
Introduction
La baisse d'efficacité des règlements, le manque de transparence des audits et la prévention des fraudes dans les systèmes actuels de négociation de titres sont des problèmes graves causés par des intermédiaires centralisés et des infrastructures obsolètes. Des [cadres blockchain] révolutionnaires contribueront à améliorer l'efficacité de la négociation de titres.
Les anciens modèles de trading exposent les participants à des risques de contrepartie en raison de retards de règlement, d'une mauvaise tenue des registres et d'une vérification manuelle de la conformité. Ces problèmes sont résolus par un système pionnier basé sur la blockchain, appelé Provable Atomic Consensus for Trading.
Présentation du système PACT
Le PACT est un système complexe basé sur la blockchain qui a un objectif précis dans les zones de trading réglementées des institutions financières. C'est un système complet qui combine des mécanismes de consensus hybrides et des solutions cryptographiques protégeant la confidentialité pour créer un environnement de trading sûr et transparent.
La structure est une combinaison de trois éléments de base :
- Un mécanisme de consensus hybride pour assurer une finalité efficace des transactions
- Preuve à divulgation nulle de connaissance des règlements atomiques sur une livraison instantanée contre paiement
- Lisible par les régulateurs contrats intelligents
Ces aspects comportementaux complètent les développements infrastructurels et montrent à quel point l'expérience utilisateur est importante pour garantir des systèmes de négociation clairs et sécurisés, compte tenu des fluctuations des prix, des règlements et du manque de clarté dans la tenue des registres.
Même si l'adoption de la technologie a amélioré l'efficacité des systèmes de négociation sur les marchés financiers, les problèmes de volatilité des marchés financiers continuent d'influencer les opérations de négociation de titres.
Solutions cryptographiques avancées
Les algorithmes cryptographiques avancés comme les preuves à divulgation nulle de connaissance offrent un super équilibre entre la transparence des transactions et la garantie que les infos sensibles sur les échanges ne seront pas divulguées au grand jour.
Avec la technologie blockchain, on peut avoir une architecture décentralisée, immuable et sécurisée par cryptographie qui pourrait changer la transparence et la sécurité de l'infrastructure du marché des valeurs mobilières.
Le contrôle décentralisé et le registre partagé dans le registre distribué améliorent la transparence et la confiance dans les opérations commerciales et facilitent les opérations de négociation de titres grâce à l'identification en temps réel des anomalies.
Les avancées technologiques qui pourraient révolutionner les marchés boursiers sont les suivantes :
- Améliorer la transparence
- Titres dans une transaction
- Marges financières
- Efficacité opérationnelle des investissements boursiers
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Problématique de recherche et justification
La confiance des utilisateurs et l'échange de valeurs boursières entre acheteurs et vendeurs, le processus de vérification et la sécurité des transactions sont assurés par la technologie blockchain, qui relève les défis rencontrés dans les systèmes de négociation de titres, tant dans les opérations traditionnelles que modernes.
Ces défis comprennent :
- Transparence
- Processus de négociation opaques
- Règlements lents
- Sujets à la fraude
Ces lacunes dans les modèles actuels de négociation de titres incitent à développer une sécurité et une traçabilité plus avancées des transactions boursières grâce à la technologie blockchain dans le cadre du PACT.
Objectifs de l'étude
L'étude va essayer de concevoir et d'évaluer un modèle de négociation de titres basé sur la blockchain qui va améliorer :
- Sécurité des transactions
- Efficacité du règlement
- Meilleure conformité réglementaire
- Traçabilité des transactions
- Confidentialité des transactions dans le cadre d'une opération sur titres
La méthode de consensus hybride utilise les modèles Byzantine Fault Tolerance et Directed Acyclic Graph.
Cadre PACT Innovation
PACT est une nouvelle méthode qui intègre une stratégie de validation soumise à des contraintes de temps et constitue un cadre de référence adapté aux validateurs, spécialement conçu pour fonctionner dans des contextes réglementés liés aux valeurs mobilières.
PACT offre une finalité déterministe dans les limites de conformité via :
- Crochets d'audit réglementaire
- Fenêtres de validation des échanges organisés
- Circonstances de livraison atomique contre paiement
La conception offre un consensus efficace et une connexion fluide avec des couches de preuve zéro connaissance basées sur la confidentialité et de conformité aux contrats intelligents, surpassant les solutions hybrides actuelles.
Parmi les innovations les plus importantes proposées dans ce cadre, on peut citer la création d'un modèle global de négociation de titres basé sur la blockchain, qui améliorerait le niveau de sécurité et de divulgation des traces de transactions.
Analyse de la revue de la littérature
Des études récentes ont montré comment un mécanisme de sécurité financière basé sur la blockchain peut être conçu avec un modèle de consensus hybride, qui combine la tolérance aux pannes byzantines et le graphique acyclique dirigé, pour assurer la finalité des transactions et produire des règlements atomiques à preuve zéro, garantissant ainsi leur exécution en temps réel sans divulguer les soldes des actifs.
Systèmes de conception alternatifs
Un système de conformité basé sur des contrats intelligents a été mis au point pour vérifier en temps réel les détecteurs d'anomalies, tout en assurant la sécurité et la confidentialité des acheteurs et des vendeurs.
Dans un compte rendu, un modèle de contrats intelligents basé sur l'apprentissage profond a été proposé pour garantir la sécurité des transactions financières en utilisant des réseaux dynamiques à contexte temporel profond avec de meilleurs algorithmes d'optimisation dans les bases de données des consortiums privés.
Études sur la performance
Les études d'analyse des performances ont utilisé la simulation pour voir l'impact de la technologie blockchain sur les procédures de négociation boursière, notamment :
- Trading
- Effacement
- Règlement
Grâce aux ensembles de données sur les mesures des processus, le type et le volume des transactions, on a constaté que l'efficacité des processus et les délais de transaction avaient été considérablement améliorés, surtout pour les montants plus élevés.
Consensus atomique vérifiable basé sur la blockchain
Collecte et traitement des données
Les collectes et le traitement des données commerciales de Provable Atomic Consensus donnent des infos sur :
- Annulations de commande
- Retards d'exécution
- Comportements commerciaux sur les marchés centralisés et réglementés utilisant du matériel informatique bas de gamme.
Pour renforcer et améliorer la généralisation du cadre proposé, surtout en ce qui concerne l'application de la conformité, la détection des fraudes et les règlements atomiques de livraison contre paiement, les ensembles de données librement accessibles ont été modifiés pour faire les tests dans un marché réglementé simulé.
Pré-traitement des données
Les données brutes ont dû être super bien préparées, car les marchés des cryptomonnaies sont ouverts 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, même les week-ends et les jours fériés, et présentent d'énormes différences réglementaires et structurelles par rapport aux marchés boursiers classiques.
Les données ont été ajustées pour inclure :
- Heures d'ouverture traditionnelles de la bourse
- Entrées chronologiques des transactions au comptant et à terme
- Transactions à haute fréquence
- Enregistrements en chandeliers avec indicateurs d'ouverture, de haut, de bas et de clôture.
- Volumes combinés
- Indicateurs « preneur/faiseur » avec des infos sur la direction des transactions
- Horodatages précis à la milliseconde ou à la microseconde près
Mise en place d'un mécanisme de consensus hybride
Le mécanisme de consensus hybride est rapide et tolérant aux pannes, avec un temps de vérification des preuves et des requêtes d'audit réglementaire variables en fonction des charges du marché.
Structures de base
Les structures de base sont utilisées pour formaliser les propositions commerciales et se composent de :
- Identifiants de commande
- Prix
- Volume des actifs
- Horodatages
Ces éléments sont nécessaires pour identifier de manière unique chaque transaction dans la blockchain et pour fournir les bases nécessaires à la validation et à la connexion des transactions dans l'infrastructure de consensus.
Architecture des transactions
Les transactions forment un graphique acyclique dirigé où chaque transaction fait référence à des transactions valides qui se produisent dans les délais définis. Cette conception garantit que telle ou telle transaction est associée à des transactions valides antérieures, que la bifurcation est évitée et que l'historique des transactions est cohérent.
Intégration de la tolérance aux pannes byzantine
*le système de tolérance aux pannes byzantine est un truc de vote hybride qui permet d'arriver à un consensus rapidement tout en restant tolérant aux pannes. La tolérance aux pannes byzantine peut supporter la défaillance de certains nœuds tout en garantissant l'intégrité du processus de consensus.
Paramètres du mécanisme de consensus
| Paramètre | Valeur | Objectif |
|---|---|---|
| Heure de finalisation | <2 secondes | Confirmation rapide des transactions |
| Tolérance aux pannes | 33 % de nœuds malveillants | Sécurité du réseau |
| Nœuds de validation | Autorisé | Conformité réglementaire |
Règlements atomiques à preuve zéro connaissance
Les règlements atomiques à preuve zéro connaissance sont des règlements atomiques livraison contre paiement avec des preuves cryptographiques avancées, plus la confidentialité. Les conditions commerciales garantissent que les parties ont un équilibre des actifs leur permettant de participer aux transactions proposées.
Mécanismes de protection de la vie privée
Le système prend en compte les soldes des vendeurs et des acheteurs pour les volumes d'échange requis des actifs respectifs, et chaque montant de l'actif est caché à l'aide de générateurs et de facteurs de masquage aléatoires.
Le système enregistre les valeurs des actifs de manière privée et peut générer des preuves sans montrer les soldes réels sur la chaîne.
Vérification du règlement
Les conditions qui garantissent qu'il y a assez d'actifs pour régler les quantités échangées et les fonds à régler aux prix convenus sont appelées « vérification du solde ». Cette vérification s'assure que les deux parties peuvent faire des échanges comme prévu sans dévoiler leurs soldes réels.
Ces preuves permettent de vérifier la protection de la vie privée, c'est-à-dire de vérifier que les transactions peuvent être effectuées sans exposer de données financières sensibles à des tiers et aux participants à la blockchain.
Cadre de conformité basé sur les contrats intelligents
Conformité réglementaire automatisée
La conformité réglementaire automatisée, c'est une approche qui utilise des contrats intelligents pour garantir que les requêtes réglementaires respectent les exigences réglementaires et permettre la divulgation sélective et la surveillance en temps réel des transactions.
Processus de vérification des utilisateurs
Les vérifications des participants individuels sont aussi faites avec des fonctions de conformité qui vérifient que seuls les utilisateurs enregistrés peuvent faire des activités de trading et que les transactions doivent avoir des dispositions de vérification, y compris les exigences « know-your-customer » (connaître son client).
Cette règle garantit la conformité en veillant à ce que seuls les acteurs légitimes et vérifiés puissent négocier des actifs, et que ceux qui ne respectent pas la règle n'aient pas accès aux systèmes de négociation, conformément aux lois anti-blanchiment d'argent et aux principes d'atténuation des risques.
Surveillance de la conformité du volume
La conformité en matière de volume garantit que les volumes cumulés d'un utilisateur ne dépassent pas les limites réglementaires quotidiennes ou mensuelles, en fonction des montants cumulés des volumes de transactions. Pour éviter toute manipulation du marché, les organismes de réglementation imposent généralement des limites de volume.
Détection des anomalies en temps réel
La détection des anomalies détermine les scores d'anomalie en temps réel, qui sont calculés en fonction de la pondération de sensibilité de :
- Volume
- Variation des prix
- Délais entre les transactions
Ça permet de repérer en temps réel les transactions louches qui sortent de l'ordinaire, pour qu'on puisse faire des audits ou envoyer des avertissements réglementaires et éviter les abus ou les manipulations du marché.
Mesures de performance et analyse des résultats
Fonctions de requête et évaluation de la blockchain
Les fonctions de requête fournissent des métadonnées commerciales non sensibles qui peuvent être vérifiées par les régulateurs. En plus, les failles liées à la blockchain ont été évaluées sur les services qui facilitent les systèmes de négociation de titres.
Une analyse comparative a été faite sur plusieurs paramètres de performance :
- Caractère définitif de la transaction
- Vérification des épreuves
- Respect des contrats intelligents
- Détection des anomalies
- Auditabilité
Environnement de test
Les expériences ont été menées sur des ensembles de données modifiés qui simulaient le comportement classique du marché boursier à partir de données commerciales complètes avec une résolution de l'ordre de la milliseconde et de la microseconde.
Le déploiement de la blockchain a impliqué des nœuds de validation dans des réseaux autorisés avec des critères de consensus particuliers. Les mécanismes de consensus hybrides avec tolérance aux pannes byzantines et graphes acycliques dirigés ont été adoptés pour permettre des transactions efficaces et tolérantes aux pannes.
Indicateurs clés de performance
Résultats des mesures de performance
| Métrique | Système traditionnel | Cadre PACT | Amélioration |
|---|---|---|---|
| Délai de finalisation du consensus | 5 à 10 secondes | <2 secondes | réduction de 75 % |
| Temps de vérification des épreuves | Sans objet | 50 ms | Vérification en temps réel |
| Débit | 1 000 TPS | plus de 10 000 TPS | amélioration de 10 fois |
| Taux de vulnérabilité | Élevé | Réduction significative | Amélioration majeure |
Améliorations en matière d'analyse de la transparence et d'auditabilité
La disponibilité de métadonnées vérifiables sous forme d'horodatages, de hachages de vérification et de preuves cryptographiques contribue à l'amélioration des valeurs de l'indice d'auditabilité.
Fonctionnalités d'accès réglementaire
La sécurité est vérifiée grâce à des infos détaillées sur les horodatages et les preuves via des fonctions de requête dans les services commerciaux, ce qui permet à un régulateur d'accéder en temps réel aux données non sensibles qui peuvent être vérifiées, sans pour autant révéler les soldes et identités sensibles.
Le système offre des gains importants en matière d'indice d'auditabilité, ce qui montre bien que les systèmes blockchain permettent une visibilité conforme des transactions, accessible aux régulateurs.
Analyse du débit
L'analyse du débit montre comment le nombre de nœuds de validation fait grimper le taux de traitement des transactions. Les graphes acycliques dirigés de consensus parallèle peuvent être utilisés pour traiter les transactions sans blocage.
La vérification cryptographique est super optimisée et ne nécessite pas la relecture complète du nœud, ce qui augmente la vitesse de traitement des transactions.
Comparaison des performances et de la latence du système
Le nombre de validateurs est comparé au débit du système, car il a été constaté qu'il prend en charge des systèmes de trading évolutifs et à haute fréquence avec une certaine latence.
Optimisation des performances
Le système utilise un consensus hybride qui permet :
- Propagation parallèle des blocs
- Définitivité dans le temps
- Réduction du coût de validation
- Acheminement des transactions sur un graphe sans goulots d'étranglement globaux
Avec un volume de transactions plus important simulant la demande des utilisateurs ou le trafic commercial, la surcharge de latence sous la charge peut entraîner des transactions manquées ou des dérapages de prix dans le commerce des titres.
Les résultats de la recherche montrent que la latence sur plusieurs validateurs est bien plus faible, et que les performances de latence sous charge sont bien meilleures que celles des modèles de recherche actuels.
Recherches futures et mise en œuvre
Considérations relatives au déploiement dans le monde réel
Les déploiements à petite échelle réglementés dans des environnements autorisés pour le trading de titres basé sur la blockchain dans le monde réel doivent pouvoir fonctionner avec l'infrastructure financière. Le cadre peut révéler des interfaces conformes, des couches de traduction de messages qui peuvent être intégrées aux systèmes financiers classiques.
Limites du cadre et travaux futurs
Le cadre a aussi quelques points faibles :
- Impossible de passer à de gros volumes avec les implémentations actuelles.
- Les nœuds de validation qui pourraient avoir du mal à gérer des marchés à très fort volume.
- Génération et vérification de preuves cryptographiques qui demandent beaucoup de calculs pendant les périodes de forte activité
Domaines de développement futur
Les études futures élargiront le cadre pour permettre :
- Règlement inter-chaînes
- Calcul de modèles financiers complexes
- Échanges interbourses
- Mise en place d'une preuve à divulgation nulle de connaissance récursive
- Algorithmes avancés de détection des anomalies
- Fonctions de confidentialité améliorées
Contrats intelligents et révolutions futures - Conclusions
Le cadre proposé représente une évolution importante du trading de titres basé sur la blockchain, en tenant compte des faiblesses importantes des modèles actuels.
Des études montrent qu'avec le consensus hybride, la preuve à divulgation nulle de connaissance et la conformité comprenant des contrats intelligents, le système améliore considérablement les processus de conformité automatisés, grâce auxquels les marchés boursiers sont respectés en temps réel et les régulateurs se voient accorder les capacités de surveillance nécessaires.
Résumé des résultats de recherche
Les résultats confirment que la technologie blockchain a le potentiel de révolutionner les infrastructures dans le domaine des titres, avec des gains quantifiables en matière de sécurité et de transparence, sans compromettre les obligations réglementaires.
Le cadre présente des améliorations considérables :
- Réductions du délai de finalisation du consensus
- Améliorations dans les processus de vérification des épreuves
- Pertes de vulnérabilité par rapport aux modèles de recherche existants
- L'indice d'auditabilité augmente pas mal.
- Le débit sur plusieurs validateurs montre des améliorations significatives.
- La latence sur de gros volumes de transactions offre des améliorations considérables
L'étude montre que la technologie blockchain peut vraiment changer l'infrastructure des titres tout en gardant le respect des règles et le niveau de sécurité.


