李良元 蔣昕 薛飛 陳旭 余勇

隨著網(wǎng)絡(luò)通信手段和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷成熟，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，其中最突出的即是在金融領(lǐng)域，部分金融機(jī)構(gòu)已經(jīng)在小范圍內(nèi)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)開展業(yè)務(wù)。在此背景下，本文嘗試通過理論角度分析區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算領(lǐng)域的應(yīng)用機(jī)理，采用業(yè)務(wù)模擬方式分析在傳統(tǒng)模式與區(qū)塊鏈技術(shù)下業(yè)務(wù)的時(shí)間消耗和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期等指標(biāo)，為區(qū)塊鏈的未來發(fā)展提供直觀量化數(shù)據(jù)參考，明晰其優(yōu)勢與風(fēng)險(xiǎn)，為監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供政策建議。

區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算業(yè)務(wù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算領(lǐng)域應(yīng)用的典型案例，是以Ripple（瑞波）為代表的分布式賬本支付清算系統(tǒng)和新加坡金融管理局的Ubin項(xiàng)目（Project Ubin）。分析二者業(yè)務(wù)情況，有助于厘清區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算領(lǐng)域應(yīng)用特點(diǎn)。

Ripple（瑞波）網(wǎng)絡(luò)。Ripple是一個(gè)將信息傳輸、資金清算整合到一個(gè)扁平化的分布式賬本網(wǎng)絡(luò)，其主要特點(diǎn)是即時(shí)清算、成本低廉，主要應(yīng)用在跨境支付與結(jié)算場景中，目前已有200多家銀行加入此協(xié)議。Ripple將處于信息孤島的網(wǎng)絡(luò)接入到全球區(qū)塊鏈基礎(chǔ)構(gòu)架中，通過眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形成共識，將原有跨境支付結(jié)算模式中的中間機(jī)構(gòu)去除，利用區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)直接交易（圖1）。

新加坡金融管理局Ubin項(xiàng)目（Project Ubin）。早在2016年，新加坡金融監(jiān)管機(jī)構(gòu)就推出了Project Ubin計(jì)劃，探索分布式賬本技術(shù)。經(jīng)過近幾年發(fā)展，參與者除英國央行和加拿大央行外，還有不少全球頂尖的科技公司和金融機(jī)構(gòu)加入。Ubin項(xiàng)目的最終目標(biāo)是幫助開發(fā)基于央行發(fā)行的數(shù)字代幣，并提供比當(dāng)前的系統(tǒng)更簡單和更高效的解決方案。

Ubin項(xiàng)目分為六個(gè)階段，2019年，新加坡金融管理局宣布了Project Ubin 的最新進(jìn)展，并發(fā)布了前四個(gè)階段的總結(jié)報(bào)告。第一階段：數(shù)字化的新加坡元（SGD）。在該階段，新加坡金融管理局和R3聯(lián)盟探索了使用央行數(shù)字貨幣（SGD 的代幣化版本）進(jìn)行銀行間支付的情況。第二階段：國內(nèi)銀行間交易。在該階段，新加坡金融管理局和新加坡銀行協(xié)會(huì)探索了使用分布式賬本技術(shù)的銀行間轉(zhuǎn)賬，并調(diào)查了特定的實(shí)時(shí)全額結(jié)算系統(tǒng)的功能，比如隊(duì)列處理和付款死鎖的解決方案。第三階段：將分布式賬本技術(shù)運(yùn)用在“付款交割”中。在該階段，新加坡金融管理局和新加坡交易所合作，在兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)塊鏈平臺上實(shí)現(xiàn)國內(nèi)的付款交割結(jié)算，以處理代幣化的資產(chǎn)。第四階段：跨境結(jié)算的“對等支付”。該階段的目標(biāo)是評估跨境“付款交割”的可行性。第五階段：目標(biāo)運(yùn)營模式。該階段的目標(biāo)是評估分布式賬本對現(xiàn)有監(jiān)管框架和市場流程的影響。第六階段：跨境的“付款交割”和“對等支付”。該階段的目標(biāo)是使用之前所獲經(jīng)驗(yàn)來執(zhí)行支付和證券的跨境結(jié)算。

區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算業(yè)務(wù)應(yīng)用的問題與風(fēng)險(xiǎn)

支付結(jié)算是經(jīng)濟(jì)金融體系的重要組成部分，是一國經(jīng)濟(jì)金融運(yùn)行的基礎(chǔ)，對于系統(tǒng)體系的安全和效率有著極高要求。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)有著許多優(yōu)點(diǎn)，但是其自身結(jié)構(gòu)存在的不足，依然是其在支付結(jié)算領(lǐng)域應(yīng)用需要面對的挑戰(zhàn)。

51%攻擊風(fēng)險(xiǎn)。由于共識機(jī)制為51%以上節(jié)點(diǎn)同意即認(rèn)可交易合法，所以當(dāng)鏈上節(jié)點(diǎn)掌握全網(wǎng)超過51%的節(jié)點(diǎn)就有能力篡改和偽造區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)。雖然實(shí)際系統(tǒng)中為掌握全網(wǎng)51%節(jié)點(diǎn)所需要的成本投入遠(yuǎn)超成功實(shí)施攻擊后的收益， 但 51 %攻擊的安全性威脅始終存在。涉及到金融安全與穩(wěn)定，只要理論上存在風(fēng)險(xiǎn)，其在支付結(jié)算領(lǐng)域的應(yīng)用就需要重點(diǎn)關(guān)注解決。

黑客風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)代支付業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性是支付產(chǎn)業(yè)的核心。雖然現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保障了當(dāng)前的支付結(jié)算需求，但是信息泄露、密碼破譯、黑客攻擊風(fēng)險(xiǎn)依然存在。特別是區(qū)塊鏈技術(shù)的非對稱密碼機(jī)制，在有效實(shí)現(xiàn)匿名性要求時(shí)，也限制了使用的便利性和損失追索的可能性。如果用戶不小心遺忘密碼，相應(yīng)的資產(chǎn)則無法追回。同時(shí)，黑客攻擊也會(huì)造成用戶或者交易平臺的風(fēng)險(xiǎn)，如日本最大的比特幣交易平臺Mt.GoX在2014年曾受到黑客攻擊，損失達(dá)數(shù)億美元，并直接導(dǎo)致該平臺破產(chǎn)。由此可見，區(qū)塊鏈技術(shù)在廣泛應(yīng)用于支付結(jié)算領(lǐng)域前，還需要有效解決自身面臨的安全性風(fēng)險(xiǎn)。

監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)下的支付結(jié)算業(yè)務(wù)，如果某節(jié)點(diǎn)偽裝為銀行，成功騙過其余50%節(jié)點(diǎn)，取得了良好信用，其后續(xù)作案風(fēng)險(xiǎn)依然存在。雖然監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以作為重要節(jié)點(diǎn)參與到聯(lián)盟鏈中，但銀行創(chuàng)新總是趨向監(jiān)管規(guī)則以外，以追求更多的業(yè)務(wù)收益，因此完備的監(jiān)管手段和監(jiān)測技術(shù)是監(jiān)管機(jī)構(gòu)在區(qū)塊鏈技術(shù)中要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

業(yè)務(wù)模擬與比較驗(yàn)證

業(yè)務(wù)選擇種類描述。為了驗(yàn)證傳統(tǒng)支付結(jié)算模式與區(qū)塊鏈技術(shù)下的支付結(jié)算模式在時(shí)間成本、風(fēng)險(xiǎn)控制下的對比，我們選擇了銀行承兌匯票、支票、銀行卡轉(zhuǎn)賬匯款、匯兌（異地）、托收承付（異地）和委托收款等6個(gè)支付結(jié)算常見業(yè)務(wù)流程作為分析對象。在對比中，將某一步驟消耗的時(shí)間、人力等各種資源成本以周期“T”來表示，如“消耗周期1T”代表當(dāng)前該步驟如果發(fā)生，將消耗1個(gè)周期的成本。將業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)可被監(jiān)管發(fā)現(xiàn)的最少周期用“nLT”來表示，如“企業(yè)甲向銀行A申請開立承兌匯票并承兌”存在“虛假貿(mào)易背景、克隆票據(jù)、虛假票據(jù)、背書不連續(xù)、印章、簽章位置不準(zhǔn)確”的風(fēng)險(xiǎn)，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)下風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期是“7LT”，表示風(fēng)險(xiǎn)在至少7個(gè)周期T后才能被發(fā)現(xiàn)，而區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)下風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期是“1LT”。主要原因是，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)下，監(jiān)管是事后行為，而區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)下，監(jiān)管單位作為聯(lián)盟鏈上的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，可以隨時(shí)識別業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。

在以上的業(yè)務(wù)描述中，技術(shù)細(xì)節(jié)透明化，僅保留業(yè)務(wù)內(nèi)容，如“票據(jù)到期銀行B向銀行A提示付款”“企業(yè)甲及銀行A付款”。由于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化，在任何兩家交易對手之間開展的相關(guān)交易信息均會(huì)被同步到聯(lián)盟鏈上，其網(wǎng)絡(luò)通信、區(qū)塊鏈特有驗(yàn)證機(jī)制等步驟，統(tǒng)一以1T計(jì)算到區(qū)塊鏈的總體消耗周期中，而且隨著5G技術(shù)的發(fā)展，其網(wǎng)絡(luò)通信、區(qū)塊鏈特有驗(yàn)證機(jī)制等將更快捷，實(shí)際消耗的周期會(huì)遠(yuǎn)小于1T。

模擬流程設(shè)計(jì)及結(jié)果展示。為了分析6個(gè)支付結(jié)算業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)模式和區(qū)塊鏈技術(shù)下的區(qū)別，需要進(jìn)行銀行業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)模擬。

第一，輸入銀行數(shù)n，種子數(shù)seed，業(yè)務(wù)總數(shù)6。

第二，根據(jù)銀行數(shù)n，生成發(fā)起銀行列表。

第三，對第n個(gè)發(fā)起銀行，隨機(jī)生成交易對手銀行數(shù)Mn。

第四，根據(jù)交易對手銀行數(shù)Mn，隨機(jī)生成對應(yīng)的業(yè)務(wù)序號X。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成功后，每一種隨機(jī)發(fā)生的交易業(yè)務(wù)，都可以用變量組（n，Mn，X）來標(biāo)記。模擬過程中，種子數(shù)seed設(shè)置分為“等于1”和“不固定”兩種方式，設(shè)置為1代表最后結(jié)果可以重復(fù)驗(yàn)證，種子數(shù)不固定表示所有的隨機(jī)數(shù)生成時(shí)，在以后重復(fù)運(yùn)行程序，結(jié)果不會(huì)重復(fù)。

消耗周期比對。從消耗周期對比圖中，可以看出隨著銀行數(shù)n的增加，銀行網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量增多，傳統(tǒng)模式和區(qū)塊鏈技術(shù)模式下的支付結(jié)算業(yè)務(wù)，在隨機(jī)生成的Mn和X參數(shù)下，運(yùn)行業(yè)務(wù)消耗周期都隨著銀行數(shù)增加而增多。無論種子數(shù)固定還是不固定，業(yè)務(wù)消耗周期在區(qū)塊鏈技術(shù)下都要比傳統(tǒng)模式消耗的時(shí)間少（圖2、圖3）。

風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期比對。從兩個(gè)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期圖中，可以看出隨著銀行數(shù)n的增加，銀行網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)量增多，傳統(tǒng)模式和區(qū)塊鏈技術(shù)模式的支付結(jié)算業(yè)務(wù)，在隨機(jī)生成的Mn和X參數(shù)下，運(yùn)行業(yè)務(wù)消耗周期都隨著銀行數(shù)增加而增多。但傳統(tǒng)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)被發(fā)現(xiàn)的周期時(shí)間會(huì)變得更長。無論種子數(shù)固定還是不固定，區(qū)塊鏈技術(shù)下的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)周期要比傳統(tǒng)模式的周期少，而且隨著銀行的增加，其增長速度低于傳統(tǒng)模式（圖4、圖5）。

通過以上業(yè)務(wù)模擬對比，一定程度上證明，區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算業(yè)務(wù)上，有改進(jìn)業(yè)務(wù)效率的可能，且對于業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測更及時(shí)。對于以上模擬風(fēng)險(xiǎn)的識別，是基于將監(jiān)管機(jī)構(gòu)作為重要節(jié)點(diǎn)參與到聯(lián)盟鏈當(dāng)中，如果假設(shè)該聯(lián)盟鏈沒有監(jiān)管機(jī)構(gòu)的參與，任由銀行主體在區(qū)塊鏈規(guī)則下開展業(yè)務(wù)，雖然能有效提高支付結(jié)算業(yè)務(wù)效率，但對于保障國家經(jīng)濟(jì)金融安全、保障人民合法金融權(quán)益將是弊大于利。因此，區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算領(lǐng)域的運(yùn)用中，監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須要處于主導(dǎo)地位。

結(jié)論與政策建議

本文通過研究區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)有可能改進(jìn)傳統(tǒng)支付結(jié)算模式的業(yè)務(wù)周期，且風(fēng)險(xiǎn)更易較早被發(fā)現(xiàn)，但是當(dāng)前的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用還存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)?；诖耍覀兘o出相關(guān)政策建議如下：

第一，區(qū)塊鏈技術(shù)在一定程度上能顯著提高支付結(jié)算業(yè)務(wù)效率。在監(jiān)管機(jī)構(gòu)作為聯(lián)盟鏈重要節(jié)點(diǎn)加入的條件下，可以提前有效識別風(fēng)險(xiǎn)并干涉。因此，建議在區(qū)塊鏈技術(shù)下開展支付結(jié)算業(yè)務(wù)必須將中國人民銀行等監(jiān)管單位納入節(jié)點(diǎn)并制定運(yùn)行機(jī)制。

第二，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)由政府牽頭，中國人民銀行等監(jiān)管單位主導(dǎo)，統(tǒng)一組織頂層設(shè)計(jì)，避免資源重復(fù)浪費(fèi)。

第三，區(qū)塊鏈技術(shù)在支付結(jié)算領(lǐng)域的運(yùn)用，可以由單類業(yè)務(wù)逐一試點(diǎn)后推廣，也可由逐個(gè)創(chuàng)新業(yè)務(wù)試點(diǎn)，最終形成覆蓋整個(gè)支付結(jié)算領(lǐng)域的全功能業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

作者供職于中國人民銀行貴陽中心支行

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