
Введение
Низкая эффективность расчетов, отсутствие прозрачности в аудите и предотвращение мошенничества в нынешних системах торговли ценными бумагами — это серьезные проблемы, которые вызваны централизованными посредниками и устаревшей инфраструктурой. Революционные блокчейн-фреймворки помогут повысить эффективность торговли ценными бумагами.
Старые модели торговли подвергают участников рискам контрагента из-за задержек с расчетами, плохого ведения документации и ручной проверки соответствия. Эти уязвимые моменты решаются с помощью новаторской системы на основе блокчейна, известной как Provable Atomic Consensus for Trading.
Обзор системы PACT
PACT — это сложная система на основе блокчейна, которая существует с конкретной целью в регулируемых торговых зонах финансовых учреждений. Это полноценная система, основанная на сочетании гибридных механизмов консенсуса с криптографическими решениями для защиты конфиденциальности, чтобы создать безопасную и прозрачную торговую среду.
Структура состоит из трех основных элементов:
- Гибридный механизм консенсуса для обеспечения эффективной окончательности транзакций
- Нулевое знание доказательства атомарных расчетов при мгновенной доставке против оплаты
- Читаемые регулятором смарт-контракты
Эти вещи дополняют развитие инфраструктуры и показывают, насколько важен пользовательский опыт для создания понятных и безопасных торговых систем, учитывая колебания цен, расчеты и неясные записи.
Хотя использование технологий сделало торговые системы на финансовых рынках более эффективными, проблемы с волатильностью финансовых рынков все еще влияют на операции с ценными бумагами.
Передовые криптографические решения
Сложный алгоритм шифрования, такой как Zero Knowledge Proofs, дает отличный баланс между прозрачностью транзакций и уверенностью, что важная торговая информация не попадет в руки посторонних.
Благодаря технологии блокчейн можно создать децентрализованную, неизменяемую и криптографически защищенную архитектуру, которая может изменить прозрачность и безопасность инфраструктуры рынка ценных бумаг.
Децентрализованный контроль и общий реестр в распределенном реестре повышают прозрачность и доверие к торговым операциям и помогают в торговле ценными бумагами, потому что можно сразу заметить аномалии.
Технологии, которые могут изменить фондовые рынки, это:
- Повышение прозрачности
- Ценные бумаги в торговле
- Финансовые маржи
- Эффективность операций с акциями
Измени свою торговую инфраструктуру
Узнайте, как технология блокчейн может изменить вашу торговлю ценными бумагами.
Описание проблемы исследования и обоснование
Доверие пользователей и обмен стоимостью акций между покупателями и продавцами, процесс проверки и безопасная торговля осуществляются с помощью технологии блокчейн, которая решает проблемы, возникающие в системах торговли ценными бумагами в соответствии с традиционными и современными торговыми операциями.
Эти задачи включают:
- Прозрачность
- Непрозрачные торговые процессы
- Медленные расчеты
- Возможность мошенничества
Эти недостатки в нынешних моделях торговли ценными бумагами дают стимул для разработки более продвинутых решений по безопасности и отслеживаемости сделок с ценными бумагами с помощью технологии блокчейн в рамках PACT.
Цели исследования
В рамках исследования мы постараемся разработать и оценить модель торговли ценными бумагами на основе блокчейна, которая улучшит:
- Безопасность транзакций
- Эффективность расчетов
- Улучшенное соответствие нормативным требованиям
- Отслеживаемость транзакций
- Конфиденциальность сделок с ценными бумагами
Гибридный метод консенсуса использует модели византийской отказоустойчивости и направленного ациклического графа.
Инновации в рамках PACT
PACT — это новый метод, который включает стратегию фиксации с ограничением по времени и представляет собой валидатор-ориентированную систему координат, специально разработанную для работы в условиях регулируемого рынка ценных бумаг.
PACT дает детерминированную окончательность в рамках ограничений соответствия через:
- Крючки для регуляторного аудита
- Организованные окна проверки торговли
- Условия «поставка против оплаты»
Дизайн предлагает эффективный консенсус и плавную связь с основанными на конфиденциальности уровнями доказательства с нулевым разглашением и соблюдения смарт-контрактов, превосходя по эффективности текущие гибридные решения.
Среди важных нововведений, которые предлагаются в рамках этой концепции, можно выделить создание всеобъемлющей модели торговли ценными бумагами на основе блокчейна, которая повысит уровень безопасности и прозрачности торговых операций.
Анализ литературы
Недавние исследования показали, как можно разработать механизм финансовой безопасности на основе блокчейна с помощью гибридной модели консенсуса, которая сочетает в себе византийскую отказоустойчивость и направленный ациклический граф, чтобы обеспечить окончательность сделок и создать атомарные расчеты с нулевым разглашением информации, гарантирующие их выполнение в режиме реального времени без обнародования балансов активов.
Альтернативные системы дизайна
Разработана система соответствия, основанная на смарт-контрактах, для проверки детекторов аномалий в режиме реального времени, которая обеспечивает безопасность и конфиденциальность как покупателям, так и продавцам.
В одном отчете предложили модель смарт-контрактов, основанную на глубоком обучении, чтобы гарантировать безопасность финансовых транзакций с помощью динамических сетей глубокого временного контекста с улучшенными алгоритмами оптимизации в базах данных частных консорциумов.
Исследования в области исполнительского искусства
В исследованиях по анализу производительности использовали моделирование, чтобы понять, как технология блокчейн влияет на процедуры торговли акциями, в том числе:
- Торговля
- Очистка
- Урегулирование
Благодаря данным о показателях процессов, типах и объемах транзакций, оказалось, что эффективность процессов и время транзакций значительно улучшились, особенно при больших суммах.
Доказуемый атомарный консенсус на основе блокчейна
Сбор и обработка данных
Сбор и обработка торговых данных Provable Atomic Consensus дают понимание:
- Отмена заказов
- Задержки в выполнении
- Торговые операции на централизованных и регулируемых рынках с использованием недорогого оборудования
Чтобы сделать предложенную структуру более сильной и универсальной, особенно в плане обеспечения соблюдения правил, выявления мошенничества и атомарных расчетов «поставка против платежа», мы немного изменили общедоступные наборы данных, чтобы протестировать их в условиях моделируемого регулируемого рынка.
Предварительная обработка данных
Исходные данные пришлось сильно обработать, потому что рынки криптовалют работают круглосуточно, даже в выходные и праздники, и сильно отличаются от обычных фондовых рынков по правилам и структуре.
Данные были скорректированы, чтобы включить:
- Обычные часы работы фондовой биржи
- Временные ряды по спотовой и фьючерсной торговле
- Частые сделки
- Записи свечей с индикаторами открытия, максимума, минимума и закрытия
- Объединенные тома
- Флаги «Taker/maker», которые показывают, кто покупает, а кто продает
- Точные временные метки в миллисекундах или микросекундах
Внедрение гибридного механизма консенсуса
Гибридный механизм консенсуса быстрый и отказоустойчивый, с проверкой доказательств и запросами регуляторного аудита при разных нагрузках рынка.
Основные структуры
Для оформления торговых предложений используются базовые структуры, которые состоят из:
- Идентификаторы заказов
- Цены
- Объем активов
- Временные метки
Это нужно, чтобы точно определять каждую сделку в блокчейне и создать основу для проверки и соединения сделок в инфраструктуре консенсуса.
Архитектура транзакций
Транзакции составляют направленный ациклический граф, в котором каждая транзакция ссылается на действительные транзакции, которые происходят в определенные временные интервалы. Такая конструкция гарантирует, что та или иная сделка связана с предыдущими действительными сделками, что предотвращается разветвление и что история сделок является последовательной.
Интеграция византийской отказоустойчивости
Система Byzantine Fault Tolerance — это гибридный механизм голосования, который может быстро достичь консенсуса, но при этом оставаться устойчивым к сбоям. Byzantine Fault Tolerance может справиться с отказом некоторых узлов и все равно гарантировать целостность процесса консенсуса.
Параметры механизма консенсуса
| Параметр | Значение | Цель |
|---|---|---|
| Время окончательного утверждения | <2 секунды | Быстрое подтверждение транзакций |
| Ошибочность | 33% вредоносных узлов | Сетевая безопасность |
| Узлы валидатора | Разрешено | Соблюдение нормативных требований |
Атомарные расчеты с нулевым разглашением
Атомарные расчеты с нулевым разглашением — это атомарные доставки против оплаты с продвинутыми криптографическими доказательствами и конфиденциальностью. Условия торговли гарантируют, что стороны имеют сбалансированные активы в той степени, в которой они могут участвовать в предлагаемых транзакциях.
Как защитить конфиденциальность
Система учитывает баланс продавцов и покупателей по нужным объемам торговли соответствующими активами, при этом каждая сумма актива скрыта с помощью генераторов и случайных факторов зашифровки.
Эта схема фиксирует стоимость активов конфиденциально и может создавать доказательства, не показывая реальные балансы в цепочке.
Проверка расчетов
Условия, которые гарантируют, что есть достаточно активов для расчета торговых объемов и средств для расчета по согласованным ценам, называются проверкой баланса. Эта проверка гарантирует, что обе стороны могут совершать сделки, как они договорились, не раскрывая свои реальные балансы.
Такие доказательства позволяют проверить конфиденциальность, то есть убедиться, что сделки можно делать, не раскрывая важные финансовые данные третьим лицам и участникам блокчейна.
Система соблюдения правил на основе смарт-контрактов
Автоматическое соблюдение нормативных требований
Автоматическое соблюдение нормативных требований — это подход, который использует смарт-контракты, чтобы обеспечить доступ к запросам, связанным с соблюдением нормативных требований, и дать возможность выборочного раскрытия информации и мониторинга сделок в реальном времени.
Процесс проверки пользователей
Проверки отдельных участников также проводятся с помощью функций контроля, которые проверяют, что только зарегистрированные пользователи могут осуществлять торговые операции и что сделки должны иметь положения о проверке, включая требования «знай своего клиента».
Это правило обеспечивает соблюдение требований, гарантируя, что только законные и проверенные участники могут торговать активами, а те, кто не соблюдает это правило, не получают доступа к торговым системам в соответствии с законами о борьбе с отмыванием денег и принципами снижения рисков.
Контроль за соблюдением объемов
Соблюдение объема гарантирует, что общий объем сделок пользователя не будет превышать дневные или месячные лимиты, в зависимости от того, сколько всего было сделок. Чтобы не было манипуляций на рынке, регулирующие органы обычно устанавливают лимиты на объем.
Обнаружение аномалий в реальном времени
Обнаружение аномалий определяет оценки аномалий в реальном времени, которые зависят от веса чувствительности:
- Объем
- Различия в ценах
- Время между сделками
Это позволяет в реальном времени выявлять подозрительные сделки, которые выходят за рамки исторических норм, чтобы проводить аудиты или выдавать предупреждения регулирующих органов с целью пресечения злоупотреблений или манипуляций на рынке.
Показатели эффективности и анализ результатов
Функции запроса и оценка блокчейна
Функции запроса предоставляют неконфиденциальные торговые метаданные, которые могут быть проверены регулирующими органами, а также были оценены уязвимости на основе блокчейна в сервисах, которые помогают системам торговли ценными бумагами.
Был проведен сравнительный анализ нескольких параметров производительности:
- Окончательность сделки
- Проверка корректуры
- Соблюдайте условия смарт-контрактов
- Обнаружение аномалий
- Проверяемость
Тестовая среда
Эксперименты проводились на модифицированных наборах данных, которые были симуляцией классического поведения фондового рынка с использованием полных торговых данных с разрешением в миллисекундах и микросекундах.
При развертывании блокчейна использовались валидаторные узлы в разрешенных сетях с какими-то конкретными критериями консенсуса. Для поддержки эффективных и отказоустойчивых транзакций были приняты гибридные механизмы консенсуса с византийской отказоустойчивостью и направленными ациклическими графами.
Основные показатели эффективности
Результаты показателей эффективности
| Метрика | Традиционная система | Структура PACT | Улучшение |
|---|---|---|---|
| Время окончательного согласования | 5–10 секунд | <2 секунды | Сокращение на 75% |
| Время проверки корректуры | Не применимо | 50 мс | Проверка в реальном времени |
| Пропускная способность | 1000 TPS | 10 000+ TPS | 10-кратное улучшение |
| Уровень уязвимости | Высокий | Значительно сокращено | Серьезное улучшение |
Улучшения в прозрачности анализа и возможности проверки
Наличие проверяемых метаданных в виде временных меток, контрольных хэшей и криптографических доказательств помогает улучшить показатели индекса проверяемости.
Регуляторные функции доступа
Безопасность проверяется с помощью обширной информации о временных метках и доказательствах через функции запроса в торговых сервисах, что позволяет регулятору в реальном времени получать доступ к неконфиденциальным данным, которые можно проверить, но не раскрывать конфиденциальные балансы и личности.
Система предлагает значительные преимущества в плане индекса аудируемости, что говорит о том, что блокчейн-системы позволяют обеспечить прозрачность торговли в соответствии с требованиями, доступную для регулирующих органов.
Анализ пропускной способности
Анализ пропускной способности показывает, как скорость обработки транзакций растет с количеством валидаторных узлов. Направленные ациклические графы параллельного консенсуса можно использовать для неблокирующей обработки транзакций.
Проверка криптографических доказательств очень оптимизирована и не требует полного воспроизведения узла, что повышает скорость обработки транзакций.
Сравнение производительности системы и задержки
Количество валидаторов сравнивается с пропускной способностью системы, так как было замечено, что она поддерживает масштабируемые высокочастотные торговые системы с задержкой.
Оптимизация производительности
Система использует гибридный консенсус, который позволяет:
- Параллельное распространение блоков
- Окончательность в сроках
- Меньше затрат на проверку
- Маршрутизация транзакций по графу без глобальных узких мест
При большом объеме транзакций, имитирующих пользовательский спрос или торговый трафик, перегрузка задержкой при нагрузке может привести к пропуску сделок или ценовому проскальзыванию при торговле ценными бумагами.
Результаты исследования показывают, что задержка при использовании нескольких валидаторов намного меньше, а производительность при нагрузке значительно лучше, чем у текущих исследовательских моделей.
Будущие исследования и внедрение
Что нужно учитывать при внедрении в реальных условиях
Реальные небольшие проекты по торговле ценными бумагами на блокчейне в разрешенных средах должны быть совместимы с финансовой инфраструктурой. Эта структура может показать совместимые интерфейсы и уровни перевода сообщений, которые можно интегрировать в обычные финансовые системы.
Ограничения структуры и будущая работа
У этой структуры есть и свои минусы:
- Невозможность масштабирования до больших объемов с существующими реализациями
- Узлы валидатора, которые могут испытывать трудности при работе с рынками с очень большим объемом
- Создание и проверка криптографических доказательств, которые требуют сложных вычислений в периоды высокой нагрузки
Направления будущего развития
В будущих исследованиях мы расширим рамки, чтобы можно было:
- Межсетевые расчеты
- Расчет сложных финансовых моделей
- Внутрибиржевая торговля
- Рекурсивная реализация доказательства с нулевым разглашением
- Продвинутые алгоритмы обнаружения аномалий
- Улучшенные функции конфиденциальности
Смарт-контракты и будущие революции — выводы
Предлагаемая структура — это важный шаг в развитии торговли ценными бумагами на основе блокчейна, учитывающий основные недостатки текущих моделей.
Исследования показывают, что благодаря гибридному консенсусу, доказательству с нулевым разглашением и соблюдению требований, включая смарт-контракты, система значительно улучшает автоматизированные процессы соблюдения требований, благодаря чему рынки ценных бумаг соблюдают требования в режиме реального времени, а регулирующие органы получают необходимые возможности надзора.
Краткое изложение результатов исследования
Результаты подтверждают, что технология блокчейн может изменить инфраструктуру ценных бумаг, сделав ее более безопасной и прозрачной, не нарушая при этом нормативных требований.
В структуре есть значительные улучшения:
- Сокращение времени достижения консенсуса
- Улучшения в процессах проверки корректуры
- Потери уязвимости по сравнению с существующими исследовательскими моделями
- Показатель контролируемости значительно повышается
- Производительность нескольких валидаторов показывает значительные улучшения
- Задержки при большом количестве транзакций можно значительно улучшить
Исследование показывает, что технология блокчейн может сильно изменить инфраструктуру ценных бумаг, сохранив при этом соответствие нормам и уровень безопасности.


