Rewolucyjna platforma blockchain zmienia obrót papierami wartościowymi dzięki zwiększonej prywatności i możliwości kontroli

Zmniejszona efektywność rozliczeń, brak przejrzystości audytów i zapobieganie oszustwom w obecnych systemach obrotu papierami wartościowymi to poważne problemy spowodowane przez scentralizowane podmioty pośredniczące i przestarzałą infrastrukturę. Rewolucyjne struktury blockchain pomogą poprawić efektywność obrotu papierami wartościowymi.

Stare modele handlu narażają uczestników na ryzyko kontrahenta ze względu na opóźnienia w rozliczeniach, nieprawidłowe prowadzenie dokumentacji i ręczną weryfikację zgodności. Te wrażliwe kwestie zostały rozwiązane dzięki pionierskiemu systemowi opartemu na technologii blockchain, znanemu jako Provable Atomic Consensus for Trading.

PACT to złożony system oparty na technologii blockchain, który funkcjonuje w regulowanych strefach handlowych instytucji finansowych w określonym celu. Jest to kompletny system oparty na połączeniu hybrydowych mechanizmów konsensusu z rozwiązaniami kryptograficznymi zapewniającymi prywatność, którego celem jest stworzenie bezpiecznego i przejrzystego środowiska handlowego.

Struktura jest połączeniem trzech podstawowych elementów:

• Hybrydowy mechanizm konsensusu zapewniający skuteczną finalizację transakcji
• Dowód zerowej wiedzy o rozliczeniach atomowych w przypadku natychmiastowej dostawy w zamian za płatność
• Czytelne dla organów regulacyjnych inteligentne kontrakty

Te aspekty behawioralne uzupełniają rozwój infrastruktury i pokazują, jak ważne jest doświadczenie użytkownika dla zapewnienia przejrzystości i bezpieczeństwa systemów transakcyjnych w obliczu wahań cen, rozliczeń i niejasności w prowadzeniu dokumentacji.

Zaawansowane algorytmy kryptograficzne, takie jak Zero Knowledge Proofs, zapewniają doskonałą równowagę między przejrzystością transakcji a gwarancją, że poufne informacje handlowe nie zostaną ujawnione światu.

Dzięki technologii blockchain istnieje możliwość stworzenia zdecentralizowanej, niezmiennej i bezpiecznej kryptograficznie architektury, która może zmienić przejrzystość i bezpieczeństwo infrastruktury rynku papierów wartościowych.

Zdecentralizowana kontrola i wspólny rejestr w rozproszonym rejestrze zwiększają zarówno przejrzystość, jak i zaufanie do operacji handlowych oraz pomagają w operacjach związanych z obrotem papierami wartościowymi dzięki identyfikacji anomalii w czasie rzeczywistym.

Postępy technologiczne, które mogą zrewolucjonizować rynki akcji, to:

• Zwiększanie przejrzystości
• Papiery wartościowe w obrocie handlowym
• Marże finansowe
• Efektywność operacyjna inwestycji giełdowych

Zaufanie użytkowników i wymiana wartości akcji między kupującymi a sprzedającymi, proces weryfikacji i bezpieczny handel są realizowane za pomocą technologii blockchain, która rozwiązuje problemy napotykane w systemach obrotu papierami wartościowymi zgodnie z tradycyjnymi i nowoczesnymi operacjami handlowymi.

Wyzwania te obejmują:

• Przejrzystość
• Nieprzejrzyste procesy handlowe
• Powolne rozliczenia
• Podatność na oszustwa

Te niedociągnięcia obecnych modeli obrotu papierami wartościowymi stanowią zachętę do opracowania bardziej zaawansowanych zabezpieczeń i identyfikowalności transakcji obrotu papierami wartościowymi z wykorzystaniem technologii blockchain w ramach PACT.

Cele badania

Badanie będzie miało na celu opracowanie i ocenę modelu handlu papierami wartościowymi opartego na technologii blockchain, który poprawi:

• Bezpieczeństwo transakcji
• Efektywność rozliczeń
• Zwiększona zgodność z przepisami
• Identyfikowalność transakcji
• Prywatność transakcji w obrocie papierami wartościowymi

Hybrydowa metoda konsensusu stosuje modele byzantyjskiej odporności na awarie i ukierunkowanego grafu acyklicznego.

PACT to nowa metoda, która uwzględnia strategię commitów ograniczonych czasowo i stanowi ramy odniesienia uwzględniające walidatorów, zaprojektowane specjalnie do działania w regulowanym kontekście papierów wartościowych.

PACT zapewnia deterministyczną ostateczność w ramach ograniczeń zgodności poprzez:

• Haczyki audytu regulacyjnego
• Zorganizowane okna walidacji handlu
• Warunki dostawy atomowej w zamian za płatność

Projekt zapewnia efektywny konsensus i płynne połączenie z warstwami opartymi na prywatności, wykorzystującymi dowody zerowej wiedzy i zgodność z inteligentnymi kontraktami, przewyższając obecne rozwiązania hybrydowe.

Ostatnie badania pokazały, w jaki sposób można zaprojektować mechanizm bezpieczeństwa finansowego oparty na łańcuchu bloków z wykorzystaniem hybrydowego modelu konsensusu, który łączy bizantyjską tolerancję błędów i ukierunkowany graf acykliczny, aby zapewnić ostateczność transakcji i generować atomowe rozliczenia typu zero-knowledge proof, gwarantujące realizację w czasie rzeczywistym bez publikowania sald aktywów.

Alternatywne systemy projektowania

Opracowano system zgodności oparty na inteligentnych kontraktach, który weryfikuje wykrywanie anomalii w czasie rzeczywistym, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo i prywatność kupującym i sprzedającym.

W jednym z opisów zaproponowano model inteligentnych kontraktów oparty na głębokim uczeniu się, który ma gwarantować bezpieczeństwo transakcji finansowych dzięki wykorzystaniu dynamicznych sieci kontekstowych czasu rzeczywistego z lepszymi algorytmami optymalizacji w bazach danych prywatnych konsorcjów.

Studia performatywne

W badaniach dotyczących analizy wydajności wykorzystano symulacje w celu określenia wpływu technologii blockchain na procedury obrotu akcjami, w tym:

• Handel
• Czyszczenie
• Rozliczenie

Dzięki zbiorom danych dotyczących wskaźników procesowych, rodzaju i wolumenu transakcji stwierdzono, że wydajność procesów i czas realizacji transakcji uległy znacznej poprawie, zwłaszcza w przypadku większych kwot.

Gromadzenie i przetwarzanie danych

Zbiory danych handlowych i przetwarzanie danych w ramach systemu Provable Atomic Consensus zapewniają wgląd w:

• Anulowanie zamówień
• Opóźnienia w realizacji
• Zachowania handlowe zarówno na rynkach scentralizowanych, jak i regulowanych przy użyciu sprzętu z niższej półki

Aby wzmocnić i zwiększyć ogólną przydatność proponowanych ram, zwłaszcza w odniesieniu do egzekwowania zgodności, wykrywania nadużyć i atomowych rozliczeń dostawy kontra płatność, swobodnie dostępne zbiory danych zostały zmodyfikowane w celu przeprowadzenia testów na symulowanym rynku regulowanym.

Przetwarzanie wstępne danych

Surowe dane musiały zostać poddane intensywnej obróbce wstępnej, ponieważ rynki kryptowalut są otwarte 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, nawet w weekendy i święta, i charakteryzują się ogromnymi różnicami regulacyjnymi i strukturalnymi w porównaniu ze standardowymi rynkami akcji.

Dane zostały dostosowane tak, aby uwzględniały:

• Tradycyjne godziny handlu na giełdzie papierów wartościowych
• Wpisy dotyczące transakcji spotowych i terminowych w ujęciu czasowym
• Transakcje o wysokiej częstotliwości
• Zapisy świecowe ze wskaźnikami otwarcia, maksimum, minimum i zamknięcia
• Tom łączny
• Flagi „Taker/Maker” zawierające wskaźniki kierunku transakcji
• Precyzyjne znaczniki czasu w milisekundach lub mikrosekundach

Hybrydowy mechanizm konsensusu jest szybki i odporny na awarie, a czas weryfikacji dowodów i zapytań dotyczących audytu regulacyjnego jest dostosowany do zmiennych obciążeń rynkowych.

Podstawowe struktury

Podstawowe struktury służą do sformalizowania propozycji handlowych i składają się z:

• Identyfikatory zamówień
• Ceny
• Wielkość zasobów
• Znaczniki czasu

Są one potrzebne do jednoznacznej identyfikacji każdej transakcji w łańcuchu bloków oraz do zapewnienia podstaw niezbędnych do weryfikacji i łączenia transakcji w infrastrukturze konsensusu.

Architektura transakcji

Transakcje tworzą ukierunkowany graf acykliczny, w którym każda transakcja odnosi się do ważnych transakcji, które mają miejsce w określonych przedziałach czasowych. Taka konstrukcja gwarantuje, że dana transakcja jest powiązana z wcześniejszymi ważnymi transakcjami, zapobiega rozgałęzieniu łańcucha bloków i zapewnia spójność historii transakcji.

Integracja z bizantyjską odpornością na awarie

*system Byzantine Fault Tolerance to mechanizm głosowania hybrydowego, który gwarantuje osiągnięcie konsensusu w krótkim czasie, zachowując jednocześnie odporność na awarie. Byzantine Fault Tolerance toleruje awarie niektórych węzłów i nadal gwarantuje integralność procesu osiągania konsensusu.

Rozliczenia atomowe typu zero-knowledge proof to atomowe transakcje Delivery-versus-Payment z zaawansowanymi dowodami kryptograficznymi oraz zapewnieniem prywatności. Warunki handlowe gwarantują, że strony mają zrównoważone aktywa w stopniu umożliwiającym im udział w sugerowanych transakcjach.

Mechanizmy ochrony prywatności

System uwzględnia salda sprzedających i kupujących wymaganych wolumenów obrotu odpowiednimi aktywami, przy czym każda kwota aktywów jest ukryta za pomocą generatorów i losowych czynników maskujących.

Schemat ten pozwala na prywatne przekazywanie wartości aktywów i generowanie dowodów bez ujawniania rzeczywistych sald w łańcuchu bloków.

Weryfikacja rozliczeń

Warunki gwarantujące, że istnieją odpowiednie aktywa do rozliczenia ilości handlowych i środków finansowych po uzgodnionych cenach, nazywane są kontrolą salda. Weryfikacja ta zapewnia, że obie strony są w stanie przeprowadzić transakcje zgodnie z ustaleniami, nie ujawniając swoich rzeczywistych sald.

Takie dowody umożliwiają weryfikację zachowania prywatności, tj. sprawdzenie, czy transakcje mogą być przeprowadzane bez ujawniania poufnych danych finansowych osobom trzecim i uczestnikom łańcucha bloków.

Automatyczna zgodność z przepisami

Zautomatyzowana zgodność z przepisami to podejście, które wykorzystuje inteligentne kontrakty w celu egzekwowania zgodności zapytań regulacyjnych z wymogami regulacyjnymi oraz umożliwienia selektywnego ujawniania informacji i monitorowania transakcji w czasie rzeczywistym.

Proces weryfikacji użytkowników

Weryfikacja poszczególnych uczestników odbywa się również za pomocą funkcji zgodności, które sprawdzają, czy tylko zarejestrowani użytkownicy mogą prowadzić działalność handlową oraz czy transakcje muszą zawierać postanowienia weryfikacyjne, w tym wymogi dotyczące poznania klienta.

Zasada ta zapewnia zgodność z przepisami, gwarantując, że tylko legalni i zweryfikowani uczestnicy mogą handlować aktywami, a ci, którzy nie przestrzegają tej zasady, nie uzyskują dostępu do systemów transakcyjnych zgodnie z przepisami dotyczącymi przeciwdziałania praniu pieniędzy i zasadami ograniczania ryzyka.

Monitorowanie zgodności wolumenu

Zgodność z limitami wolumenu gwarantuje, że łączny wolumen użytkownika nie przekroczy dziennych lub miesięcznych limitów regulacyjnych, w zależności od łącznej wartości wolumenu transakcji. Aby uniknąć manipulacji rynkowych, organy regulacyjne zazwyczaj nakładają limity wolumenu.

Wykrywanie anomalii w czasie rzeczywistym

Wykrywanie anomalii określa wyniki anomalii w czasie rzeczywistym, które są ustalane na podstawie wagi czułości:

• Tom
• Różnice cenowe
• Czas między transakcjami

Pozwala to na wykrywanie w czasie rzeczywistym podejrzanych transakcji, które wykraczają poza normy historyczne, tak aby można było przeprowadzić audyty lub wydać ostrzeżenia regulacyjne w celu ograniczenia nadużyć lub manipulacji na rynku.

Funkcje zapytań i ocena łańcucha bloków

Funkcje zapytania dostarczają niewrażliwe metadane handlowe, które mogą być kontrolowane przez organy regulacyjne, a dodatkowo oceniono podatność na zagrożenia związane z technologią blockchain w usługach ułatwiających funkcjonowanie systemów obrotu papierami wartościowymi.

Przeprowadzono analizę porównawczą kilku parametrów wydajnościowych:

• Ostateczność transakcji
• Weryfikacja poprawności
• Zgodność z inteligentnymi umowami
• Wykrywanie anomalii
• Możliwość kontroli

Środowisko testowe

Eksperymenty przeprowadzono na zmodyfikowanych zestawach danych, które były symulacją klasycznego zachowania rynku akcji przy użyciu pełnych danych handlowych z rozdzielczością milisekundową i mikrosekundową.

Wdrożenie łańcucha bloków obejmowało węzły walidacyjne w sieciach z ograniczonym dostępem, z określonymi kryteriami konsensusu. W celu zapewnienia wydajności i odporności na awarie transakcji przyjęto hybrydowe mechanizmy konsensusu z odpornością na awarie bizantyjskie i ukierunkowanymi grafami acyklicznymi.

Kluczowe wskaźniki wydajności

Dostępność weryfikowalnych metadanych w postaci znaczników czasu, skrótów weryfikacyjnych i dowodów kryptograficznych przyczynia się do poprawy wartości wskaźników audytowalności.

Funkcje dostępu regulacyjnego

Bezpieczeństwo jest sprawdzane poprzez obszerne informacje na temat znaczników czasu i dowodów za pomocą funkcji zapytań w usługach handlowych, umożliwiając organom regulacyjnym dostęp w czasie rzeczywistym do danych niewrażliwych, które można zweryfikować, ale nie ujawniających wrażliwych sald i tożsamości.

System zapewnia znaczny wzrost wskaźnika audytowalności, co wskazuje na fakt, że systemy blockchain umożliwiają zgodną z przepisami widoczność transakcji, która jest dostępna dla organów regulacyjnych.

Analiza przepustowości

Analiza przepustowości przedstawia wzrost szybkości przetwarzania transakcji wraz z liczbą węzłów walidacyjnych. Kierowane grafy acykliczne równoległego konsensusu mogą być wykorzystywane do wykonywania nieblokującego przetwarzania transakcji.

Kontrola dowodów kryptograficznych jest bardzo zoptymalizowana i nie wymaga ponownego odtwarzania całego węzła, co zwiększa szybkość przetwarzania transakcji.

Liczba walidatorów jest porównywana z przepustowością systemu, ponieważ zauważono, że obsługuje on skalowalne systemy transakcyjne o wysokiej częstotliwości z opóźnieniami.

Optymalizacja wydajności

System wykorzystuje hybrydowy konsensus umożliwiający:

• Równoległa propagacja bloków
• Ostateczność w określonym czasie
• Niższe koszty walidacji
• Kierowanie transakcji przez wykres bez globalnych wąskich gardeł

Przy większym wolumenie transakcji symulujących popyt użytkowników lub ruch handlowy, przeciążenie opóźnień pod obciążeniem może powodować pominięcie transakcji lub spadek cen w obrocie papierami wartościowymi.

Rozważania dotyczące wdrożenia w rzeczywistym świecie

Rzeczywiste transakcje papierami wartościowymi oparte na technologii blockchain, regulowane w niewielkiej skali w środowiskach objętych zezwoleniem, muszą być interoperacyjne z infrastrukturą finansową. Struktura może ujawniać zgodne interfejsy, warstwy tłumaczenia komunikatów, które można zintegrować z konwencjonalnymi systemami finansowymi.

Ograniczenia struktury i przyszłe prace

Struktura ta ma również szereg wad:

• Brak możliwości skalowania do dużych objętości przy użyciu istniejących implementacji
• Węzły walidacyjne, które mogą mieć trudności z obsługą rynków o bardzo dużym wolumenie
• Generowanie i weryfikacja dowodów kryptograficznych, które wymagają intensywnych obliczeń w okresach dużego natężenia ruchu

Obszary przyszłego rozwoju

W przyszłych badaniach rozszerzymy ramy, aby umożliwić:

• Rozliczenia międzyłańcuchowe
• Obliczanie złożonych modeli finansowych
• Handel międzygiełdowy
• Rekursywna implementacja dowodu zerowej wiedzy
• Zaawansowane algorytmy wykrywania anomalii
• Ulepszone funkcje prywatności

Proponowane ramy stanowią ważny krok w rozwoju handlu papierami wartościowymi opartego na technologii blockchain, uwzględniając istotne słabe punkty obecnych modeli.

Badania pokazują, że dzięki hybrydowemu konsensusowi, dowodom zerowej wiedzy i zgodności obejmującej inteligentne kontrakty, system znacznie usprawnia zautomatyzowane procesy zapewniania zgodności, dzięki czemu rynki obrotu papierami wartościowymi są monitorowane w czasie rzeczywistym, a organy regulacyjne otrzymują niezbędne uprawnienia nadzorcze.

Podsumowanie wyników badań

Wyniki badań potwierdzają, że technologia blockchain ma potencjał, aby zrewolucjonizować infrastrukturę papierów wartościowych, zapewniając wymierne korzyści w zakresie bezpieczeństwa i przejrzystości bez naruszania obowiązków regulacyjnych.

Struktura wykazuje znaczne ulepszenia:

• Skrócenie czasu ostatecznego osiągnięcia konsensusu
• Ulepszenia w procesach weryfikacji dowodów
• Straty związane z podatnością na zagrożenia w porównaniu z istniejącymi modelami badawczymi
• Wskaźnik audytowalności znacznie wzrasta
• Przepustowość kilku walidatorów wykazuje znaczną poprawę
• Opóźnienia przy dużych wolumenach transakcji oferują znaczne ulepszenia

Badanie pokazuje, że technologia blockchain daje duże możliwości przekształcenia infrastruktury papierów wartościowych w sposób, który pozwala zachować zgodność z przepisami i poziom bezpieczeństwa.