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全球交易所區塊鏈最新發展及相關思考

因比特幣而興起的區塊鏈和分布式賬戶技術,是一種基於密碼學、分布式虛擬網絡和P2P通信的新興技術,其獨特價值在於由技術手段保障的分布、安全、高效、不可篡改及可追溯等特性,為互聯網時代創造了不依賴第三方信任的在線信息交換方式,從而為人類社會經濟活動的各個方面提供了一種全新和普適的信用機制和價值交換模式。

相關研究和案例表明,區塊鏈技術可以使得電子金融交易流程變得更加公開、透明,通過區塊鏈技術,使得原本高度依賴中介和集中式處理的傳統交易、結算模式變為跨境、跨行業、高效、流水線式處理的自組織網絡交易模式,這不僅使參與者的範圍更廣、服務更便捷、效率更高、成本更低,也使得監管、風控和合規更加智能化和自動化。

從全球範圍來看,各大證券交易所紛紛着手搭建區塊鏈平台,探索應用區塊鏈技術,從納斯達克的LINQ平台為開始,紐交所、澳大利亞證券交易所、新加坡交易所都紛紛重金投入區塊鏈研發。

本文對境外主要交易所區塊鏈的最新發展和應用實踐情況進行綜述,並以我們在區塊鏈上的一次探索實踐為例,分析了區塊鏈在場外交易業務的應用場景,以為交易所各業務條線了解、掌握和思考運用區塊鏈進行創新提供一定的借鑒和參考。

一、區塊鏈和分布式賬冊技術綜述

分布式賬冊(DLT)是一個對等虛擬網絡,由一系列按共識方式定義參與者權責的合約所構成,這使信息的點對點傳遞、同步和決策無需中央管控或獲得第三方授權。分布式賬冊的數據庫分布於對等網絡的節點上,各節點都複製及存儲與總賬本完全相同的副本並獨立更新,當一筆交易發生時,每個節點都將執行一次更新,同時網絡中所有節點以共識機制投票決定哪個賬本是正確的。一旦達成共識,其餘所有節點都將按照正確副本的數據進行更新。賬本共識算法包括工作量證明、持有量證明和代持量證明等類型。

區塊鏈(Block Chain)是分布式賬冊的一種具體實現形式。通過構建自組織網絡、分布式數據存儲,記錄時間有序、不可篡改的加密賬本,並利用分布式共識機制,實現全網記賬、共同公證,支持信息的點對點傳輸。區塊鏈藉助密碼學串接並保護區塊內容,每一區塊包括了前一區塊的加密散列,時間戳和交易數據(通常為一散列(Hash)值)。用區塊鏈技術串接的分布式賬冊,使交易雙方可以有效地記錄和查驗交易記錄。加密數字貨幣則是建立於區塊鏈上的,分散式賬本的一種實際應用,比較知名的有比特幣﹑以太坊等,其中比特幣地址對應一個賬戶,比特幣數量相當於金額。

區塊鏈的三種基本形式是公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈是去中心化分布式區塊鏈,所有人可以不受限制參與,參與者可以自由訪問、發送接收和認證交易,開放性和匿名性強。私有鏈具有分布式特點,但仍有中心。中心控制節點負責對可以參與交易和進行驗證的參與者範圍進行授權。聯盟鏈也稱為廣義私有鏈,介於公有鏈和私有鏈之間,由若干機構聯合發起,按照一定規則預先指定參與者範圍,具體有多種實現模式。系統內交易確認節點一般也需預先指定,並且通過共識機制確認。取決於聯盟內部的信任程度和需求,交易可選擇匿名或具名方式。聯盟鏈便於進行控制權限設定,比私有鏈具有更高的應用可擴展性,對於跨機構、跨境的清算、交收、審計等較大的應用價值,但聯盟鏈的跨鏈操作可造成效率的下降並影響互操作性。總體上,聯盟鏈減少了人工干預和信任成本,可以大幅降低傳統異地結算的成本和時間,比傳統系統效率更高,是區塊鏈目前主要的應用方向。

區塊鏈具有以下主要特徵。一是分布式去中心化。加密數據在區塊鏈上分散保存在接入區塊鏈各節點的服務器中,每個節點都保存一套完整的區塊鏈總賬,各節點能查看全部交易信息。每當區塊鏈更新交易信息,鏈上所有節點都會同步更新相關數據。分布式結構可以實現點對點之間的交易,使證券在發行、交易、結算方面均可繞過中介機構,提高交易的透明度和效率、節約成本。

二是無需中央信任。傳統的信用系統中,在交易過程中涉及的參與方都需要對中央機構有足夠的信任支持,而區塊鏈技術使用技術手段來賦能信用,通過算法實現約束,可以不依賴中央權威機構信用背書。降低了信用成本,減少了處理環節,提高了交易安全性。

三是加密不可篡改。區塊鏈使用密碼學、時間戳等技術,每個區塊嚴格按照時間順序遞進,這種時間上的不可逆有效地保證了任何篡改數據的行為都很容易被追溯。同時,區塊鏈的共識機制對這些數據代碼共同進行維護。當少數節點出現錯誤、篡改,只要大多數節點保持一致,整個區塊鏈賬本的真實性仍能得到保證。

四是易編程可擴展。區塊鏈是底層技術,以此為基礎可以實現各類擴展和去中心化、去信任的應用。當有新的機構要加入區塊鏈成為節點時部署起來方便,不影響鏈上已有節點的正常運行。另外,區塊鏈可以通過編程設置交易條件,當交易不滿足預先設定的條件時,代碼阻斷機制可自動觸發以限制交易的進行。區塊鏈上這種可編程代碼被稱為智能合約(Smart Contract),可方便地提供驗證及執行有條件的處理,如交互、存儲、轉賬等,允許在沒有第三方的情況下進行可信交易,可追蹤且不可逆。這一技術可以很方便地滿足金融市場各類產品及業務的複雜需求。相較而言,在傳統模式中,風險控制往往比較滯後,難以及時地發現風險並進行快速處置,而通過智能合約則可以滿足風控和監控及早發現、及早處置的需求。

總體而言,區塊鏈的核心價值在於,提升多方協作效率、去中介、去中央信任,數據不可篡改、可追溯等。在傳統商業模式和制度架構下,價值創造和轉移活動都需要一個集中的體系或機構(銀行、結算)提供信用背書,而在區塊鏈運營機制中,由非對稱加密算法的數字簽名保障了交易賬戶的有效性,交易參與者可以在區塊鏈上憑藉數字簽名使用唯一對應的賬戶進行交易,交易信息被第三方公正角色記錄進區塊鏈永久存儲起來,而所有交易記錄在按順次關聯的鏈條式數據庫,保障了交易的可追溯性和防篡改。區塊鏈用技術手段代替了中心化的信任機制,使得任何兩個節點間可以不再依賴任何中心平台就可以進行點對點交易,也大幅減少了信息傳播過程中錯誤發生幾率。

根據著名的Gartner諮詢公司在2019年的判斷,區塊鏈技術的發展正方興未艾,接下來的一個時期區塊鏈將進入與各行各業廣泛、深入融合發展的一個階段,尤其對於泛金融行業來說,未來5到10年區塊鏈技術與傳統金融業務的快速融合將有望產生重大突破。當然,區塊鏈作為一種新興技術,儘管還在不斷快速演化發展中,但本身也不是完美的,特別是應用於證券交易行業時面臨以下的局限。

一是全賬冊存儲模式對系統的容量造成挑戰。在典型的區塊鏈中,若要保障記賬的準確和完成對記賬人的監督,網絡中必須存在大量的全數據節點。這些獨立節點上,需要記錄該區塊鏈應用初始以來的所有區塊數據,即記錄全部成交數據。目前,大型證券機構尤其是核心機構每日產生成百上千GB的海量數據,這對保存這些數據所需要的存儲容量造成壓力,相應的存儲成本和管理成本不容小覷。

二是處理效率難以支持高性能處理需求。由於採用的分布式存儲,且網絡中發生的任何一筆交易其它節點均需進行認證並記錄,系統達成共識的效率低,尤其對於大規模的節點、或者大數據量的情況下性能會急劇下降,最多支持每秒幾千到上萬筆處理性能。對於對處理速度和實時性要求高的業務,譬如證券交易所股票集中交易撮合來說,遠遠達不到目前證券核心交易的近似性能。需要在共識算法、硬件支持等性能關鍵的技術手段上獲得革命性突破才具有可替代的可能。

三是安全及高可用性。作為一種全電子化網絡,區塊鏈不可避免面臨傳統的計算機及網絡的仿冒、篡改等信息安全風險,同時,在完全去中心化架構下,由於區塊鏈的監管依靠網絡中所有的節點共同完成,因此理論如果掌握全網超過 51%的算力就有能力成功篡改和偽造區塊鏈數據。

二、境外交易所區塊鏈最新發展及實踐

近五年來着眼於區塊鏈及分布式賬冊技術在促進數據共享、優化業務流程、降低運營成本、提升協同效率、建設可信體系等方面的優勢,境外主要交易所紛紛加大投入,積極探索,推動區塊鏈和交易所業務深度融合,促進服務價值和模式創新。對於交易前業務,區塊鏈主要用於公司分析和風險管理和控制。區塊鏈使得獲取真實可靠信息的效率更高、透明性更強,搜索成本更低。區塊鏈的智能合約便利了在發生特定事件,如風險事件時,可以自動採取相應的警示或處置。對於交易中業務,區塊鏈可以使傳統交易所的服務時間延展至7×24小時×365天全天候不間斷,並使物理服務範圍擴展至跨地域、跨境、跨時區,也支持突破分業邊界,形成跨行業、板塊、機構的多層次一體化交易基礎設施,結算可方便地從每日盤後批處理方式轉為逐筆實時進行。就區塊鏈技術當下發展水平和主要特點和優勢來看,區塊鏈應用於交易後處理的更加適宜。世界經濟論壇(WEF)2016在“金融行業未來基礎設施”的報告中系統論述了區塊鏈用於交易後處理的優勢。

如圖2所示,其中1)通過下游處理自動化和效率的提高,實現結算時間的縮短,乃至實現實時結算;2)交易撮合數據的標準化促進清算效率提高;3)通過自動驗證有利於託管方減少發生對手方風險避免無法結算;4)通過使用智能合約實現證券和現金劃轉,減少發生手工或技術故障的操作類風險;5)通過在分布式賬冊中記錄交易確認,投資者可不依賴於託管方即可收到結算通知;6)與證券結算系統解綁定,提高託管方資產保管的靈活性,降低了賬戶操作複雜度;7)通過智能合約可發起業務處理,消除對第三方中介的需求。

全球交易所區塊鏈最新發展及相關思考

圖1 WEF對區塊鏈應用於交易後業務流的示意圖

2.1 納斯達克交易所

2015年9月,納斯達克,Visa,Citi Ventures, RRE Ventures,第一資本,Fiser公司Orange SA等共同向區塊鏈企業Chain投資 3000萬美元。

2015年5月,納斯達克宣布籌建LINQ—一個基於區塊鏈網上發行 Pre-IPO 股票的平台。同年 11 月,LINQ 正式發布,成為首個通過區塊鏈平台對資產交易進行數字化管理的產品。它面向納斯達克私募股權市場,為創業者和風險投資者提供便捷服務。通過,私募發行方可以獲得代表所有權的數字記錄,並且以完全在線的方式與私募投資者之間完成一筆交易。對私有公司而言,它是一個全新的股權管理工具,作為納斯達克私人股權市場的一部分,為企業家和風險投資者所準備的完整解決方案的一部分。2016年4月,區塊鏈初創公司Chain允許私人投資者在上購買其發行的股票。

2016年5月,納斯達克宣布推出Nasdaq Financial Framework,向全球超過100家市場運營者提供區塊鏈服務。該框架協議旨在為納斯達克金融基礎設施服務的用戶提供端到端的解決方案。該協議允許交易所、經紀商、清算機構和託管機構在統一的平台上和納斯達克協作,區塊鏈服務是核心服務之一。

2017年初,納斯達克創建NasdaqVoting—一個基於區塊鏈技術的投票和代理委託應用。所有成員都可以通過網絡前端獲得會議或投票活動的必要信息,提高年度會議和股東投票流程的效率,解決目前多數據源的訪問和安全問題,讓公司投資者,市場基礎設施和託管機構在普通會議投票中降低成本和複雜性。

2017年5月納斯達克宣布與花旗集團合作推出基於分布式賬冊的一體化自動交易結算支付解決方案,支持私募市場進行跨境多方交易和實時結算,集成了由納斯達克提供的私募市場平台、由Chain提供的區塊鏈聯通基礎設施和由花旗提供的跨境支付平台。該方案通過覆蓋更大範圍的客戶群體和流水線式高效交易處理,有利於提高納斯達克私募市場的流動性。通過該系統,由納斯達克私募市場產生的一筆交易,將在系統中生成一筆記錄,並且通過二級賬目的方式通過區塊鏈為手段,將支付信息傳遞到花旗的處理跨境跨幣種的外匯直通處理平台CitiConnect,最後再傳遞花旗的跨境多幣種支付平台WorkLink,最後完成最終的資金交割。

2017年8月,納斯達克和瑞士交易所(SIX)簽署協議,用於在SIX的OTC平台中實施基於分布式賬本技術的解決方案,進一步通過NasdaqFinancial Framework推動區塊鏈技術的商業化。

2017年9月,納斯達克與北歐投資銀行合作為共同基金份額的發行和結算開發基於區塊鏈技術的原型產品。該解決方案降低了記賬和核對方面的複雜性,為所有各方提供了相同的不可篡改記錄,增強了訂單管理,結算和支付能力,提高了處理的透明度和效率。

2018年4月25日,納斯達克與比特幣交易平台Gemini宣布合作,落地其 SMARTS 市場監視技術,監督Gemini平台全部數字資產。納斯達克的SMARTS技術可以監控實時交易活動,並在發現異常交易活動時向交易所發出警報,多家加密貨幣交易所採用了該技術。

2018年6月,納斯達克證券交易所成功測試基於區塊鏈的提供全天候的證券抵押概念原型解決方案,新的區塊鏈平台由納斯達克,ABN AMRO Clearing, Euro CCP和EuroClear聯合開發,旨在解決中央交易對手方機構在證券交易所交易時間結束後進行保證金追蹤時面臨的困難。

2018年7月,納斯達克交易所與印度國家證券交易所(NSE)簽署技術和戰略合作協議,NSE將引入納斯達克的結算和清算技術。NSE將使用納斯達克金融框架的“交易後”技術,同時預計將引入區塊鏈技術應用於股票交易。

2018年8月,納斯達克同新加坡央行合作開發數字資產方案;2018年12月,其宣布預計於2019年上半年啟動期貨,並投資加密貨幣交易所ErisX。

此外,納斯達克還將其區塊鏈技術輸出至愛沙尼亞e-Residency平台和南非Strate平台,這兩個平台分別是愛沙尼亞和南非的上市公司股東投票平台。

2.2紐約證券交易所

2015年1月,紐約證券交易所向數字貨幣交易所Coinbase投資7500萬美元的C輪融資。

2015年5月,紐約證券交易所宣布正式推出紐交所比特幣指數(NYXBT),這是全球首個由證券交易所發布的比特幣指數。其價格數據來自舊金山的數字貨幣交易所Coinbase。

2018年1月,紐約證券交易所母公司洲際交易所(ICE)與區塊鏈創業企業BlockStream合作推出比特幣交易數據服務。ICE的加密數字貨幣數據實時傳送(Cryptocurrency DataFeed)由Blockstream提供技術支持,為交易員提供高質量的實時加密數字貨幣數據,數據來自全球主要的數字貨幣交易所,主要是比特幣和其他幾種加密數字貨幣的訂單報價數據。

2018年8月,洲際交易所宣布推出全球性的數字資產平台Bakkt,並計劃於2018年11月推出受監管的實物比特幣期貨合約。同時,隸屬於洲際交易所的美國期貨交易所和清算中心計劃於2018年11月推出為期1天的實物交割比特幣合約以及實物倉儲,但要經過CFTC審查和批准。

2.3倫敦證券交易所

2015年11月,倫敦證券交易所、倫敦清算所、法國興業銀行、芝加哥商品交易所、瑞銀集團以及歐洲清算中心聯合成立跨行業組織,探索區塊鏈技術如何改變證券交易的清算和結算方式,該組織暫命名為“交易後分布式總賬工作組”,主要探索將區塊鏈技術應用於交易後流程。

2017年7月,隸屬於倫敦證券交易所集團 (LSEG) 的意大利證券交易所和 IBM共同宣布,他們正在構建一個區塊鏈解決方案,以助力歐洲中小企業 (SME) 的證券發行過程實現數字化。新系統旨在簡化股權信息的跟蹤和管理,創建一個包含所有股東交易記錄的分布式共享賬冊,從而幫助發掘新的交易和投資機會。

2018年7月,倫敦證券交易所開始測試一個用於發行證券類代幣的去中心化平台,由區塊鏈專家Nivaura一起開發,並且致力於發展成為去中心化的交易所,可以讓公司更高效,更簡化地募集資金。

2.4德交所

德交所自2015年初就開始探索自己的區塊鏈應用,是超級賬本項目的成員之一。德國央行聯合德交所共同開發了區塊鏈原型產品,該原型以超級賬本項目的代碼為基礎,用於轉移電子證券和數字貨幣,還具有債券支付和到期證券的贖回功能。

2018年3月,德意志交易所宣布與HQLAx合作創立一個以區塊鏈為基礎的證券借貸解決方案。根據合作協議,這兩個機構將使用R3的Corda區塊鏈平台,建立一個完全整合的從前台到後台運營模型,令高質量流動資產的抵押管理更加有效。德意志交易所指出,此舉是為了解決全球證券系統過於分散,運營成本高,結算流動性差的問題。HQLAx的首席執行官介紹:“我們的目標是彙集目前全球各地不同託管賬戶中的各種抵押品的流動性。”實際上,HQLAx和 R3 已經與包括瑞士信貸銀行和荷蘭ING 集團在內的銀行巨頭合作開發了一套證券貸款解決方案。經過概念驗證後,上述銀行已通過區塊鏈平台完成了一筆價值 3000 萬美元的證券交易。2019年12月,瑞士信貸和瑞銀在德交所的HQLAx平台上執行了首次實時交易。作為交易的一部分,瑞銀和德國商業銀行之間,交換了分別託管於歐洲商業銀行和明訊銀行的一籃子國債和公司債,過程中無需在託管方之間進行實物交換,相關所有權的變更都被記錄於R3區塊鏈的數字資產登記賬冊。

2018年5月,德意志交易所計劃投資2.7億歐元用於區塊鏈、人工智能、大數據分析以及雲計算相關領域。

2018年9月,德意志交易所集團於2018年8月底宣布,將成立“DLT、加密資產和新市場結構”的全新部門,以充分發揮區塊鏈技術的潛力。

2.5多倫多證券交易所

2017年5月,多倫多證券交易所(TMX )宣布開發基於區塊鏈的原型產品,為其全資子公司NaturalGasExchange(NGX)提供全新服務。NGX和數字基礎設施開發企業Nuco合作使用分布式賬本技術開發新系統來優化在美國天然氣交付地區的天然氣跟蹤行為。該原型產品提供該地區天然氣運輸的透明信息,讓參與者更準確地報告位置,從而優化NGX天然氣結算流程。

2017年7月,加拿大多倫多證券交易所運營商TMX集團宣布開發了基於區塊鏈的股東電子投票原型,埃森哲提供相關諮詢服務。利用區塊鏈可以大幅度提高年度股東大會投票的效率、準確性以及股東在企業管理中的參與度,股東不需要親自到場即可投票。

2018年5月,加拿大銀行、TMX 集團,以及非營利組織Payments Canada宣布該實時證券結算項目“Project Jasper”試運行正式完成。據悉,他們將這個最初用於比特幣等加密貨幣的底層技術部署在了實時證券結算中,實現了現金和資產的“標記化”,繼而可用於在支付網絡內的實時交換。2018年6月,多倫多證券交易所推出了新型區塊鏈交易所交易基金(ETF)。

2018年10月,Project Jasper項目完成了3階段的測試。該項目成員包括加拿大銀行,Payments Canada,TMX 集團,以及區塊鏈企業R3,還有專業服務公司埃森哲,並且針對第三階段測試發布了一份報告,認為經過一年的測試後,區塊鏈被證明在證券清算和結算過程中是可行的。

2.6東京證券交易所

東交所母公司日本交易所集團早在2015年下半年就開始研究區塊鏈對於資本市場基礎設施影響的內部研究,並得出這種創新技術將給行業帶來巨大變革的結論。2016年2月,該集團宣佈於3月與IBM日本利用區塊鏈技術測試其在清算、結算和其他運營領域的應用,成為Blockchain-as-a-Service (BaaS)的用戶。

2016年12月,日本交易所集團建立一個區塊鏈聯盟以在資本市場基礎設施中進行區塊鏈實驗。參與聯盟的包括東京證券交易所、大阪證券交易所和日本證券結算公司。三家公司牽頭整個組建過程,並與IBM公司合作進行超級賬本技術支持的概念驗證測試,並試行開源分布式分類平台。

聯盟運營目標包括尋求更多的其他利益相關者加入開發過程,比如各種金融機構和區塊鏈的工程師和開發商。該集團表示:“我們會去吸納廣泛的金融機構參與者與行業專家,聯盟成員將執行概念驗證測試並探討分布式賬本技術在資本市場基礎設施中的應用,包括技術方面和運營方面。”

此外,聯盟的測試環境將利用概念驗證和IT供應商開發的模型。金融科技和區塊鏈開發商以及一些金融機構、交易所的共識是“驗證各種應用能夠幫我們強化技術和服務”。該聯盟促進開發商和應用區塊鏈技術的銀行間信息共享,這種共享可以通過分布式賬本技術(DLT)的工程師技術培訓和金融機構的運營鏈培訓來體現。區塊鏈聯盟的概念驗證環境測試於2017年春季展開。

2017年9月,日本交易所集團發表了一篇報告《分布式賬本技術在資本市場應用探索趨勢》,討論了區塊鏈在資本市場基礎設施中的應用。其中披露2017年3月,東京證券交易所發起一項計劃,廣泛接納日本金融機構開展行業合作實施區塊鏈PoC(概念驗證)。到9月,有33家參與的金融機構可以基於分布式賬本技術在聯盟內部的網站上進行討論,彼此共享信息。同時,報告表示東京證券交易所對於基於分布式賬本技術的日本股票市場的交易後流程以及KYC流程十分關注。

2018年1月JPX發布名為“分布式賬冊的交易撮合處理應用研究”報告,其中討論了將分布式賬冊技術應用於機構間交易撮合的可行性。其中,東交所機構間交易撮合傳統處理方式如圖(a)所示,其中賣方機構向買方機構發送訂單執行的情況(交易確認),包括相應的傭金。作為響應,買方輸入在賬戶(二級賬戶)中分配的結果,並將結果返回給賣方。賣方根據分配結果對傭金分倉,並將該結果返回給買方。如果雙方的數據匹配無誤,則撮合成功。之後,買賣雙方使用日本中央託管結算(JASDEC PSMS)提供的交易撮合規程,提交(達成交易的)合約數據。一旦受託銀行確認交易結果,會自動產生雙向結算數據。雙方的撮合匹配是按照常行結算SSI (standing settlement instruction)級別。作為結果,一個DVP結算自動生成並隨之進行系統化結算處理。圖(b)是使用DLT重構此過程的處理方式。買賣雙方在事前均就傭金計算表和計算邏輯達成共識,形成DLT上的一系列智能合約,傭金可以被自動計算。買賣雙方都無需自行計算傭金,發生錯配的幾率大大降低。SSI以最終分配賬戶為粒度執行,使得受託銀行可按照每SSI的方式訪問DLT上的合約數據,買賣雙方的信息交換效率更高。此外,當單個基金與多賣方交易時,受託銀行可以按照單個基金為操作粒度整合所有交易的信息。如果DLT的合約數據被認為正確,與日本中央託管結算的集成鏈接,將使買方與中央託管結算之間傳輸操作指令數據的必要性不復存在。

全球交易所區塊鏈最新發展及相關思考

圖2 日本交易所集團基於DLT的機構間交易平台方案

2018年9月,東京證券交易所上市了一家使用加密數字貨幣進行房地產交易的公司Ruden Holdings,該公司正在測試利用比特幣,並在不動產銷售中使用智能合約。

2018年10月,東京證券交易所母公司日本交易所集團網站發布報告《在KYC流程中使用區塊鏈的概念測試》。

2.7 澳大利亞證券交易所

2016年初,澳大利亞證券交易所投資1490萬美元用於收購美國區塊鏈初創企業Digital Asset Holdings(DAH) 5%的股份。

澳大利亞證券交易所自2016年以來提出基於分布式賬冊技術開發一個新系統,用於替代澳交所現行的CHESS清算系統,該系統計劃於2021年上線。Chess系統構建於1994年,主要功能是為市場參與者提供清算、結算和資產登記服務。Chess系統使用COBOL語言開發,使用私有的消息格式。澳交所希望新系統將提高證券結算的效率,降低系統運營成本和投資者的交易成本,並因此能提高市場參與率和成交量。

新系統可讓市場參與者參與運行DLT節點,並使其成為ASX真實數據庫的一個部分,而不是讓多個數據庫同時冗餘存在。其中,DLT使用的追加式交易數據庫包括兩個關鍵機制:一是共享的複製賬本,二是分布式數據庫同步機制。每一筆交易都會引用前一筆交易的持倉情況且被交易者數字簽名。

ASX將實施非完全公開的DLT解決方案,市場參與者使用需取得授權,並有逆轉和糾錯的功能。為確保隱私和安全,整個系統建立在ASX的私有的網絡上。私人合約信息將被隔離而不會與所有參與者共享。新系統將使用國際通行的ISO20022消息格式,並採用開源的智能合約語言—數字資產建模語言(DAML)開發。

2.8 香港交易所

全球交易所區塊鏈最新發展及相關思考

圖3 港交所基於區塊鏈的資產再抵押業務框架

港交所近兩年不斷加速區塊鏈等金融科技應用布局。港交所《戰略規劃2019-2021》包括立足中國、聯通全球和擁抱科技三大主題,其中多次提及區塊鏈技術應用,“靈活善用新科技,包括人工智能、區塊鏈、雲端計算基礎設施和數據分析,優化營運程序,加強與客戶的聯繫,並調動價值鏈各環節,提升成本效益”。

2018年3月,香港證券交易所總裁李小加表示,港交所目前正與澳大利亞證券交易所ASX合作,以借鑒其在區塊鏈系統中結算交易的經驗,計劃將利用區塊鏈平台以低於傳統結算方式的成本結算股票借貸和場外交易。

港交所在同年發布的報告“金融科技的運用和監管框架”中,對交易所行業運用區塊鏈進行分析,重點討論了區塊鏈在證券交易結算、私募股權和資產再抵押等三大業務上的應用。如圖7所示,以該報告對區塊鏈應用於資產再抵押業務的考慮為例,其針對的問題是傳統證券化資產抵押債券的數量眾多、層層包裝,對底層資產的所有權追蹤困難、信用評估困難,加劇了再抵押交易對手風險和資產評估的不確定性。此外,基於資產槓桿率的約束難以實現,相應的風控措施和監管措施難以實現,不利於系統性風險的防控。利用區塊鏈的可追蹤性,可以解決再抵押業務的這些痛點問題。通過運用區塊鏈的可追蹤性,提高再抵押過程中的透明度。投資者可以方便地查看底層資產的擔保價值、風險評級、所有權記錄,方便投資決策。當資產池中債券發生違約或者風險事件,投資者可以及時獲知並重新評估。第二,便於自動化監管。監管機構可以更清晰維護不可篡改的歷史交易和再抵押記錄。智能合約可以確保資產再抵押不會超過監管警戒線,最大程度滿足穿透式監管要求,降低監管成本。第三,監管機構通過區塊鏈技術進行合規約束,提升交易透明度,降低違約事件負面影響,提供金融穩定性。第四,智能合約使得機構和個人投資者對底層資產的盡職調查成本降低、效率提高。

2.9新加坡交易所

新加坡交易所(SGX)於2016年參與了由新加坡金融管理局和新加坡銀行業協會共同發起,由交易所、金融機構、學界和科技業共同協作開展的金融科技項目-Ubin。該項目作為新加坡央行數字化貨幣應用的一個重要試點,旨在探索利用分布式賬冊技術變革證券和支付的清結算處理基礎設施。

新加坡央行的數字貨幣採用基於分布式賬冊技術的代幣化新幣的實現方案,其發展分為6個階段:1)代幣化新幣。推出可用於跨行支付的數字化貨幣:參與方銀行將現鈔存放在央行的託管賬戶,央行在分布式賬冊上為參與方銀行生成等值的數字貨幣,相應銀行一旦收到央行代幣轉賬,即可對其自由支付或轉賬,該階段已於2016年底完成;2)實現基於分布式賬冊技術的實時跨行轉賬,該階段驗證也已完成;3)實現基於分布式賬冊的DVP,進行跨不同區塊鏈平台的互聯互通,該階段自2018年起至今;4)實現跨境DVP;5)對運營模式定位,包括評估分布式賬冊對於現行監管框架和業務處理流程的影響;6)實現跨境支付和證券結算。

新加坡交易所在該項目中,主要負責利用分布式賬冊技術開發面向代幣化資產的DVP業務,以提升DVP的跨賬冊互操作性和處理效率,使全結算周期可從T+3縮短至T+2甚至更短。如圖所示,為提供跨現貨賬冊和證券賬冊的交互,該系統與納斯達克相關係統類似,也採用了分層的體系結構,分別由安泉資本、德勤和納斯達克等不同的技術供應商實現不同層級的原型交互系統。各層的原型交互系統由供應商的商用系統構建,根據採用的具體技術實現向上層提供不同性能和功能的互聯互通。其中納斯達克和德勤主要負責實現基於集中式訂單簿撮合的工作流,安泉資本主要負責實現基於OTC的工作流。基於智能合約的DVP確保了流程中權力和責任的一致性和完整性,減少了市場整體的信任成本。交易所作為一個RMO(認證市場運營人)和仲裁人,負責監察和維護市場正常功能。現貨賬冊是由央行維護的數字化新幣資產賬冊,證券賬冊是由交易所維護的代幣化證券資產(如國債、CDR)賬冊。

2019年新加坡交易所進一步與亞馬遜公司合作,共同基於區塊鏈開發產品、進行金融服務產品推薦。根據新交所的規劃,將在2020年正式對外推出基於分布式賬冊的數字資產。

三、創新案例:基於區塊鏈的場外交易結算服務平台

傳統的場外交易缺乏公開性、透明性以及有效的風險管理,譬如過去曾屢見不鮮的“蘿蔔章”事件,充分暴露了傳統場外交易模式所蘊含的諸多局限。金融危機之後,場外交易場內化已經成為一種趨勢,包括產品的場內化、交易的場內化和風險管理的場內化。場外交易的核心問題在於信用風險管理機制不足,對交易對手方的信用情況缺乏有效的跟蹤與評價手段。將區塊鏈應用於場外交易系統可以具有以下優勢:一是可以保證場外交易的真實性、不被篡改,便於看穿和追蹤,並降低傳統CCP登記、信用擔保、強制執行的成本,有效控制風險;二是通過智能合約實現實時的自動信任建立、交易、清算和結算,簡化場外發行和交易流程,提升交易效率;三是利用區塊鏈構建監管節點,可以針對特定主體、產品、交易者和規模等,設定定製的監管方式和手段,使得監管更加有效和智能。

基於區塊鏈的以上優點和交易所在市場組織方面的天然優勢,不少境外交易所着手開發基於區塊鏈的場外交易平台,一是提供場外清算或場外交易的電子化平台;二是建立交易集中登記及託管平台。

“百川”平台是將區塊鏈技術應用於場外交易及結算方面的一個概念驗證原型系統,採用私有分布式賬冊方案。主要提供智能合約、託管清算和智能監管功能,由上交所資本市場研究所和技術公司合作完成。相較於“產品標準化”的場外產品場內化思路,“百川”利用智能合約實現的“清算智能化”覆蓋大多數場外交易場景,降低合約執行成本,簡化交易後業務環節。當場外交易智能合約在平台中成功執行了權益的轉移操作之後,平台賬冊的記錄隨之改變。隨後,平台可依據相關登記結算機構的業務規則,代理市場參與者完成基礎資產權益的轉移。

得益於私有式的業務場景和機器易讀的合約設計,“百川”平台使監管的實施上具有以下優勢。一是“看得到”的穿透式監管。若所有的場外交易均在平台中執行,則監管者可以輕易獲取合約內容、合約關聯方等信息,實現穿透式監管。二是“查得完”的智能分析功能。相較於文字合約,智能合約的程序代碼更容易被人工智能等技術獲取和分析。平台可以提供智能化的監管工具,實現合約內容理解、合約方關係判定、關聯交易追蹤和市場風險壓力測試。三是“管得住”的侵入式監管。場外交易在特定平台內運行,可以給監管層提供深入業務運作一線的監管機會。當發生風險事件或發現違規行為時,監管機構甚至可以直接中止相關交易的執行。

為驗證智能合約的靈活性和可用性,“百川”平台中試驗了五組不同複雜程度的示例智能合約。它們分別是普通歐式期權、多邊參與期權、關聯交易合約組、產品嵌套合約組和輔助交易合約組。經驗證,“百川”平台可以提供自動和半自動的合約運行方式,靈活地支持場外合約設計。

在智能監管功能方面,“百川”平台中設計了交易對手方關係查詢、用戶看穿和產品看穿等智能監管的示例場景。經驗證,“百川”平台可以為監管提供良好的監管工具。在未來,監管層還可通過在模擬運行系統中改變價格、違約等變量,方便地對整個場外市場進行壓力測試。

“百川”平台的技術實現主要基於HyperLedger面向商用的區塊鏈智能合約開發框架fabric。此外,“百川”平台還引入了Echarts、Nodejs等數據可視化和web工具。

通過該概念驗證項目,可以得到三點啟示。一是區塊鏈技術在構建功能完善、監管有力的場外基礎設施方面具有普適性和巨大的發展潛力。智能合約可以為交易合約設計提供充分的自由度,滿足市場參與者的需求。得益於封閉式的業務環境和機器易讀的合約設計,將會有條件開發出“看得到”、“查得完”、“管得住”的監管工具。二是可依據業務場景和技術成熟度逐項應用智能合約、分布式賬冊等新型賬冊技術。各類新型賬冊技術成熟程度不一,對現有業務框架的影響程度也存在差異。在現有業務環境和市場格局中,可以逐步應用新型技術。三是新型賬冊技術仍在快速發展中,業務環境尚待完善。目前,這些技術的大規模落地應用仍存在技術和業務方面的難點。解決這些難點的能力,將會是未來金融機構核心競爭力的體現。

四、結論及建議

一是充分重視區塊鏈技術價值,明確將其作為本所金融科技重要發展方向

從行業境外經驗上看,區塊鏈技術目前主要應用於清算結算環節,並逐漸向場外市場和交易環節延伸。總體上,區塊鏈的實際落地還較不廣泛、影響還較小。但隨着相關技術成熟度的快速提高,以及與傳統證券業務的快速融合,不排除未來5到10年會通過對基礎設施的變革,從而對傳統證券業務產生巨大影響,而且在互聯網時代可能由此改變全球證券市場格局。我所應及時謀篇布局,充分考量如何在這個過程中積極抓住新機遇、應對新挑戰。建議提高區塊鏈在本所戰略發展中的定位,將其作為金融科技的一個重要發展方向,納入交易所整體發展戰略。同時,應加大投入,積極開展區塊鏈技術的規劃、研究和開發,對外開展積極合作,對內增強技術儲備。鑒於區塊鏈的專業性,技術培育需要時間且具一定知識產權壁壘,可採取參股控股等多元化方式投資相關科技企業,以在競爭起跑線上掌握主動,同時構建起把握業界動態和對外交流合作的橋樑。

二是積極探索區塊鏈在各業務領域的應用,鼓勵可行性較高者以概念驗證項目方式先行先試

如前所述,區塊鏈可以對證券行業的多個業務領域和環節產生影響,但在重要性、緊迫性和可行性方面又各有不同。從境外交易所經驗來看,大多都是以可行性較高的方面出發、痛點問題出發,從概念驗證項目的階段入手,漸進但又快速地推進,這種類似敏捷開發的推進做法,大大降低了項目的試錯成本和時間成本,同時為後續進入正式開發打下基礎。從另一個角度,區塊鏈技術本身也具有一定的優劣性,不是萬能靈藥。通過概念驗證項目可深入理解區塊鏈在各類應用中的優勢和局限,有利於深入、科學和系統地評估其在應用於具體問題的可行性和有效性,以及運營成本效益等重要問題。

建議就區塊鏈的應用,開展業務與技術融合的大範圍研討,對重要性、緊迫性較高且具可行性的方案,優先啟動概念驗證項目。概念驗證後前景明晰的,可酌情上升為生產級別開發項目。同時,加強加大區塊鏈的研究投入,組織搭建行業區塊鏈技術研發測試平台,鼓勵市場參與者積極承接課題、開展研究,共享交流成果,引領行業在區塊鏈上共同進步。

三是積極開展對外交流與合作,提高國際話語權

建議交易所技術部門和相關業務部門積极參与區塊鏈技術的業界交流,尤其是以各種方式積极參与全球交易所分布式賬冊變革進程,及時了解動態,並在區塊鏈相關監管政策、業務發展和行業規範等國際事務中主動積極發聲。另一方面,加強與相關境內外技術組織、聯盟、標準化組織和監管機構的交流互動,在區塊鏈應用與發展、標準和相關知識產權事宜中掌控更多的話語權,為未來規模化應用以及跨境跨領域發展鋪路架橋。

本文來自上交所資本市場研究所,本文觀點不代表格時財經立場,轉載請聯繫原作者。

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