钱存进银行后,由银行决定存款的使用方式,银行放贷的资金来自于储蓄用户的存款,储
户的收益普遍较低。银行贷款在每个时期有一定的倾向性,目前更倾向于向政府扶持发展的行业发放
贷款,致使部分个人、小微企业借款困难
[
]
,同样导致了市场资金流动缓慢。
区块链技术凭借其去中心化、可追溯、不可篡改等特点
[
]
,不仅在房屋租赁
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]
、产品溯源
[
]
、电子
计票
[
]
、物流隐私保护
[
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方面有所应用,还被广泛应用于医疗数据共享
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]
、数字资产交易
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以及众
筹业务
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]
等领域。在数字资产交易领域,许梦竹等
[
]
对多种理财借贷运行方式进行了比较,发现基
于区块链的 网贷商业模式具有更好的市场应用前景;琚春华等
[
]
认为区块链技术在借贷方面具
有很好的应用前景,但未实现完整的借贷流程; 等
[
]
提出一种简单的个人借贷方案,通过担保人
减少赖账、违约情况的发生,但在匿名性系统中并未指明担保人应如何偿还相关贷款,未对借款人员
的还款能力进行评估,亦未指出借款方未按时还款的处理方法
[
]
;柳晶婷
[
]
以定量的方式对基于区
块链的借贷平台进行了风险评估。以上研究旨在通过完全去中心化的方式完成借贷关系,但均无法有
效预防废债情况的发生,而且会受困于匿名性的影响,在有违约行为时无法追责到个人。
基于 此 ,本 文 提出 一 种基于 智能 合 约的 理 财借贷 方 案, 首先 设 计 (
)借贷投资模型,使一个标的的发起、投资和还款等操作由银行、投资方和借款方
三方参与,通过智能合约算法维护标的状态,实现逾期判定和代偿等功能,解决现有方案中的坏账追
责
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]
问题,同时借款方和投资方采用一对多关系,可以满足借款方快速筹款的需求;然后采用基于
深度学习的智能评估预测算法对借款方进行评估,与人工审核相比,提高了贷款资质判断的客观性;
最后,该方案中有多方参与主体的信任背书,与当前由银行直接向用户贷款相比,具有分散银行资金
风险、提高闲散零户资金利用率的优点
[
]
。
研究背景
区块链
近年来,区块链由于比特币
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]
的出现再次走进大众视野。从狭义理解,区块链就是包含有数据交易
信息的区块按顺序组成的链,每个区块都含有父区块的 ! 值、时间戳,采用密码学技术保证数据
的不可篡改和不可伪造性,是去中心化的分布式账本数据库
[
]
。如果想篡改区块链数据,需要拥有
全网 "的算力,对于当前节点的算力来说很难达到,因此其数据不可非法篡改的特点受到人们青睐。
以太坊区块链
[
]
被称为区块链 时代,支持图灵完备的智能合约,增强了脚本功能。
智能合约
年,#$%&'在 国际电子合同研讨会上发表智能合约的主题演讲并指出许多合同条款
都可以嵌入到硬件和软件中,从而使违反合约的行为变得成本高昂
[
]
。在区块链技术背景下,智能
合约能够在协议既定的条件下,保证借贷、抵押等协议的正常执行,降低合约欺诈、合约逃债风险,
将参与者、法律协议、相关商业逻辑程序化,等同于代码中的法律,为基于区块链的应用提供了良好
的安全保证,同时也促进了区块链技术在现实生活中的应用
[
]
。
去中心化与中心化
去中心化与中心化是一组对立的概念
[
]
。人们目前使用的很多 (、)' 应用都是中心化的,由某
一公司或组织管理其服务,并掌握相关数据、信息。如果服务器出现问题,会面临不可用的问题,同
时可能会有数据泄漏、信息违规操作的风险。
基于区 块链技术,以 太坊社区将基 于智能合约的 应用称为去中 心化的应用程 序( *$+&,
(--, *(--)。其数据不再由某一个中心化的公司或组织拥有,各节点均可以获取完整的数据,不
会出现由于某一节点服务失效而造成整个应用宕机的现象。然而,去中心化的应用会面临各节点需要
存储大量数据的问题,各节点存储重复的数据在某种意义上是对存储空间的浪费。
系统设计
本文基于智能合约的新型理财借贷系统设计出 借贷投资模型。该模型以银行作为中间机构,采
用基于神经网络的深度学习风控评估算法预测借款方的还款能力,银行在系统中心化与去中心化部分
扮演双重角色。银行中存储借款方的个人信息、借贷记录和违约情况等,借款方向银行提交借款申请
以及银行完成智能评估视为系统中心化部分;银行发布标的、借款方和投资方进行资金交易、代偿交
易等视为系统去中心化部分。
系统业务模型
图 展示了包含借款方借款、银行完成智能评估并发布标的、投资方投资、借款方还款、指定代偿人
代偿的 系统业务模型。以下基于该模型进行具体分析:①借款方()指有借款需求的
个人或组织;②投资方()指拥有资金并且有投资理财意向的用户,其选择一些标的产品进
行投资,赚取一定的收益;③银行()既是用户信息的存储中心,完成风险智能评估,扮演着
借款方资质复审、追查坏账的重要角色,又是区块链网络中标的的唯一合法发起方,完成标的的新增 ;
④指定熟人指某一标的借款方指定的代偿人,在借款方未能按时还款时,投资方可以启动代偿程序,
由该指定熟人完成代偿;⑤监管部门对整体运作模式进行监管,同时也是区块链网络中的一个节点,
可以获取交易数据的备份,对资金转移和交易进行跟踪管理。
图 1EBBI 系统业务模型
Fig. 1EBBI system business model
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在使用过程中,一方面为了查验借款用户的还账能力,减小赖帐风险,保护投资用户的合法权益;另
一方面,由于区块链数据公开可读,为了保护用户隐私,避免借款方个人隐私信息泄漏,借款方不直
接发布标的,而是先向银行提交借款申请,经由银行智能评估后发布标的。投资方可以在平台中浏览
查看,选择愿意投资的产品项目,投资资金经由合约账户,再由借款方提取至个人账户,不再是由银
行单独放贷,分散了其资金风险。在还款日期截止之前,借款方将资金转至合约账户,然后投资方将
相应的本息提取至个人账户,借款方和投资方直接完成一次借贷投资关系。
图 中数字标注的流程展示了一个最简单的线性借贷投资场景。基于智能合约的理财借贷系统具有以
下特点:①去中心化与中心化相结合。在该平台系统中,银行保存用户信息,降低了区块链由于数据
的公开可读性而对借款方隐私信息造成泄露的风险,也有助于坏账发生时银行和监管部门介入追查;
而基于智能合约的资金交易过程具有去中心化的特点;②标的信息、交易数据等重要信息上链保存。
标的信息、抵押资产记录都是借款方的借款证明,因此要确保这些数据不被恶意篡改并且可追溯。将
标的信息、用户投资、还款等信息保存在区块链后,监管部门也可以获取相关数据并掌握资金流向。
若用户有造假违约行为发生,将会被永久记录且无法消除,对其造成恶劣影响,因此能从主观层面降
低参与双方作假的意图;③基于深度学习的风控评估算法完成智能评估。结合深度学习思想完成贷款
前的智能评估提高了资质审核的客观性,有利于帮助小微企业、个人实现贷款需求。
系统架构
该系统包含中心化与去中心化两部分,基于智能合约的理财借贷系统架构如图 所示。
图 2系统架构
Fig. 2System structure
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应用视图模块
该模块旨在为用户提供简洁的互动和可视化操作界面,满足基本使用需求。在系统的中心化部分,借
款用户可以向银行申请注册,发送个人借款申请。该部分采用 1 前端框架实现,可以通过易用的
(((--+$23$)实现数据响应和视图组合。
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资源评论
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