分布式账本技术在支付和结算中的实验研究

　　金融业一直在不断探索如何将分布式账本技术(DLT，Distributed Ledger Technology)应用于支付和清算，过去的十年为这些探索者们敲响了一记警钟。DLT引发了一波创新、实验、研究和对政策问题分析的浪潮。决策者和金融从业者可以从这些方案中得到很多经验启示来了解DLT的潜在利益和风险，这或许会对金融基础设施的国际标准产生一定的影响，以确保安全和效率符合公众利益。

　　截至目前，运用DLT进行的实验表明，金融基础设施有朝着实时结算，扁平化结构，持续运作和全球覆盖方向发展的潜力。在大额支付和证券结算系统中进行的测试某些特定的程度上证明了DLT在这种新环境中的技术可行性。这些实验分析了与运营能力，弹性，流动性储蓄，结算最终性和隐私相关的问题。基于DLT的解决方案还能够在一定程度上促进证券的付款交割，外汇交易同步交收和高效的跨境支付。

　　系列分析指出了要求我们进一步关注的核心问题，即大多数实验都是在受控的和技术集中的环境中完成的。虽然所有审查过的项目得出的结论都表明，至少在某一些程度上，DLT用作大额支付系统（LVPS，large-value payment system）设施的基础是可行的，但是，任旧存在一些观点提示该技术的不成熟性和缺乏互操作性。很少有项目严格明确地按照大额支付和证券结算系统的国际标准来评估风险，并且基本上没有项目涉及成本效益分析，这就无法得知基于DLT的系统或改进的遗留系统是不是能够成为更有效的替代方案。在新的环境中，流动性、信用、交易延迟、结算终结性、交易对手、经营风险等也会有不同程度的变化。

　　最关键的问题是，对包括当前支付、清算和结算安排的重大更改，可能会对用户、参与者和市场产生重大影响。首先，在向新基础设施发展的过程中将不仅需要利益相关者之间的协商，对系统规则、市场管理以及同步分布账交易的对账惯例进行审核检查，还需要对持续运作的影响做多元化的分析（基于24/7/365）。其次，为了进一步工作的进行，需要同时基于金融市场基础设施的国际标准和针对支付、清算和结算中引入DLT的分析框架，对潜在风险进行更加明确、严格的分析。第三，在真正实施前，需要确定投资和经营成本，将两个成本作为成本效益分析的一部分考虑到透明的成本回收定价政策中。第四，要解决互操作性问题，以避免碎片化风险。

　　付款和结算形式的转变历经了数代。第一代基于纸张。在第一代期间，支付工具的交付在国内通常要历经几天才能完成，在国外甚至要历经几周去完成。第二代涉及批量处理的计算机化。支付系统之间的链接是通过手动或基于文件的接口实现的。由于技术之间的转换期很长，一些基于纸张的支付工具，如支票和现金仍在第二代期间被使用。第三代涉及到电子和移动支付程序，这种付款和结算形式正在兴起，电子和移动支付程序使集成的、即时的和端到端支付和结算转移成为可能。例如，几乎所有国家都能够正常的使用即时支付结算系统（RTGS，real-time gross settlement）。分布式账本技术（DLT）被视为下一代支付系统的潜在平台，可增强结算帐户及其分类帐的集成和对帐。

　　使用DLT进行支付和结算的研究给出了关于其本身的潜在利益、风险、限制和实施挑战的分析。在巴西、加拿大、欧元区/日本、新加坡、南非、泰国等地已完成了大额银行间支付项目。证券结算项目已在澳大利亚、加拿大、欧元区/日本、德国、新加坡和美国展开考察。各国央行和私营部门也对通过DLT改善跨境支付的情况做了分析。

　　本报告盘点了在支付和结算系统中引入DLT的实验和研究。报告首先描述了DLT及其协议，并总结了实验和研究项目。并对新兴的风险管理问题、对国际标准的影响、以及对国际货币体系的潜在影响进行了讨论。本报告致力于提供一个兼顾实施可行性、应用可持续性以及支付系统发展有利性的观点。

　　DLT使实体不必依赖中央当局维持单一的分类账就可以在支付和结算系统中进行交易。DLT网络可以是开放的，也可以是关闭的(许可的)，这取决于他们的参与政策。到目前为止，各种DLT协议已用于支付和证券结算安排的实验中。验证协议定义了如何验证交易并将其记录在整个交易历史中。记录交易历史的主要目标是防止重复支出并协调分类帐的分布式部分。分散的信息可以很容易地复制和重复使用，而不需要双重支出预防机制。

　　各种DLT协议之间的主要不同之处在于共识机制的构建，即怎么样做验证以及由什么样的验证者（如机构、私人或公共实体、个人等）做验证。当有多个验证参与者时，这些参与者需要就交易历史记录达成共识。另一个关键的不同之处在于交易历史记录的透明度，这会对审计交易历史记录的可能性产生影响。

　　早期的DLT设置是基于标记的，并且专门用于维护资金账户，但后续的DLT设置启用了智能合同解决方案和新的应用程序。除了维护资金帐户外，后者还可用于维护不一样的种类的分布式登记簿。例如，证券可以被视为代币的资产账户，也可以被视为将所有权转让给个股和债券的智能合同的登记簿。兼顾合规性和其他监督管理要求（是否允许访问，获取客户信息等）的同时，由中央银行主导发起的概念验证测试都表明，适合金融市场基础设施（FMIs）的只有许可的DLT网络。但是，不同的DLT协议有不同的特征。此外，虽然正在进行的项目正在持续改进各种DLT协议，但是仍需要更加多的研究去制定一个稳定可持续的协议。

　　原型验证了DLT作为交易预定方法的可行性。比特币类型的协议中使用的工作量证明设计和完全透明的交易数据库被认为是不适合大额支付系统的，因为这类协议解决能力不足和缺乏隐私。所有基于DLT共识协议的原型，使用了更少的处理资源，提供了更多的隐私。这样就需要对验证器节点有更多的信任，当然，这在由中央银行或其他受信任的机构来维护的系统中不是问题。

　　然而，实验原型并没有充分关注运营生产的必要标准，包括吞吐量、可靠性和弹性。因此，它们不能被视为生产可行性的充分证据。几乎所有的原型都是独立的类型，作为现有LVPS之上的或与之并行的附加支付处理层而构建。除了一个原型(在新加坡)与目前的RTGS系统有直接操作联系，中央银行或金融机构内部支付系统的实时接口还未进行测试。

　　对央行来说，隐私和流动性储蓄似乎是第一先考虑的问题。所有原型都使用基于符号的中央银行货币，大部分都是中央银行的存款收据。所采用的系统结构是基于所选择的外部DLT软件和协议提供商所支持的结构。所有原型均通过区块链与多个事务进行区块链连接。该设置可与当前RTGS系统相比较，并满足了结算最终性要求和信用风险限制。关于流动性风险，原型依赖于导入到系统中的预付资金的流动性。

　　大多数实验都不包含成本效益分析。欧洲中央银行和日本银行报告说明，与传统的RTGS系统相比，基于DLT的系统具有更高的可靠性和弹性，但并不进行任何成本效益比较。这些报告包含DLT市场营销文献中提到的一般优势，例如点对点通信，安全加密，智能合约，终局性和实时结算。但是，这些功能也可以在传统支付系统中实现。例如，传统系统也可以包含并行交易数据库，该数据库具有由公共密钥基础结构（PKI）加密和多个验证程序保护的并行帐户余额。

　　DLT原型也表明DLT对于交易后证券处理是可行的。所有项目都得出结论，对于基于DLT的解决方案，证券结算是很适合且可行的环境。其中一个项目(在澳大利亚)甚至计划在2021年投产。一些原型关注于证券结算系统中的券款对付(DvP)实现，这些原型得出的结论认为基于DLT的系统是能轻松实现具有最终性的券款对付（DvP）的。

　　一系列的实验表明，可以在基于DLT系统中实现不同的DvP模型。DLT解决方案的功能和工具差异很大，能够准确的通过市场需求设计和定制更有效的处理和结算方法，以提高特定市场的效率和安全性。但是，互操作性要求在将来也将变得很重要，这将需要跨结算系统和整个市场的通用元素和标准。

　　对于DvP交易中的众多选择（或组合）之间，哪一个选择会最适合商品市场并没有一个绝对的分析。证券市场有许多大型多边系统，如被各方使用的交易所、中央证券存管机构(CSD)、结算银行和中央对手方(CCP)。在所有的原型中，中央银行都被赋予了现金工具提供者的角色，因此也是确保DvP要求的机构。在某些原型中经过测试的一个选项是：为资产创建一种特定的DvP对话和阻止方法，共识节点能够正常的使用该方法来确保DvP要求，然后再将交易添加到已验证交易的分类帐中。其他选择包括采用专门的DvP控制节点，以及将交易分为一系列子DvP增量交易，以将本金结算风险降低至子交易规模。

　　一个项目的假设似乎是证券清算和结算系统在一个近似当前结构的市场结构中运行即，交易所、交易商、中央结算机构、证监会、托管人和中央银行以类似或近乎类似的角色运行，并且它们在一个多层注册结构中。没有一个项目在最终投资者层面分析了扁平化的市场结构和DvP处理，也没有分析市场的其他根本性结构变化和相关风险。此外，由于假设交易对手和市场结构与当前结构相同，所以没有分析交易对手风险。流动性和信贷风险也没有正真获得深入分析，尤其是没有针对一直在变化的市场结构可以进行分析。

　　各国央行目前只对国内参与者提供结算服务。因此，私人银行发展了代理银行服务，通过私人银行的代理行账户进行跨境结算。一些大型国际银行已在主要市场建立了分支机构，以支持其代理网络可以访问国家中央银行和私人系统。如果中央银行提供的可能被许可的DLT网络仍然限制跨境参与，这样的一种情况可能不会随着DLT的实施而改变。从技术角度来看，促进高效的银行间跨境大额支付结算的关键挑战是缺乏通用的结算平台和网络来提供全球覆盖。

　　加拿大银行（BOC）和新加坡金融管理局（MAS）将其试验性的国内支付网络链接起来，从而能够使用中央银行数字货币（CBDC）进行跨境和跨货币支付。该实验将两个不同的DLT平台连接在一起，使对等支付（PvP）结算变得更方便，而不需要可信的第三方作为中介。

　　在一项早期的研究中，中国银行、MAS和英格兰银行(BOE)探索了解决跨境支付缺陷的替代模式。这包括用现有或传统技术加强国内银行间支付系统，以使用大规模的CBDC。不但发现了新技术平台能解决一些缺点，更根本的模式转换和整体观点已被确定。

　　央行认为，考虑到大规模数字符号的设计，需要明确资产或资金索赔的性质、法律基础以及机构和风险管理。

　　CLSNet是国际结算银行（CLS Bank International）于2018年推出的一项基于DLT的服务。它不是一种支付服务，而是一种外汇交易的双边净额结算服务，特别是针对新兴市场货币。关联付款是使用代理银行关系单独处理的。

　　世界银行间金融电信协会(SWIFT)发起了全球支付创新(GPI)平台(全球支付创新（gpi）：推动支付革命),通过改进跟踪和合规性监控来提高支付处理标准的速度，安全性和透明度。尽管SWIFT的GPI不是基于DLT的，但正在进行研究以允许区块链公司连接到GPI平台，这将使GPI支付能够在区块链网络内启动并连接到银行系统。

　　摩根大通硬币被设计为法定货币的数字表示形式，可在摩根大通的机构客户之间即时付款。JPM Coin仍在开发中。

　　由Fnality International管理的公用事业结算货币（USC）被设计为一种数字现金结算资产，由中央银行持有的法定货币支持，并用于批发商业市场。USC仍在开发中。

　　国际银行或许能够继续探索通过创新和合作建立跨境支付设施的可能性。这将产生深远影响，包括对当前国内RTGS交易量的影响，因为跨境结算引擎也能处理国内交易。跨国银行可以将交易从国内转移到全球跨境体系中而获益，因为流动资金池将更有效。如果新的私人跨境系统中的协调和自动化界面比RTGS系统更高效且运行时间更长，则收益还可能会增加。

　　一个共同的和协调的策略能够在一定程度上帮助促进大额跨境支付。这可能涉及到金融部门、中央银行和其他当局。这应该旨在解决不协调发展带来的风险和成本问题的情况下，迅速实现先进的支付技术和DLT的好处。在大额跨境支付系统中引入一个新的全球性、开放性、低风险的结算解决方案，可以明显降低技术和金融风险。

　　随着DLT的出现，支付和结算系统的发展已经到了另一个重要的十字路口，许多重要的问题仍然存在:

　　用基于DLT的系统取代旧的基础设施，或引入市场新进入者提供的创新服务，能否充分实现安全和效率的公共政策目标?

　　在有着更强大的实时结算，更扁平的结构，持续的运作和全球覆盖的世界中，监管和监督的意义何在？

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