
Introduzione
La scarsa efficienza nei regolamenti, la mancanza di trasparenza nelle verifiche e la prevenzione delle frodi negli attuali sistemi di negoziazione dei titoli sono problemi seri causati da intermediari centralizzati e infrastrutture obsolete. Le rivoluzionarie strutture blockchain aiuteranno a migliorare l'efficacia nella negoziazione dei titoli.
I vecchi modelli di trading espongono i partecipanti a rischi di controparte dovuti a ritardi nei pagamenti, cattiva tenuta dei registri e verifica manuale della conformità. Questi punti deboli sono risolti da un sistema innovativo basato su blockchain chiamato Provable Atomic Consensus for Trading.
Panoramica del sistema PACT
Il PACT è un sistema complesso basato su blockchain che ha un obiettivo specifico nelle zone di trading regolamentate delle istituzioni finanziarie. È un sistema completo che combina meccanismi di consenso ibridi con soluzioni crittografiche che proteggono la privacy per creare un ambiente di trading sicuro e trasparente.
La struttura è fatta da tre parti base:
- •Un meccanismo di consenso ibrido per garantire un'efficiente finalità delle transazioni
- •Prova a conoscenza zero di transazioni atomiche su consegna istantanea contro pagamento
- •Leggibili dalle autorità di regolamentazione contratti intelligenti
Questi aspetti comportamentali completano gli sviluppi infrastrutturali e mostrano quanto sia importante l'esperienza dell'utente per avere sistemi di trading chiari e sicuri, considerando le fluttuazioni dei prezzi, i regolamenti e la tenuta dei registri poco chiara.
Anche se l'uso della tecnologia ha reso più efficienti i sistemi di trading nei mercati finanziari, la volatilità dei mercati continua a influenzare le operazioni di compravendita di titoli.
Soluzioni crittografiche avanzate
Algoritmi crittografici avanzati come Zero Knowledge Proofs offrono un ottimo equilibrio tra la trasparenza delle transazioni e la garanzia che le informazioni sensibili relative alle negoziazioni non vengano divulgate al mondo esterno.
Con la tecnologia blockchain, c'è la possibilità di un'architettura decentralizzata, immutabile e crittograficamente sicura, in grado di cambiare la trasparenza e la sicurezza nell'infrastruttura del mercato dei titoli.
Il controllo decentralizzato e il registro condiviso nel registro distribuito aumentano sia la trasparenza che la fiducia nelle operazioni di trading e aiutano nelle operazioni di negoziazione di titoli grazie all'identificazione in tempo reale delle anomalie.
I progressi tecnologici che potrebbero rivoluzionare i mercati azionari sono:
- •Migliorare la trasparenza
- •Titoli in una transazione
- •Margini finanziari
- •Efficienza operativa degli investimenti azionari
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Descrizione del problema di ricerca e razionalizzazione
La fiducia degli utenti e lo scambio di valori azionari tra acquirenti e venditori, il processo di verifica e la sicurezza delle transazioni sono garantiti dalla tecnologia blockchain, che affronta le sfide incontrate nei sistemi di negoziazione dei titoli secondo le modalità tradizionali e moderne.
Queste sfide includono:
- •Trasparenza
- •Processi di negoziazione poco chiari
- •Insediamenti lenti
- •Suscettibilità alle frodi
Queste mancanze nei modelli attuali di negoziazione dei titoli spingono a sviluppare sistemi più avanzati di sicurezza e tracciabilità delle transazioni di titoli con la tecnologia blockchain nell'ambito del quadro PACT.
Obiettivi dello studio
Lo studio cercherà di progettare e valutare un modello di negoziazione di titoli basato su blockchain che migliorerà:
- •Sicurezza delle transazioni
- •Efficienza dei pagamenti
- •Migliore conformità normativa
- •Tracciabilità delle transazioni
- •Privacy delle transazioni nel commercio di titoli
Il metodo di consenso ibrido usa i modelli Byzantine Fault Tolerance e Directed Acyclic Graph.
Innovazione del quadro PACT
PACT è un nuovo metodo che include una strategia di commit con limiti di tempo ed è un quadro di riferimento pensato per i validatori, creato apposta per funzionare in contesti di titoli regolamentati.
PACT offre una finalità deterministica entro i limiti di conformità tramite:
- •Controlli normativi
- •Finestre di convalida del commercio organizzato
- •Consegna atomica contro circostanze di pagamento
Il design offre un consenso efficiente e una connessione fluida con livelli di conformità basati sulla privacy, zero-knowledge proof e smart contract, superando le attuali soluzioni ibride.
Tra le novità più importanti proposte nel quadro normativo, si può citare la creazione di un modello completo di trading di titoli basato su blockchain che migliorerebbe la sicurezza e la trasparenza delle transazioni.
Analisi della letteratura
Studi recenti hanno mostrato come si possa progettare un meccanismo di sicurezza finanziaria basato su blockchain con un modello di consenso ibrido, che unisce la tolleranza ai guasti bizantini e il grafo aciclico diretto, per garantire la definitività delle transazioni e produrre regolamenti atomici a conoscenza zero, assicurando che vengano consegnati in tempo reale senza rendere pubblici i saldi delle attività.
Sistemi di progettazione alternativi
È stato creato un sistema di conformità basato su contratti intelligenti per controllare in tempo reale i rilevatori di anomalie, garantendo sicurezza e privacy sia agli acquirenti che ai venditori.
In un resoconto, è stato proposto un modello di contratti intelligenti basato sul deep learning per garantire la sicurezza delle transazioni finanziarie utilizzando Dynamic Deep Temporal Context Networks con algoritmi di ottimizzazione migliori nei database dei consorzi privati.
Studi sulle performance
Gli studi di analisi delle prestazioni hanno usato la simulazione per capire l'impatto della tecnologia blockchain sulle procedure di negoziazione azionaria, tra cui:
- •Trading
- •Cancellazione
- •Accordo
Con i dati sulle metriche di processo, il tipo e il volume delle transazioni, si è visto che l'efficienza dei processi e i tempi di transazione sono migliorati parecchio, soprattutto per gli importi più alti.
Consenso atomico dimostrabile basato su blockchain
Raccolta e trattamento dei dati
Le raccolte e l'elaborazione dei dati di trading di Provable Atomic Consensus offrono informazioni su:
- •Annullamenti degli ordini
- •Ritardi nell'esecuzione
- •Comportamenti di trading sia nei mercati centralizzati che in quelli regolamentati utilizzando hardware di fascia bassa
Per rendere il quadro proposto più forte e più facile da usare, soprattutto per quanto riguarda il rispetto delle regole, la ricerca delle frodi e i pagamenti automatici, abbiamo modificato i dati disponibili per fare dei test in un mercato simulato e regolamentato.
Pre-elaborazione dei dati
I dati grezzi hanno dovuto subire un'intensa pre-elaborazione, poiché i mercati delle criptovalute sono aperti 24 ore su 24, 7 giorni su 7, anche nei fine settimana e nei giorni festivi, e presentano enormi differenze normative e strutturali rispetto ai mercati azionari standard.
I dati sono stati modificati per includere:
- •Orari tradizionali di negoziazione del mercato azionario
- •Dati temporali relativi alle operazioni spot e futures
- •Operazioni ad alta frequenza
- •Registrazioni candlestick con indicatori di apertura, massimo, minimo e chiusura
- •Volumi combinati
- •Bandiere Taker/Maker che indicano la direzione delle operazioni
- •Tieni i timestamp precisi al millisecondo o al microsecondo
Implementazione del meccanismo di consenso ibrido
Il meccanismo di consenso ibrido è veloce e tollerante agli errori, con tempi di verifica delle prove e richieste di audit normativi che variano a seconda del carico di mercato.
Strutture di base
Le strutture di base servono a formalizzare le proposte commerciali e sono composte da:
- •Identificatori dell'ordine
- •Prezzi
- •Volume delle risorse
- •Timbri temporali
Questi sono necessari per identificare in modo univoco ogni transazione nella blockchain e per fornire le basi necessarie per convalidare e collegare le transazioni nell'infrastruttura di consenso.
Architettura delle transazioni
Le transazioni formano un grafico aciclico diretto dove ogni transazione si riferisce a transazioni valide che avvengono entro i tempi stabiliti. Questo sistema fa sì che ogni operazione sia collegata a quelle valide che l'hanno preceduta, evitando che si creino biforcazioni e mantenendo la cronologia delle operazioni coerente.
Integrazione della tolleranza ai guasti bizantina
Il sistema Byzantine Fault Tolerance è un modo di votare misto che può garantire un accordo in poco tempo ma senza problemi. Byzantine Fault Tolerance può sopportare il malfunzionamento di alcuni nodi e comunque garantire che l'accordo sia corretto.
Parametri del meccanismo di consenso
| Parametro | Valore | Scopo |
|---|---|---|
| Ora di chiusura | <2 secondi | Conferma veloce delle transazioni |
| Tolleranza agli errori | 33% di nodi dannosi | Sicurezza della rete |
| Nodi di convalida | Autorizzato | Conformità normativa |
Accordi atomici con prova a conoscenza zero
I regolamenti atomici a conoscenza zero sono regolamenti atomici Delivery-versus-Payment con prove crittografiche avanzate e privacy. I termini commerciali assicurano che le parti abbiano un equilibrio patrimoniale tale da poter partecipare alle transazioni suggerite.
Meccanismi di protezione della privacy
Il sistema tiene conto dei saldi tra venditori e acquirenti dei volumi di scambio richiesti delle rispettive attività e ogni importo dell'attività è nascosto tramite generatori e fattori di occultamento casuali.
Lo schema registra i valori delle risorse in modo privato e può generare prove senza mostrare i saldi effettivi sulla catena.
Verifica dell'insediamento
Le condizioni che assicurano che ci siano risorse sufficienti per regolare le quantità di scambio e i fondi da regolare ai prezzi concordati sono note come controllo del saldo. Questa verifica garantisce che entrambe le parti possano effettuare gli scambi come concordato senza rivelare i loro saldi effettivi.
Queste prove permettono di controllare che la privacy sia rispettata, cioè che le transazioni possano essere fatte senza che i dati finanziari sensibili finiscano nelle mani di terzi e dei partecipanti alla blockchain.
Struttura di conformità basata su contratti intelligenti
Conformità normativa automatizzata
La conformità normativa automatizzata è un modo di fare le cose che usa contratti intelligenti per far rispettare l'accesso alle query normative in base ai requisiti normativi e permettere la divulgazione selettiva e il monitoraggio in tempo reale delle operazioni.
Processo di verifica dell'utente
Le verifiche dei singoli partecipanti vengono fatte anche con funzioni di conformità che controllano che solo gli utenti registrati possano fare trading e che le operazioni abbiano le verifiche necessarie, come i requisiti know-your-customer.
Questa regola garantisce la conformità assicurando che solo soggetti legittimi e verificati possano scambiare beni, e che chi non rispetta la regola non abbia accesso ai sistemi di trading, come previsto dalle leggi antiriciclaggio e dai principi di mitigazione del rischio.
Monitoraggio della conformità del volume
La conformità dei volumi assicura che i volumi cumulativi di un utente non superino i limiti di negoziazione giornalieri o mensili previsti dalla normativa, a seconda degli importi cumulativi dei volumi di negoziazione. Per evitare la manipolazione del mercato, gli organismi di regolamentazione di solito impongono limiti di volume.
Rilevamento delle anomalie in tempo reale
Il rilevamento delle anomalie determina i punteggi di anomalia in tempo reale, che dipendono dalla sensibilità di:
- •Volume
- •Variazione di prezzo
- •Tempistiche tra le operazioni
Questo permette di individuare in tempo reale le operazioni sospette che non rientrano nelle norme storiche, in modo da poter effettuare controlli o inviare avvisi normativi per frenare gli abusi o le manipolazioni del mercato.
Metriche di prestazione e analisi dei risultati
Funzioni di query e valutazione della blockchain
Le funzioni di query forniscono metadati commerciali non sensibili che possono essere controllati dalle autorità di regolamentazione; inoltre, sono state valutate le vulnerabilità basate sulla blockchain sui servizi che facilitano i sistemi di negoziazione dei titoli.
È stata fatta un'analisi comparativa di diversi parametri di prestazione:
- •Definitività della transazione
- •Controlla bene
- •Segui gli smart contract
- •Rilevamento delle anomalie
- •Verificabilità
Ambiente di test
Gli esperimenti sono stati fatti su set di dati modificati che simulavano il comportamento classico del mercato azionario usando dati di trading completi con risoluzione al millisecondo e al microsecondo.
L'implementazione della blockchain ha coinvolto nodi di convalida in reti autorizzate con criteri di consenso specifici. Sono stati adottati meccanismi di consenso ibridi con tolleranza ai guasti bizantini e grafici aciclici diretti per supportare transazioni efficienti e tolleranti ai guasti.
Indicatori chiave di prestazione
Risultati delle metriche di prestazione
| Metrica | Sistema tradizionale | Struttura PACT | Miglioramenti |
|---|---|---|---|
| Tempo di finalizzazione del consenso | 5-10 secondi | <2 secondi | riduzione del 75% |
| Tempo di verifica della bozza | N/A | 50 ms | Verifica in tempo reale |
| Throughput | 1.000 TPS | 10.000+ TPS | Miglioramento di 10 volte |
| Tasso di vulnerabilità | Alto | Riduzione significativa | Miglioramento importante |
Miglioramenti nell'analisi della trasparenza e nella verificabilità
Avere metadati verificabili come timestamp, hash di verifica e prove crittografiche aiuta a migliorare i valori dell'indice di verificabilità.
Funzionalità di accesso normativo
La sicurezza viene controllata attraverso informazioni dettagliate sui timestamp e prove tramite funzioni di query nei servizi commerciali, permettendo l'accesso in tempo reale di un'autorità di regolamentazione a dati non sensibili che possono essere verificati, ma senza rivelare saldi e identità sensibili.
Il sistema offre un bel miglioramento nell'indice di verificabilità, il che significa che i sistemi blockchain permettono una visibilità delle transazioni conforme alle regole, accessibile alle autorità di regolamentazione.
Analisi della produttività
L'analisi della velocità effettiva mostra come aumenta la velocità di elaborazione delle transazioni con il numero di nodi di convalida. I grafici aciclici diretti del consenso parallelo possono essere usati per fare l'elaborazione delle transazioni senza blocchi.
Il controllo della prova crittografica è super ottimizzato e non serve ripetere tutto il nodo, così si aumentano le velocità di elaborazione delle transazioni.
Confronto tra prestazioni di sistema e latenza
Il numero di validatori viene confrontato con il throughput del sistema, poiché è stato notato che supporta sistemi di trading scalabili e ad alta frequenza con latenza.
Ottimizzazione delle prestazioni
Il sistema usa un consenso ibrido che permette:
- •Propagazione parallela dei blocchi
- •Definitività limitata nel tempo
- •Meno soldi per la convalida
- •Instradamento delle transazioni su un grafico senza colli di bottiglia globali
Con un volume di transazioni più grande che simula la domanda degli utenti o il traffico commerciale, il sovraccarico di latenza sotto carico può causare operazioni mancate o slittamenti di prezzo nel trading di titoli.
I risultati della ricerca mostrano che la latenza su più validatori è molto più bassa e le prestazioni della latenza sotto carico sono decisamente migliori rispetto ai modelli di ricerca attuali.
Ricerca futura e implementazione
Cose da considerare per l'implementazione nel mondo reale
Le operazioni di trading di titoli basate su blockchain nel mondo reale, regolamentate da implementazioni su piccola scala in ambienti autorizzati, devono essere compatibili con l'infrastruttura finanziaria. Il framework può rivelare interfacce conformi e livelli di traduzione dei messaggi che possono essere integrati con i sistemi finanziari tradizionali.
Limiti del framework e lavoro futuro
Il framework ha anche un po' di difetti:
- •Impossibilità di scalare a grandi volumi con le implementazioni esistenti
- •I nodi di convalida potrebbero avere difficoltà a gestire mercati con volumi molto elevati
- •Creazione e verifica di prove crittografiche che richiedono un sacco di calcoli durante i periodi di traffico intenso
Aree di sviluppo futuro
Gli studi futuri amplieranno il quadro per permettere:
- •Liquidazione cross-chain
- •Calcolo di modelli finanziari complessi
- •Scambi tra borse valori
- •Implementazione ricorsiva della prova a conoscenza zero
- •Algoritmi avanzati di rilevamento delle anomalie
- •Funzionalità di privacy migliorate
Contratti intelligenti e rivoluzioni future - Conclusioni
Il quadro proposto è un passo avanti importante nel trading di titoli basato sulla blockchain, che tiene conto dei punti deboli dei modelli attuali.
Gli studi mostrano che con il consenso ibrido, la prova a conoscenza zero e la conformità che include contratti intelligenti, il sistema migliora di molto i processi di conformità automatizzati, grazie ai quali i mercati di negoziazione dei titoli sono monitorati in tempo reale e alle autorità di regolamentazione vengono date le capacità di supervisione necessarie.
Riepilogo dei risultati della ricerca
I risultati confermano che la tecnologia blockchain può davvero cambiare le infrastrutture dei titoli, con miglioramenti quantificabili in termini di sicurezza e trasparenza, senza compromettere gli obblighi normativi.
Il framework ha fatto un sacco di progressi:
- •Tagli nel tempo di finalizzazione del consenso
- •Miglioramenti nei processi di verifica delle bozze
- •Perdite di vulnerabilità rispetto ai modelli di ricerca esistenti
- •L'indice di verificabilità aumenta di molto
- •Il throughput su diversi validatori mostra miglioramenti significativi
- •La latenza su grandi volumi di transazioni offre miglioramenti notevoli
Lo studio mostra che la tecnologia blockchain può davvero cambiare le cose nell'infrastruttura dei titoli, mantenendo la conformità normativa e il livello di sicurezza.


