央行数字货币研究所前所长姚前发文认为,基于区块链技术的新型金融市场基础设施(DLT-FMI)可承载股票、债券、衍生品等传统金融资产,以及各类边缘资产。DLT-FMI 符合「规范、透明、开放、有活力、有韧性」五大标准的金融市场基础设施,潜力无限,前景可期。

原文标题:《姚前:基于区块链的新型金融市场基础设施》
作者:姚前,中国证券登记结算有限责任公司总经理
本文将刊于《中国金融》2019 年第 23 期

习近平总书记在中央政治局第十八次集体学习时的重要讲话,深刻阐明了区块链技术在新的技术革新和产业变革中的重要作用,对推动区块链技术和产业发展提出明确要求,具有很强战略指导性和现实针对性。当前,区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域,展现出广泛的应用前景。

区块链技术亦称分布式账本技术(Distributed Ledge Technology,DLT),与传统技术相比,具有防止篡改、易于审计、透明度高、可靠性强、智能合约可自动执行等优势,被认为是新一代金融市场基础设施(Financial Market Infrastructures,FMI)的技术雏形。那么,它与传统的 FMI 有什么本质区别,基于区块链技术的新型金融市场基础设施(DLT-FMI)有哪些关键点需要我们着重考量?

DLT-FMI 的基本构想

高度集成的系统。通俗来说,FMI 的功能是实现交易后券与款的最终交付。例如,中央证券存管 (Central Securities Depository,CSD) 是证券的登记确权系统,证券通过证券结算系统(Securities Settlement System,SSS)交收,资金通过支付系统(Payment System,PS)交收,中央对手方(Central Counterparty,CCP)提供净额轧差及担保交收服务。现有 FMI 分处不同机构和不同系统,相互独立,依靠报文传输进行信息交互。而在 DLT 的模式下,CSD、PS、SSS、CCP 则融为一体,原来由 CSD 运营的封闭的证券登记系统,变成了依靠共识机制、加密算法等可信技术运行的开放的 DLT 账本。原来体现为账户余额的证券可变成未花费交易输出(UTXO)模式。基于区块链技术的 CSD (DLT-CSD)本身具有 SSS 证券结算功能,CCP 的担保交收功能和风险管理功能则可分别编码为智能合约,一经触动,便可自动执行。不仅如此,目前证券交易系统运行的订单匹配算法也可编码为自动执行的交易智能合约。PS 系统可与 CSD 系统独立,也可融为一体,完成链上的清结算。

统一无缝的业务。分割是目前 FMI 的普遍特征。场内 CSD 相对统一,但场外的证券登记结算机构种类繁多。一些边缘资产则无法通过登记确权而盘活。由于司法管辖,跨境 CSD 之间也相互独立。分割的登记系统容易出现「双花」(Double Spending,即同一笔数字资产被双重占用)。以存托凭证(Depository Receipt,DR)为例,由于跨境结算业务处理耗时长,再加上时差因素,按部就班的 DR 发行周期较长,容易错过最佳发行时点。为了提升发行效率,在实践中通常采用预发行制度,即在境外基础股票还未到位的情况下,存托人预先发行 DR。这就有可能产生「双花」的问题:虚增 DR,用于裸卖空和偷税,涉嫌欺诈发行。这是效率与安全的「两难」:要么通过预发行,提高效率,但存在风险隐患;要么不允许预发行(比如我国),但效率低下。而采用 DLT 技术则可以解决这一矛盾,即通过哈希锁定等跨链技术,境内 DLT 账本上的 DR 与境外 DLT 账本的股票自动实时保持一致,效率高,又没有「双花」隐患。

基于区块链技术的 PS (DLT-PS)对于改进现代支付体系亦具有重要意义。传统 PS 层层叠加,体系复杂。即使用户面对面支付,背后的实际资金也需跨越「千山万水」,才能真正到账。尤其是在跨境支付领域,痛点更为明显,存在国际支付标准不一、互操作风险高、流程透明度低、监管重复、耗时长、费用高等缺点。而 DLT-PS 则可以很好地解决这些问题。目前 DLT-PS 的构建有两种模式。一是政府部门主导。比如,加拿大的 Jasper jsc金沙城、新加坡的 Ubin jsc金沙城,欧洲中央银行和日本中央银行的 Stella jsc金沙城。但这些jsc金沙城还仅是试验,且只面向批发端。二是私人部门发起。包括澳门永利总站?址、以太坊、Ripple 等各种公有链和联盟链,以及 Libra 等全球稳定代币模式。Libra 吸收了公有链的优点,同时又解决了代币价值不稳定的问题,由于社区覆盖范围广,其在跨境支付领域的潜力备受关注。Libra 的优点在于:复用了现有的互联网基础设施;只流通 Libra 币,不涉及跨币转换;与各国大额实时支付系统(Real Time Gross Settlement,RTGS)解耦,避免受制于 RTGS,可 7×24 小时运转;点对点转账,无需依靠各代理行,成本低,透明度高;支付网络扁平简单,省去了不同系统间的互操作,也避免了国际标准不统一的问题,转账更为流畅。总之,区块链使建立一个统一无缝的社会支付体系变成了可能。

从另外一个角度看,DLT-CSD 也需要 DLT-PS。从理论上来说,传统 PS 仍然可支持 DLT-CSD 的资金结算。但采用传统 PS 会给 DLT-CSD 带来短板效应。比如,RTGS 系统运行时间有限,导致 DLT-CSD 的券款对付(Delivery versus Payment,DVP)和最终完成时间受制于 RTGS 是否开放,无法发挥 DLT 网络 7×24 小时全天候运行的优势。关键是,DLT-PS 还可以增强 DLT-CSD 的技术优势。比如,DLT-PS 与 DLT-CSD 可合为一条链,开展链上 DVP,效率更高;DLT-PS 可承载保证金智能合约、备付金智能合约、风险基金智能合约等,自动开展 CCP 中央对手方清算、衍生品交易等。早在 2016 年,央行数字货币研究所就开展了数字货币原型系统试验,并与基于区块链技术的数字票据交易平台对接。当时,关于数字票据的资金结算,设计了两套方案:链外清算,即采用 RTGS 清算;以及链上清算,通过央行数字货币进行结算。试验结果发现,央行数字货币的引入大幅简化了票据交易流程,可实现自动实时的 DVP、监控资金流向等功能。而如果采用链外清算,则基于区块链技术的数字票据优势将大幅缩水,与传统电子票据系统差异不大。

开放包容的生态。某种意义上,目前导致市场出现场内、场外分层的主因之一,是技术可信程度不到位。传统技术无法很好解决金融交易的信任问题,因此许多交易需要在有组织的场内市场开展(当然也有规模经济的因素),国家认可的法理保障解决了可信问题。随着区块链等现代数字金融科技的发展,技术可信成为了法律增信的补充手段。通过可信技术的赋能,原来分处「两张皮」的数据与价值,真正聚合成物理与逻辑一体的数字资产。数字是价值,数字的流转就是价值的流转。任何资产均可利用可信技术展开数字化,流转盘活起来,而不完全依赖法律增信,此时,什么是场内,什么是场外,也就不再「泾渭分明」。基于区块链技术的新型 FMI 将承载各类资产,既有股票、债券、衍生品、资产证券化产品等传统金融资产,也将激活目前在场外大规模「沉寂」的各类边缘资产。资产数字化的更深层次的涵义是,数据信息将是原生的,可以被穿透和追溯,可以被自证与他证,从而引申出了自金融模式,经济前景和意义不可估量。

DLT-FMI 的关键考量

业务性能

性能很重要,它会影响区块链系统的大规模应用。传统证券交易主要包括报单、撮合、清算、结算等步骤,其中报单、撮合在交易所,清算和结算在 CCP、SSS、PS,不同机构的系统只是处理证券交易的某一环节,所谓的动辄数十万 TPS 只是单个某一环节的系统处理速度。例如,证券交易所只处理买方和卖方挂单的撮合交易,撮合完成即视为交易完成,因此可以做到数十万 TPS。但实质上,交易还没有结束,最终资金和证券的清算和交收要延迟到 T+n 日才能完成。而区块链处理的交易则是完整流程,不是某个环节,交易即结算,交易完成就是结算的最终完成,不可撤销、也难以更改。

同时我们也要看到,通过共识机制改进、闪电网络、通道技术以及分层分片技术等措施,公有链未来有望解决性能问题。比如,Zilliqa 的测试性能达到每秒处理 2400 个交易以上,Elrond 的模拟性能在 2 个分片下超过了 Visa 的平均水平(3500TPS),在 16 个分片下,接近 Visa 最高水平(5.5 万 TPS)。相比较,上海证券交易所交易系统的日均 TPS 为 1380,历史峰值 9 万,压力峰值 13 万;深圳证券交易所交易系统的日均 TPS 为 2181,历史峰值 19.2 万,压力峰值 23 万。理论上来说,通过各种优化技术,区块链系统的性能有望接近传统金融系统的常态性能。

当然,我们也要清醒地认识到,区块链技术还有一些难点需要解决。比如,目前过万的 TPS 还仅仅是在实验环境里实现的。此外,状态分片和智能合约分片技术也需要继续突破,这对于 DLT-FMI 而言意义重大。一是 DLT-FMI 的客户端应是轻节点,不能有太高的存储负担和带宽压力。目前公有链中的所有公共节点都要同步更新和存储交易以及各种状态,而随着交易数量的不断增长,数据量将会随之膨胀。尤其是高 TPS 系统必然带来大量交易数据,将导致数据同步时需要高速的带宽,存储需要海量的空间,这给验证节点带来了不小的挑战。二是如前述所言,DLT-FMI 将承载许多智能合约,如交易智能合约、CCP 智能合约等,各智能合约相互调用。目前以太坊 2.0 和 Elrond 提出了公正链、拉拽(yank)方案等思路,但总体看智能合约分片技术还处于研发的早期阶段,要达到商业可用还需更多的探索和研究。

券款对付与结算风险

结算风险是 FMI 最为重视的焦点,许多制度安排也是针对结算风险而设计。目前的证券结算通常采用中心化机构的「限制交付」方法实现 DVP,而在去中心化环境下,则应用哈希锁定等可信技术进行 DVP。单链 DVP 的结算风险较小;基于哈希锁定(HTLC)的跨链 DVP,如果流程中的某些步骤未完成,则可能会存在结算风险。比如,卖方已向买方披露哈希密语,只是因网络延迟或未及时操作等原因,买方没有在 DLT-CSD 账本上提交哈希密语,所以没有得到证券。在这种情形下,就无法保证 DVP 及时完成。对此,可考虑引入公证人机制,由公证人判定证券的归属。为了避免频繁使用公证人机制,可对买方的一些失责行为进行处罚,以保证 DVP 的成功运行。

交收期

目前的证券交易结算业务是一环扣一环的链条,交易、清算和结算分处不同环节,按时序分步开展,下一环节的所有业务必须等上一环节完成后收到上一环节系统发来的数据才能启动。这样导致交易结算周期较长,且各环节必须集中处理,即使有些交易已经完成,仍须待其他交易结束后汇总数据一并处理。境外成熟市场的证券交收期大多为 T+2。

DLT 使证券 T+0 结算甚至实时结算变成了可能。一是交易者下单时的签名代表了其对交易的认可,不可抵赖,省去了交易后对盘;二是通过智能合约,证券交易、清算和结算业务可集成在同一 DLT-CSD 账本上,省去了因不同系统的数据交互而带来的时滞;三是不同交易者可在不同的智能合约上交易,也可在不同的 CCP 担保交收智能合约上清算,无须等其他投资者完成交易,就可自主地进入结算环节;四是 DLT 系统可 7×24 小时运转,没有时间限制。

此外,在 DLT-CSD 结算模式下,交易者可灵活决定证券交收期,比如在 HTLC-DVP 中,经买卖双方商定,将哈希锁定时间设定为任意期限,因人而异。目前我国证券交收期与境外成熟市场不一致,已成为我国资本市场对外开放过程中一个技术性问题。若在 DLT-CSD 模式下,买卖双方可两两商议,交收期不一致不再是一个难题。

流动性

应该说,不同结算方式带来的流动性影响存在差异。比如,逐笔全额结算的结算周期较短,降低了参与者的流动性风险,但要求的流动性较高;而净额结算通过轧差,所要求的流动性明显降低,但延长了结算时间,只有到最后时点,才能实现结算最终性;担保交收虽然减少了参与者的流动性风险,但需要参与者预先提交保证金和风险基金,占用了流动性资源。因此,很难评价基于区块链技术的新型 FMI 是否比现有 FMI 更具有流动性优势,这取决于具体的结算方式,是否净额轧差、是否采用流动性节约机制(Liquid Saving Mechanism,LSM)、是否担保交收等。但可以确定的是,基于 DLT 的新型 FMI 为投资者提供了更灵活的交收期安排,有利于投资者的流动性管理。

FMI 的新型角色

分布式账本的基本思想就是去中介。在 DLT-CSD 模式下,CSD、CCP 等 FMI 的角色似乎多余了,但实质上仍可发挥重要的作用,只是在内容上发生了变化。

一是充当智能合约管理者。智能合约需经过证券登记结算机构及相关监管部门审计、检测和批准后,方可使用。

二是充当系统安全管理者。CSD 可作为整个 DLT 网络的管理者,确保系统操作的一致性和连续性。比如,负责软件补丁、参数和硬件配置,为所有参与者建立标准、规则和指引,及时检测系统中的安全漏洞,当出现问题时及时介入,防控各类风险。

三是系统性风险的最后处置者。当需要动用 CCP 股本和最后救助手段时,这个任务就不是 CCP 智能合约所能承担的。为此,CCP 仍可作为系统性违约风险的最后处置者,实时监测 CCP 智能合约运行状况,分析市场整体的证券结算违约风险,在非正常情况下,及时动用预备的财务资源,化解系统性违约风险。

四是公证人。发挥「公证功能」(Notary function),避免证券「双重发行」;解决因 DLT 结算的概率性,或因欺诈、黑客、结算失败而引起结算争端;证书管理,解决投资私钥丢失时的不可逆问题。

五是新型数字钱包提供商。

结语

在数字化技术的手段下,基于 DLT 的 FMI 不仅可行而且可控,监管也可以做到更加精准。因此,它是规范的。DLT 账本不易伪造,难以篡改,且可追溯,容易审计,所以它又是透明的。同时它打开了传统分布式系统的围墙,使金融服务变得更加自由开放,更有活力,而且它还基于可信技术,容错性强,更有韧性。

综上所述,基于 DLT 的新型 FMI 是符合「规范、透明、开放、有活力、有韧性」五大标准的金融市场基础设施,潜力无限,前景可期。

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