区块链技术起源于数字货币构想,但当前的应用研究已经延伸至金融等多个行业领域,受到多国政府、金融企业和科技巨头的关注。作为一种新兴的分布式数据库协议,区块链运用密码学技术、加时间戳的链式数据结构和分布式共识机制等技术,实现了去中心化,不可篡改、易于追溯和可编程智能合约等优势,从而为解决传统中心化机构潜在的中介成本较高和中心存储不安全等问题提供了可能的解决方案,具有广阔的应用前景。本文从区块链系统的基础模型分析入手,以比特币和以太坊区块链系统为例,自下而上将模型分为数据层,区块层,网络层,共识和激励层以及应用层五部分,并分别对于各层主要应用的基础技术和运行机制进行介绍,这其中重要的部分包括链式区块结构,哈希算法和Merkle树,非对称加密,P2P网络,共识激励机制和智能合约等。目前,区块链技术仍面临诸多技术瓶颈阻碍其大规模应用,包括效率低下,存储成本高昂,共识机制资源浪费和隐私安全等问题。本文针对每一问题分析了目前可能的解决方案,例如针对效率问题的线下支付通道方案,针对资源浪费问题的权益证明机制和针对存储成本高昂的分片方案等。总结区块链技术的优势和挑战,本文提出其系统设计思路本质上是在可靠性和效率的平衡中选择性地放弃了效率这一面,从而当应用于大规模商业化场景中时将会面临诸多挑战。区块链技术的优势使其有望解决金融行业目前存在的部分痛点,在许多细分领域有着实践应用的可能。本文提出区块链技术有望在中低频交易、高信任要求、对账与中介成本较高的应用场景中首先落地,基于此以票据业务、跨境支付业务和ABS业务为主要关注点,并结合实例分析区块链技术对传统模式的改善情况、目前面临的挑战与应用建议。整体上看,区块链技术在金融领域的应用仍处于初级阶段,仍面临法律监管、金融市场制度建设和商业运营层面的问题和挑战。对此,本文也提出了加强行业应用标准制定和明确政策支持的建议。