DLT在国内银行间同业拆借付款结算的应用——Jasper项目第二阶段报告
Jasper项目是加拿大支付公司、加拿大银行、金融创新联盟等加拿大金融机构合作研究倡议，旨在了解分布式账本技术(Distributed Ledger Technology，DLT)如何改变加拿大支付的未来。该项目于2016年3月启动，已成功完成了利用DLT进行批发银行间支付结算的两个探索阶段。自成立以来，项目团队有机会探索和比较所选用例的两个不同的DLT平台——以太坊平台和R3Corda平台——同时也构建了当今批发银行间结算系统中发现的一些关键功能。具体来说，在第二阶段，项目团队成功地建立了中心队列形式的流动性节约机制(liquidity-saving mechanism，LSM)，以帮助节约流动性，促进整个平台支付交易的平稳流动。
Jasper项目目前已发布六份报告，本报告为第二阶段报告。中国人民大学金融科技研究所（微信ID：ruc_fintech）对论文核心内容进行了编译。第一阶段报告：DLT平台的搭建——Jasper项目第一阶段报告。
来源丨Payments Canada, Bank of Canada等
编译丨王亚勋
概要
近年来，全球大量资源致力于开发和实施金融技术领域的解决方案，即利用技术支持金融服务的创新和改进。这一领域的参与者，包括风险企业、金融机构、行业联盟、学术界和中央机构，开发的产品解决方案可以包含新的商业模式、应用程序和流程。一些已经对金融服务提供产生影响的解决方案出现在贸易融资、资产管理、资本市场、零售和企业贷款、供应链管理——当然还有支付——等领域。金融科技解决方案有着降低复杂性和成本，提高透明度，增强产品和服务的定制化，及改善全球消费者对金融服务的获取的营销前景。
最近备受关注的一项金融科技创新是分布式账本技术(DLT)。DLT包括区块链技术，它最闻名的可能是作为加密货币系统比特币的基础技术。寻求利用DLT来改善客户体验和/或提高资产转移效率的新使用案例几乎每天都出现，而且远远超出了数字货币的创建和交换。的确，鉴于以上所提及的益处，DLT在许多全球行业中都显示出了庞大的前景。
该报告展示了来自Jasper项目的早期发现，该项目是由加拿大支付、加拿大银行、金融创新联盟R3和一些加拿大金融机构开展的合作研究项目，旨在了解DLT如何改变加拿大支付的未来。Jasper项目于2016年3月启动，自那时起，对使用DLT进行批发银行间支付结算的两阶段探索已经成功完成。该报告讨论了项目的背景和基本原理，强调了治理和组织，也许最重要的是，详细阐述了银行间结算(以下称为“Jasper平台”)的概念验证DLT设计的开发，作为通知项目团队假设的一种方式。正文还附带了一个技术附录(附录2)，提供了关于Jasper平台开发的进一步信息，包括在国际金融市场基础设施原则(PFMIs)的背景下(附录3)。PFMIs是管理和控制关键风险的全球指南，包括信贷、流动性、操作和一般业务风险。报告最后概述了该项目的下一步可能采取的步骤。
DLT的优势及其在银行间支付的应用
02
DLT的特殊之处是什么?它的目标是解决当前系统和进程没有解决的问题吗?2016年8月，世界经济论坛(WEF)发布了一份关于在一系列金融服务领域实施DLT的前景的内容广泛的报告。世界经济论坛的报告将DLT描述为一个信息存储库(或数据库)，支持各方在一个或多个点对点网络平台上进行资产交换。重要的是，“分布式”分类帐的概念意味着维护一个公共数据库，并在协议各方之间共享。这允许协议各方在专有分类帐上保持同一交易记录的一致副本，并且数据库的每一次记录变更都将在所有分类帐副本之间同步。
此外，还建立了严格的协议来管理对数据库进行更改的主体和方式，以防止对分类账内容的未经授权(可能恶意)的编辑。这些协议还旨在消除“双重支出”事件，即协议一方有意或无意地试图在平台上多次转移同一资产。事实上，所有DLT的实现，在将事务发布到存储库之前，多方必须就事务的合法性达成一致，即任何一方都不应对交易持有冲突的观点，以便记录交易。当交易被验证时，数据库将实时更新，从而提供及时的价值交换，提供来自同一可信来源的交易和/或位置信息的访问。
DLT支持各方之间的协作，以维护单一的、更新的事务活动记录。这种数据和公共流程的共享表示可以减少或消除每一方保持容易出错的内部记录的需要。通过DLT，每一方都将交易活动记录为一组由所有交易对手签署的商定数据，消除了对内部交易进行协调的需要，因为数据已被所有各方同意并证实，且不能由一方单独更改。因此，发生争议的可能性就降低了，并且通过依赖于相互同意的交易机制，法规遵从性需求可以更容易地得到满足。
DLT还可以消除对中央数据库的需求，更重要的是，对存储各方之间的交易记录的可信数据库操作员的需求。在某些情况下，很难找到这样的可信实体。一个受信任的中央数据库和操作人员仍然代表一个单点故障，需要在实施过程中仔细注意业务的连续性和灾难的恢复。
然而，这种韧性可能会增加解决方案的成本。在中央数据库或中央方解决方案中，交易方仍然需要将其内部对账系统和流程与中央数据库保持一致。一旦所有(或大多数)方证实了交易细节，解决方案可以避免或消除对额外对账的需要。
随着时间的推移，DLT安排也变得更加灵活，更具成本效益，这增强了DLT在更多商业领域的吸引力。世界经济论坛报告(2016年)明确指出，DLT解决方案正在根据用例以各种形式和规模出现。例如，与比特币系统不同，访问DLT平台或添加新交易的能力不需要对所有人开放。只有符合某些资格标准的各方才能访问该平台。这被称为“许可的”DLT。
在各方之间的隐私和机密问题最为重要的情况下(就像金融服务的情况一样)，还可以限制各方所知悉的来自数据库的信息。例如，访问范围可以从每一方看到所有信息(如果需要透明度)，到信息仅限于每一方自己的活动(如果需要隐私)。用于验证交易并将其记录到数据库中的替代协议也正在出现，以取代更多的计算密集型和耗时的基于“工作量证明”的共识机制，比如比特币系统。R3的Corda DLT平台上引入一个“公证节点”，将事务唯一性作为共识协议的一部分进行验证，就是这种发展的一个例子。因此，DLT不断发展，以支持事务不变性、信息私密性和提高事务处理速度。此外，通过直接在平台上对经济协议的条款和条件进行编写，促进“智能合同”的创建和执行，DLT可以帮助减少合同的不确定性和交易对手风险。参见图1，了解DLT的主要优点。
密码技术:确保验证每笔交易的身份。
不可变性:保持数据的完整性并创建审计跟踪。
智能合同:当特定条件满足时，自动执行业务逻辑。
共享分类账:每个参与者看到相同数据的相同视图，实时更新，受制于许可。
分布式共识:确保分类账的状态代表所有利益相关者一致同意的事实。
DLT在支付行业的潜在应用
这些特性表明，支付行业是DLT用例的可行目标。例如，在代表支付价值链后端的清算和结算方面，参与其中的金融机构对中央数据库的依赖无处不在。在大多数情况下，这些中央数据库由受信任的一方(如中央银行或行业协会)拥有和操作。鉴于这些集中安排在支撑支付生态系统和更广泛的经济方面的重要性，有必要对业务连续性和灾后恢复进行大量投资。这些系统受到高度监管，监管的总体范围可以超出协议本身的安全和高效运作，延伸到其他领域，如审慎监管、反洗钱(AML)和反恐融资(ATF)，以及众多消费者保护和隐私法律。事实上，许多监管机构和中央机构对支付清算和结算安排仍保持着浓厚的兴趣。
在清算和结算安排中，任何一方向另一方发送的单个支付消息或文件传输，都可能引发涉及多个实体的复杂活动。这些系统的参与通常是分层的，这意味着在安排中直接参与的金融机构可能不仅代表其自身的利益，还可能代表其他金融机构行事。
这些后一类机构通常被称为“间接”参与者，因为它们通过直接参与者的服务与清算和结算安排联系在一起。因此，在中央清算和结算安排的直接参与者之间的单一支付消息或文件转移有可能被多个金融机构的内部记录保存系统捕获。需考虑到通过这些系统的活动的庞大数量，如，在加拿大，每天有成千上万的付款信息和批处理文件条目，而这些条目可能会错误和重复，有时还会升级为参与金融机构之间代价高昂的争端。此类错误和纠纷通常需要受影响的机构手动或半自动解决。
DLT的优点在跨境支付领域显得尤为重要，尽管全球都在努力通过连续关联结算(CLS)服务集中结算功能，但传统的代理银行网络在跨地区和货币移动价值方面仍然很普遍。每天有数万亿美元的价值在全球范围内转移。这一领域的供应链可能非常复杂，涉及世界各地不同国家和时区的大量金融机构依靠他们自己的内部记录来捕获每一种货币转移的专有方面。在这个领域，交易对手的风险可能很高。此外，在跨境领域，与AML/ATF11相关的监管合规措施可能会出现过多的误报，在某些情况下，可能需要数周甚至数月才能解决。受影响的金融机构和他们的客户必须仔细审查并设法核对他们的内部记录，以帮助使每笔交易合法化。对于像这样的任何一个被错误标记的付款客户来说，几周或几个月的时间对营运资金或投资资金来说是一段异常长的时间。由于这些原因，DLT越来越多地被用于跨境支付，Ripple Labs等创新机构正与全球金融机构合作，利用这一服务领域的差距。
在包括加拿大在内的大多数司法管辖区，国内支付服务被认为比跨境支付服务效率更高。这反映了消费者对受高度监管的国家基础设施供应商和金融机构的信任，以及对在这些安排中通常充当结算机构的中央货币当局的信任。与跨境体验相比，国内支付服务为消费者提供了更丰富、更低成本的支付选择;各种支付工具的既定规则、标准和程序影响了对其的使用和接受;以及考虑到可靠和/或及时的资金可用性。然而，如前所述，国内支付结算和结算安排各方之间仍有可能出现代价高昂的错误、重复和争端，这主要是由于参与金融机构内部和跨参与金融机构的后台记录保存系统不一致造成的。此外，如果没有高可用性设计，用于国内支付的中央数据库解决方案可能成为单一故障点，因此需要在业务连续性和灾难恢复方面进行大量投资，这增加了这种安排的总成本。
随着向数字商务的转变和“支付体验”与整体“客户体验”的无缝整合的继续，支付安排跟上用户体验的其他方面是至关重要的。基于传统技术的支付可能会成为实现几乎无障碍的端到端客户体验的障碍。出于这些原因，我们有必要探索具有改进支付体验潜力的新兴技术，如DLT。这是启动Jasper项目的基础。参见图2，了解DLT在支付领域的潜在益处。
改进后台付款处理和参与金融机构内部及相互的对账
降低参与金融机构之间产生代价高昂的错误和纠纷的可能性
解决与制裁筛选相关的误报问题的潜在改进，并为金融交易提供清晰和一致的审计追踪
为中央银行和监管机构提供持续的系统透明度和监控
继续保护外国投资者的信息隐私
通过使用智能合同提高自动化水平
Jasper计划：背景，范围和目标
03
作为加拿大国家清算和结算系统的所有者和运营商，并根据法律授权促进新支付方法和技术的发展，加拿大支付公司对了解诸如DLT等新兴技术如何改变支付的未来保持着浓厚的兴趣。2016年初，加拿大支付协会与加拿大银行、金融创新联盟R3和加拿大多家主要银行合作，启动了Jasper项目，旨在探索使用DLT结算银行间支付。勘探的重点包括业务、法律、政策和监管方面的考虑。Jasper项目的启动是支付行业的一个重要里程碑，因为据我们所知，这是世界上第一次有中央银行与私人金融机构合作参与DLT实验。项目Jasper两阶段概述见图3。
目的:
阶段1:DLT的实验综述，对批发银行同业支付结算的适用性。
阶段2:通过建立Corda实验进一步评估DLT的sca能力和灵活性。适应多种结算方案，包括即时结算和LSM。使用操作数据集提供数据驱动的模拟练习，以评估平台和LSM性能。
平台:
阶段1:①Ethereum。②定制中间件。③可靠性/稳定性(3份合同)。④Angular JS前端。
阶段2:①Corda.Kotlin。②扩展了Phase1的Angular JS前端。
创新:
阶段1:①原子交换(没有调和的转移)②协同系统分布的保持知识③对PFMI的影响
阶段2:①联网选项②分散节点权限③Corda 1-N原子流④操作影响
卓有成效的产出:
阶段1:①以太坊原型②PFMI环境下的研究
阶段2:①Corda原型②平台比较③2 LSM比较④研究白皮书
Jasper计划关键假设与考量
04
为了确定在DLT平台上结算批发银行间支付的生存力和可行性，Jasper团队在项目过程中收集了一些假设进行评估。当然，鉴于第一阶段和第二阶段的特定范围，其中某些假设仍有待评估。
4.1 解决“最后一英里”
该项目的一个基本前提是，支付结算代表了大多数经济交易的最后阶段，其中某些类型的交易可能已经或有可能在合同链的其他领域得到DLT解决方案的支持。例如，贸易融资和供应链管理是DLT和在合同过程中使用智能合同技术已经高度适用的市场实例。从效率的角度来看，无论所考虑的技术是什么，各方之间的合同协议的支付部分所引起的经济交换中不必要的摩擦都应该查明和消除。将支付结算转移到DLT平台，并将其与支持同一经济合同的其他DLT安排对齐，这是促进减少摩擦和成本的一个有吸引力的主张。此外，通过结合智能合同技术的使用，例如，根据所满足的特定条款和条件自动支付，可以预见，既减少了合同的不确定性，也减少了合同对手之间对信任的依赖。
4.2 金融市场基础设施原则(PFMIs)
国际PFMIs将作为设计和评估Jasper平台的有用指南，因为任何批发银行间结算的DLT安排都应遵守这些原则。在某些原则下，加拿大银行已经为指定的财务管理信息系统发布了风险管理标准，这些标准完全纳入了财务管理信息系统和财务管理信息系统中阐述的主要考虑因素。这个附加的指导也应该考虑到Jasper平台的设计中。例如，该平台应反映实时总结算(RTGS)模式，并避免依赖中央银行对结算账户的承诺，这是加拿大当前lvt20的特点。此外，Jasper框架中没有设想的日内信贷安排。平台上的所有价值交换都是预先融资的。值得注意的是，第一阶段的平台设计也是作为一个“纯”的RTGS模型实施的，没有日内信贷供应。当然，非生产DLT平台的某些方面很难根据国际原则进行评估(例如，治理、法律基础和一些操作方面)。
值得注意的是，LVTS是世界上最具抵押品效率的批发结算模型之一，符合PFMIs中建立的结算风险的关键准则。PFMIs还强调为参与的金融机构维持一种高效的清算安排。LVTS Tranche 2支付流(如下所述)的营业额大约为24倍(即，24美元的处理支付价值由1美元的抵押担保支持)。尽管必须采用RTGS模型，更重要的是必须放弃Tranche 2风险模型并使用部分抵押品池，任何用于批发银行间结算的DLT解决方案也需要证明高换手率，以降低参与者的成本和风险敞口。
4.3 结算风险管理
付款的结算被定义为在支付人和受益人之间无条件和不可撤销的价值转让。当满足这些条件时，结算被认为是“最终的”，因为受益人可以在任何情况下使用资金而没有逆转的风险。及时结清对财政和经济稳定是至关重要的，也是国际方案管理体系的要求。虽然在现行的批发结算安排中，最终结算发生在一个清晰明确的时间点，并有强大的法律基础作后盾，但在DLT环境中，最终结算的概念可能不那么清晰。
4.4 可伸缩性和运营弹性
围绕DLT的一个常见问题是，它是否能够处理在现有基础设施中观察到的交易量。在加拿大，基于dlt的批发结算解决方案必须能够每天至少处理50,000件支付项目，每秒至少处理14件物品，这是基于今天对LVTS的观察。在DLT安排中，特别是那些依赖工作量证明共识协议的安排中，验证提议的交易并将其记录在分类帐中可能会有很高的计算需求。此外，在平台参与者之间达成共识可能需要时间，特别是当节点之间的通信和信息共享是通过公共互联网连接时。使用这种安排来满足当前的容量时，需要以基准问题测试，仔细注意DLT解决方案设计中的可伸缩性。随着DLT平台的性能不断提高，这些交易量很可能会得到满足。例如，Jasper Phase 2中的测试表明，可以在一个可接受的窗口内处理当前的平均容量。
第二个假设是，在DLT平台上，可以以更经济有效的方式实现操作弹性。这是基于以下观察得出的结论:没有高可用性设计的集中式系统将代表单一故障点，因此运营商必须在业务连续性和灾难恢复安排上投入大量资金。
4.5 运营效率
DLT为交易各方提供了维护和共享双方一致同意的交易活动记录的机会。这将减少对手方之间的错误和相关纠纷的发生率，这些错误和纠纷通常是由双方后台记录保存系统内部和整个系统的重复和不一致造成的。鉴于人工解决错误和纠纷的成本可能对银行来说太过昂贵，且考虑到到跨独立信息存储库继续同步交易信息所需的资源，DLT在此处就显示出了降低运营成本的潜力。然而，在非生产环境中，这种假设仍是难以评估的。
4.6 全球一体化
除了支付结算，为了有效支持未来的全球商业，国内和全球金融市场和基础设施之间的互操作性也是必要的。不管怎么说，DLT提供了一个存储、更新和促进与各方之间几乎任何经济合同相关的信息共享的机会。所有相关方都能实时访问相同的合同条款和条件的前景具有很大的吸引力，如果再加上解决方案中内置的自动合同执行的可能性，就更有吸引力了。DLT有潜力提供更无缝、更低成本的交易体验，特别是在同一个共享数据库可以容纳跨多个资产类别的交易时。事实上，Brown等人(2016)提出了一个“全球逻辑分类帐”的长期愿景，所有经济行为体都将与之互动，并允许任何一方以安全、一致、可靠、私人和权威的方式记录和管理彼此之间的协议。当然，这个假设可能需要一些时间来评估，并且超出了阶段1和阶段2的范围。虽然如此，思考DLT在未来的可能性仍是很有趣的。
总结与后续步骤
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DLT 是一项新兴技术，在包括支付在内的许多商业领域展现出巨大潜力。DLT 以降低复杂性和成本、提高透明度、增强产品和服务定制以及改善全球金融服务消费者的访问的形式提供了改善用户体验的前景。在支付清算和结算领域，DLT 提供了降低运营成本和实现运营弹性的潜在改进的前景。
Jasper 项目于 2016 年 3 月推出，旨在探索使用 DLT 在加拿大解决批发银行间支付。该项目的两个阶段已经成功完成，并为这项新兴技术带来了实质性的突破和成就。
具体来说，项目团队有机会探索和比较两个不同的 DLT 平台（以太坊和 Corda 平台）的功能，以构建这种结算功能，并以中央队列的形式在 Corda 平台上构建和实施 LSM。迄今为止的分析表明，采用工作量证明共识协议的 DLT 平台（如在第 1 阶段构建的）无法提供核心结算系统所需的必要结算终结性和低操作风险。第 2 阶段构建了一个分布式账本平台，该平台采用了使用“公证节点”的替代共识模型，可以在结算终结性、可扩展性和隐私方面提供改进，但没有充分解决操作风险要求。仍然需要对 DLT 进行进一步评估，因为解决方案提供商增强了他们的产品并引入了增强功能，以满足任何批发银行间支付结算系统必须满足的 PFMI。
LVTS 是一个运行成本非常低的系统，支持有效使用参与者质押的抵押品。对于任何基于 DLT 的系统来说，比 LVTS 更有效地处理付款将是一项挑战。然而，在评估结算平台的整体效率时，只考虑这个可能过于狭隘。目前，LVTS 的所有参与者都在后台协调工作中花费了大量资源来验证和验证他们从 LVTS 收到的信息。如果基于 DLT 的结算系统能够减少后台对账工作，则所有参与者都可以实现更多的成本节约，从而降低总体运营成本。
Jasper 等基于现金的结算解决方案系统也有可能成为其他分布式账本平台的核心，在此基础上可以构建其他分布式账本平台来执行金融资产交易结算、管理银团贷款和支持贸易等任务。如果这样的支付结算生态系统能够完全实现，对整个金融部门和整体经济都会产生巨大的益处。
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END
编辑/王亚勋
审校/李锦璇
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