李 洋 李 潔 葛 寧 胡 凱

1(北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 北京 100191) 2(北京物資學(xué)院信息學(xué)院 北京 101149)

隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，區(qū)塊鏈智能合約的設(shè)計(jì)規(guī)范化需求日益加強(qiáng).現(xiàn)有智能合約編寫(xiě)仍然面臨專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、可讀性差、生產(chǎn)效率低等實(shí)際問(wèn)題，讓不同領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士直接書(shū)寫(xiě)智能合約顯然很不現(xiàn)實(shí).為解決金融證券合同與可執(zhí)行程序代碼之間的高效轉(zhuǎn)化難問(wèn)題，已有多個(gè)針對(duì)某些金融場(chǎng)景的領(lǐng)域特定語(yǔ)言(domain-specific language, DSL)被設(shè)計(jì)出來(lái)并用于市場(chǎng)，但對(duì)于金融領(lǐng)域重要的資產(chǎn)證券化場(chǎng)景(資產(chǎn)證券化是常用的金融模式，對(duì)發(fā)起人和投資者的資金控制都有很重要的意義)尚沒(méi)有DSL被開(kāi)發(fā)出來(lái)，不利于智能合約在資產(chǎn)證券化金融領(lǐng)域的深入應(yīng)用.除此之外，智能合約在實(shí)際應(yīng)用中存在很多安全性問(wèn)題，據(jù)研究人員統(tǒng)計(jì)[1]，超過(guò)34 000個(gè)智能合約都有可被利用的安全隱患，有的可能造成非常重大的損失.利用針對(duì)資產(chǎn)證券化的DSL定義能更準(zhǔn)確描述資產(chǎn)證券化業(yè)務(wù)，進(jìn)而支持建立業(yè)務(wù)模型和驗(yàn)證，解決金融證券領(lǐng)域智能合約應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題.

本文通過(guò)常見(jiàn)的資產(chǎn)證券化實(shí)例研究，設(shè)計(jì)了一款面向資產(chǎn)證券化的金融領(lǐng)域特定語(yǔ)言ABS-DSL.ABS-DSL以程序代碼表達(dá)證券條款，將現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)支持證券(asset-backed security, ABS)與網(wǎng)絡(luò)空間的程序代碼相銜接，既有現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)支持證券的特征和易理解性，又有計(jì)算機(jī)程序代碼的規(guī)范性，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)、金融等領(lǐng)域?qū)I(yè)人士的跨界協(xié)作.在區(qū)塊鏈可交易基礎(chǔ)上，ABS-DSL將物理世界資產(chǎn)，如房屋產(chǎn)權(quán)、健康數(shù)據(jù)使用權(quán)和版權(quán)等表達(dá)為數(shù)字資產(chǎn)，使其在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上自由使用和流通，促進(jìn)ABS的數(shù)字化和智能化.

1 相關(guān)工作

自基于區(qū)塊鏈的智能合約被提出后，業(yè)界已在智能合約與其他領(lǐng)域的結(jié)合方面做了大量研究工作.在這些工作中，與金融領(lǐng)域的結(jié)合研究數(shù)量眾多，引人注目，本文重點(diǎn)關(guān)注金融合同(financial contract, FC)研究領(lǐng)域.金融合同規(guī)定了各方具有法律約束力的權(quán)利和義務(wù).因此，對(duì)金融合同的有效管理至關(guān)重要.DSL提供了一種使用固定且精確定義的組合詞和可觀察項(xiàng)集定義合同權(quán)利和義務(wù)的方法，任何合同都可以使用固定的符號(hào)組合來(lái)表示，合同管理變得高效和有效.目前，業(yè)界已針對(duì)各種金融領(lǐng)域場(chǎng)景設(shè)計(jì)了多種DSL.下面將介紹幾種金融領(lǐng)域DSL，并與ABS-DSL進(jìn)行比較，以展示ABS-DSL的特色與優(yōu)點(diǎn).

文獻(xiàn)[2]為金融合同專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一種DSL，命名為Marlowe.該DSL的特點(diǎn)是能夠在執(zhí)行金融合同之前對(duì)金融合同進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而為合同參與者提供強(qiáng)有力的保障.文獻(xiàn)[3]為資源交換合同的組成說(shuō)明專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一種DSL.該DSL是一種聲明性語(yǔ)言，它將前人提出的一種專(zhuān)門(mén)用于指定金融合同的聲明性語(yǔ)言進(jìn)行了擴(kuò)展，增添了在多方之間進(jìn)行貨幣、貨物和服務(wù)交換的功能.該DSL用一種獨(dú)立于視圖的正式合同模型補(bǔ)充了麥卡錫(McCarthy)的資源、事件和代理會(huì)計(jì)模型[4].該正式合同模型支持用戶(hù)自行定義的合同，也支持執(zhí)行中的自動(dòng)監(jiān)控以及執(zhí)行前、執(zhí)行中和執(zhí)行后用戶(hù)定義的狀態(tài)分析.

文獻(xiàn)[5]提出一種圖表模式語(yǔ)言(CPL)，該語(yǔ)言最大的優(yōu)勢(shì)就是可以幫助沒(méi)有任何編程經(jīng)驗(yàn)的金融分析師快速定義和輕松搜索模式，從而利用這些模式預(yù)測(cè)未來(lái)價(jià)格.文獻(xiàn)[6]提出一種對(duì)現(xiàn)金流重組過(guò)程進(jìn)行建模的DSL，該DSL根據(jù)現(xiàn)有債券的收入對(duì)未來(lái)將要發(fā)行的債券進(jìn)行定制.該DSL的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)非程序員非常友好，允許其直接進(jìn)行操作.文獻(xiàn)[7]提出一種為通用圖形處理器上的可組合金融合同進(jìn)行定價(jià)的DSL，命名為SPL.SPL可以表達(dá)一系列金融合同的價(jià)格，包括具有路徑依賴(lài)性和多個(gè)不確定性來(lái)源的奇異期權(quán).SPL是聲明性的，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是要與數(shù)學(xué)金融中使用的符號(hào)相匹配，因此SPL最明顯的優(yōu)勢(shì)是可以對(duì)隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行高水平的描述.

2 資產(chǎn)證券化流程

資產(chǎn)證券化流程是指以基礎(chǔ)資產(chǎn)未來(lái)所產(chǎn)生的現(xiàn)金流為償付能力支持，通過(guò)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行信用增級(jí)，在此基礎(chǔ)上發(fā)行資產(chǎn)支持證券的過(guò)程[8].資產(chǎn)證券化流程主要包含4個(gè)關(guān)鍵概念[9]：

1)資產(chǎn)支持證券的定義.資產(chǎn)支持證券是一種以創(chuàng)收資產(chǎn)(如信用卡應(yīng)收款、房屋凈值貸款、學(xué)生貸款和汽車(chē)貸款)為擔(dān)保的金融證券.

2)資產(chǎn)支持證券的產(chǎn)生.資產(chǎn)支持證券是當(dāng)發(fā)起人(公司或個(gè)人)將其貸款或其他債務(wù)出售給中介機(jī)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的.中介機(jī)構(gòu)通常是金融機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)將資產(chǎn)支持證券打包成一個(gè)投資組合出售給投資者.

3)資產(chǎn)支持證券的受眾.資產(chǎn)支持證券吸引了以收入為導(dǎo)向的投資者，因?yàn)樗麄兿袷杖粯訌馁Y產(chǎn)支持證券收取穩(wěn)定的利息.

4)資產(chǎn)支持證券的類(lèi)型.抵押貸款支持證券和債務(wù)抵押債券視為資產(chǎn)支持證券的類(lèi)型.

資產(chǎn)證券化流程主要涉及3種當(dāng)事人：

1)發(fā)起人(原始權(quán)益人).資產(chǎn)證券化的起點(diǎn)，基礎(chǔ)資產(chǎn)的出售者.

2)特殊目的機(jī)構(gòu).在資產(chǎn)證券化流程中，資產(chǎn)組合并不是由發(fā)起人轉(zhuǎn)化為證券直接出售給投資者，而是由中介機(jī)構(gòu)(通常為金融機(jī)構(gòu))轉(zhuǎn)化為證券間接出售給投資者.中介機(jī)構(gòu)在資產(chǎn)證券化領(lǐng)域通常被稱(chēng)為特殊目的機(jī)構(gòu)(Special Purpose Vehicle, SPV).

3)投資者(證券購(gòu)買(mǎi)人).從SPV或者發(fā)行證券的承銷(xiāo)機(jī)構(gòu)購(gòu)買(mǎi)證券的人.

資產(chǎn)證券化流程如圖1所示，具體如下：

圖1 資產(chǎn)證券化流程[10]

1)發(fā)起人將原始資產(chǎn)出售給SPV.

2)SPV付款給發(fā)起人.

3)SPV將貸款或者其他債務(wù)打包成投資組合形成證券，并在進(jìn)行信用增級(jí)和信用評(píng)級(jí)后出售給投資者(或通過(guò)承銷(xiāo)機(jī)構(gòu)間接出售給投資者).

4)SPV從投資者那里獲得發(fā)行資產(chǎn)支持證券的收入.

3 ABS-DSL描述方法

3.1 資產(chǎn)證券化合約構(gòu)成

3.2 ABS-DSL核心元素語(yǔ)法及其描述

ABS-DSL核心元素語(yǔ)法及其描述如表1所示：

表1 ABS-DSL核心元素語(yǔ)法及其描述

4 編寫(xiě)資產(chǎn)證券化合約

采用ABS-DSL編寫(xiě)的資產(chǎn)證券化合約主要由3個(gè)部分構(gòu)成.

4.1 合約參與者

如前所述，資產(chǎn)證券化包括發(fā)起人、SPV和投資者.發(fā)起人定義如下：

Partybeginner{

asset:asset_features

id:integer

name:Name

asset_sale()

}

其中，asset_features定義如下：

Typeasset_features{

name:Name

id:integer

price:Money

validity_start_time:Date

duration:integer

interest:integer

concrete_description:String

}

發(fā)起人就是原始權(quán)益人，包括asset(資產(chǎn)類(lèi)型)，asset的數(shù)據(jù)類(lèi)型asset_features包括name(資產(chǎn)名稱(chēng))、資產(chǎn)id、price(資產(chǎn)價(jià)值)、validity_start_time(資產(chǎn)有效起始時(shí)間)、duration(資產(chǎn)持續(xù)時(shí)間)、interest(利息)和concrete_description(其他關(guān)于該資產(chǎn)的具體描述).同時(shí)，發(fā)起人有自己的唯一id，id是一個(gè)整數(shù).發(fā)起人的屬性里也包含自己的name.由于是由發(fā)起人出售原始資產(chǎn)，故定義了操作asset_sale()(資產(chǎn)出售).

SPV定義如下：

PartySPV{

id:integer

name:Name

ABS:ABS_features

credit:integer

form_ABS()

sell_ABS()

credit_change()

}

其中，ABS_features定義如下：

TypeABS_features{

name:Name

id:integer

price:Money

asset_id[]:Money

investor_id:integer

validity_start_time:Date

duration:integer

interest:integer

concrete_description:String

}

SPV即特殊目的機(jī)構(gòu)，包含唯一身份id、name、ABS、credit(信用值)和2個(gè)操作sell_ABS()(發(fā)行資產(chǎn)支持證券)和credit_change()(改變資產(chǎn)支持證券的信用).ABS的數(shù)據(jù)類(lèi)型ABS_features包含name、id、price(所有資產(chǎn)總價(jià)值)、asset_id[](存儲(chǔ)所有資產(chǎn)id的數(shù)組)、investor_id(投資者id)、validity_start_time(證券有效起始時(shí)間)、duration(證券持續(xù)時(shí)間)、interest(利息)和concrete_description(其他關(guān)于該證券的具體描述).

投資者定義如下：

Partysecurity_investor{

name:Name

id:integer

balance:Money

concrete_description:String

}

投資者即證券購(gòu)買(mǎi)人，包含唯一身份id、name、balance(投資者本人所擁有的財(cái)富)和concrete_description(其他關(guān)于該投資人的具體描述).投資者只有在SPV發(fā)行資產(chǎn)支持證券時(shí)才參與到整個(gè)資產(chǎn)證券化流程中.

4.2 合約中記錄的附加信息

合約主要記錄6個(gè)數(shù)據(jù)：start_time:Date，end_time:Date，investor_signature:String，SPV_signature:String，contract_print_name:String和contract_description:String.第1個(gè)數(shù)據(jù)為合約起始日期，第2個(gè)數(shù)據(jù)為合約終止日期，第3個(gè)數(shù)據(jù)為投資者在合約上的簽名，第4個(gè)數(shù)據(jù)為SPV在合約上的簽名，第5個(gè)數(shù)據(jù)為打印出的合約名稱(chēng)，第6個(gè)數(shù)據(jù)為關(guān)于合約的其他具體描述.

4.3 條 款

從第2節(jié)的資產(chǎn)證券化流程可以看出，資產(chǎn)證券化合約主要有3個(gè)狀態(tài)和3種動(dòng)作.3個(gè)狀態(tài)包括單個(gè)資產(chǎn)的出售、資產(chǎn)支持證券的形成和投資狀態(tài)，3種動(dòng)作包括發(fā)起人出售資產(chǎn)、SPV打包形成資產(chǎn)支持證券和SPV發(fā)行資產(chǎn)支持證券.圖2通過(guò)Petri網(wǎng)給出了資產(chǎn)證券化的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖.

圖2 Petri網(wǎng)表示的資產(chǎn)證券化狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

根據(jù)3種動(dòng)作編寫(xiě)如下條款.

1)條款1：發(fā)起人出售資產(chǎn).定義如下：

termnumber1:beginnercanasset_sale

when(beginner∷asset∷owner_id)=(SPV∷id)

whilesale $ beginner∷asset.

發(fā)起人有權(quán)出售自己的資產(chǎn)給SPV，當(dāng)發(fā)起人和SPV就出售資產(chǎn)的各項(xiàng)要求達(dá)成一致后，將該資產(chǎn)的所屬人id(即asset∷owner_id)更新為SPV的id，并將該資產(chǎn)存入SPV的資產(chǎn)池,代表該資產(chǎn)已歸SPV所有.同時(shí)這個(gè)操作也意味著發(fā)起人獲得出售該資產(chǎn)的收入.

2)條款2：SPV打包形成資產(chǎn)支持證券.定義如下：

termnumber2:SPVcanform_ABS

whilepushbeginner∷assetinSPV∷ABS∷asset_id[].

SPV負(fù)責(zé)對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行挑選并組成資產(chǎn)支持證券.push...in...操作意味著將挑選后的資產(chǎn)放入SPV的第id個(gè)資產(chǎn)支持證券的資產(chǎn)數(shù)組.

3)條款3：SPV發(fā)行資產(chǎn)支持證券.定義如下：

termnumber3:SPVcansell_ABS

when(SPV∷ABS∷investor_id)=(security_investor∷id)

whileissue$ SPV∷ABS.

SPV發(fā)行證券即投資者購(gòu)買(mǎi)證券.本文以SPV為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)SPV和投資者就購(gòu)買(mǎi)資產(chǎn)支持證券的各項(xiàng)要求達(dá)成一致后，將該資產(chǎn)支持證券的所屬人id(即ABS∷investor_id)更新為投資者的id，并將該資產(chǎn)支持證券(即該資產(chǎn)支持證券包括的所有資產(chǎn))從SPV的資產(chǎn)池中取出,代表該資產(chǎn)支持證券歸投資者所有.同時(shí)這個(gè)操作也意味著SPV獲得出售該資產(chǎn)支持證券的收入.

5 應(yīng)用案例

本文針對(duì)采用ABS-DSL編寫(xiě)的發(fā)起人銷(xiāo)售資產(chǎn)和SPV發(fā)行證券的智能合約進(jìn)行了相應(yīng)的Solidity代碼(一種常用的智能合約語(yǔ)言)展示.圖3為發(fā)起人銷(xiāo)售資產(chǎn)的Solidity代碼，圖4為SPV發(fā)行證券的Solidity代碼.運(yùn)行結(jié)果如圖5所示，顯示交易已經(jīng)成功提交，說(shuō)明了本文所設(shè)計(jì)的ABS-DSL的準(zhǔn)確性.

圖3 發(fā)起人銷(xiāo)售資產(chǎn)的Solidity代碼

圖4 SPV發(fā)行證券的Solidity代碼

圖5 運(yùn)行結(jié)果

6 結(jié)束語(yǔ)

本文初步提出了ABS-DSL的設(shè)計(jì)方法并給出了資產(chǎn)證券化的基本流程.采用ABS-DSL編寫(xiě)智能合約可明顯簡(jiǎn)化流程，使得合約參與方不再需要人工書(shū)寫(xiě)或者計(jì)算更為嚴(yán)格的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移操作.采用智能合約可以自動(dòng)產(chǎn)生時(shí)序控制，使得整個(gè)流程按照條款順序執(zhí)行，更解決了金融證券領(lǐng)域?qū)I(yè)人士直接書(shū)寫(xiě)智能合約難度大的問(wèn)題.雖然采用ABS-DSL編寫(xiě)智能合約一定程度上增加了計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，但DSL設(shè)計(jì)為智能合約的設(shè)計(jì)和深入應(yīng)用提供了解決思路，也有益于后續(xù)的智能合約安全性建模與驗(yàn)證.