基于区块链的保险行业信息系统架构及关键技术研究

【摘要】：我国虽已是保险大国,但距离保险强国仍有不小的差距。保险行业信息不对称、信息透明度差、管理机构臃肿、渠道成本过高、欺诈风险管理困难等问题成为目前制约保险行业快速发展的瓶颈,这些问题也为保险行业信息系统的建设提出了更高的要求。区块链技术是保险科技(Insurtech)的代表,具有去中心化、去信任化、信息全网透明等特点,本论文顺应潮流,研究基于区块链的保险行业信息系统架构和关键技术。基于区块链的保险信息系统是传统保险信息系统在保险科技时代的最新发展阶段,利用区块链技术实现分布式总账,打造身份识别、信用管理等基础服务,并从需求分析、产品设计、承保定价、保单管理、理赔服务等全流程实现业务再造。区块链技术与保险行业在社会性、唯一性、时间性、安全性等方面的相似特征,为解决保险机构的痛点问题提出新的解决思路。借鉴区块链典型平台的技术架构和设计理念,分析区块链技术的发展趋势,结合保险信息系统应用需求,研究保险行业应用区块链技术的总体思路,设计基于区块链的保险信息系统总体架构,集中突破各项关键技术,寻找合适的区块链技术应用场合,优化既有业务流程,深化设计应用功能;形成基于区块链的创新型应用实践。论文主要工作包括:(1)总结区块链技术的基本概念和发展现状,研究具有代表性的区块链平台、核心技术及典型应用,分析保险行业信息系统存在的普遍问题,提出保险信息系统发展对区块链技术的需求,以及基于区块链的保险信息系统的研究目标、研究内容和技术路线。(2)通过对金融类信息系统特点的深入分析,提出保险行业应用区块链技术的总体思路。(3)提出基于区块链的金融类信息系统设计流程,从信任的去中心化、存储和计算资源、区块链的配置等方面评估设计要素,并给出基于模糊层次分析的区块链平台选型决策方法。(4)遵循通用架构模型和架构规划方法,分析保险行业信息系统设计的指导框架,以保险行业现有架构为基础,设计基于区块链的保险行业信息系统架构,包括应用架构、技术架构、数据架构,提出基于区块链的对保险行业信息系统间架构的改进设计。(5)提出基于矩阵分析和过程代数相结合的业务流程表达和分析改进方法,以及改进的基于综合效益的业务流程评价方法,采用这些方法描述现有的保险理赔流程和基于区块链技术优化后的保险理赔流程,并对优化效果进行评价。(6)研究基于区块链的保险行业信息系统中涉及的关键技术,包括①基于安全、可扩展的设计目标,提出包含激励层、MapReduce计算框架、插拔式共识、状态位图的树状层级区块链架构。②通过分析拜占庭容错类和工作量证明类共识机制的特征、性能特点,分析共识机制的优化思路,并提出插拔式增强共识机制的设计方法。③基于攻击树分析和SQUARE方法可以对安全需求进行引导、分类和划分优先级,介绍保险行业区块链应用过程可能遭受的24种攻击类型,并给出18种系统安全需求及对应的解决方案。④通过对既有信誉系统模型的分析,介绍许可链中验证节点信誉值的计算方法,并给出了 PBFT环境中恶性节点的识别和隔离方法。(7)提出基于区块链技术的保险行业共享平台,搭建了模拟试验环境,并针对铁路自保公司中欧班列货运险和铁路乘意险两种应用场景,分别提出实现精简业务流程的承保对账方案和实现自动化理赔的流程设计方案,并验证优化效果。