区块链技术在证券登记结算领域应用研究

区块链技术是DLT最广泛的应用之一。区块链是一种由多方共同维护，使用非对称加密算法保证传输和访问安全，具有很强的去中心化特征以及反审查能力。广义上，区块链属于DLT的一种，它具备一般分布式账本所具有的数据分布式存储和共享等特征，但与一般DLT系统不同，以比特币为代表性应用的区块链以基于默克尔树（Merkle Tree）结构和哈希算法组织构建“区块”（block）为基本组成部分，采用工作量证明（Proof of Work，简称“POW”）等具有一定竞争性的共识机制决定账本记账权的归属。实践中，“区块链”与“DLT技术”可以通用。

（二）证券登记结算与科技之间的关系

我国市场所说的证券登记结算通常可以理解为买卖双方证券交易达成之后，为实现资产权属变更和最终确权所必需的包括登记、清算、交收在内的一系列业务处理。根据国际清算银行支付与市场基础设施委员会与国际证监会组织2012年联合发布的《金融市场基础设施原则》，证券登记结算基本涵盖中央证券存管机构（Central Securities Depository，简称“CSD”）、中央对手方（Central Counterparty，简称“CCP”）和证券结算系统（Securities Settlement System，简称“SSS”）等金融市场基础设施的职能。

证券登记结算机构作为对资本市场具有系统重要性的基础设施，历史上受到技术发展和革新的影响极大。从最初的纸质证券托管和有纸化交收，到基于电子簿记系统的证券“非移动化”存管以及“无纸化”结算，再到不断缩短的交收期，无一不是信息科技发展应用的结果。

作为一种数据库技术，DLT技术与证券登记结算业务具有天然的匹配性。世界交易所联合会（World Federation of Exchanges）与麦肯锡公司2018年联合开展的问卷调查结果[i]显示，受访机构认为DLT的潜在场景基本涵盖包括市场融资、清算交收、交易报告等在内的整个价值链条，在资本市场中应用前景最为广阔；但与此同时，参与调查的受访机构也指出，DLT可能也是目前最不具备大规模应用条件的，因为DLT的应用不仅要在性能上满足业务需要，还必须适应现有市场的结构和现行监管制度体系。

目前，全球多个市场的交易所和证券登记结算机构围绕DLT的应用进行了不少尝试，有的聚焦于股东代理投票等特定业务环节，有的则试图利用DLT推动市场形态的实质性变革。笔者认为，美国DTCC在DLT应用方面的探索系统性极强，可资我国证券登记结算机构参考借鉴。

美国存管信托清算公司（Depository Trust and Clearing Corporation，简称“DTCC”）是美国证券市场的CSD、CCP、SSS和交易报告库（Trade Repository，简称“TR”），通过旗下存管信托公司（Depository Trust Company，简称“DTC”）、国家证券清算公司（National Securities Clearing Corporation，简称“NSCC”）、固定收益清算公司（Fixed Income Clearing Corporation，简称“FICC”）等子公司为美国证券交易所市场上市交易的各种产品，机构间市场的美国政府债券、按揭贷款支持证券（MBS）和回购交易，以及场外市场的信用衍生品提供托管、清算、交收、资产服务、交易报告库等全链条服务。

作为全球规模最大、最具影响力的金融市场基础设施之一，DTCC一直高度关注新技术的发展，并较早地开始对DLT在证券市场交易后处理中的应用进行系统性的探索。总体来讲，DTCC在利用DLT实现数字化转型方面的实践体现出以下几大特点：

（一）由易到难，分步实施

DLT作为一种新兴技术，能否应用于证券市场取决于其自身的技术特性以及与潜在应用场景的匹配程度。以比特币等私营部门加密货币为代表的应用，虽然为完全由匿名用户组成的网络中价值交换问题提供了一种被证明切实可行的解决方案，但POW等共识机制的高能耗以及区块链网络本身较低的处理能力使其恐怕难以满足资本市场、特别是证券交易所市场高频度交易、海量计算数据的处理需求。因此目前一个被广泛接受的观点认为，区块链等DLT首先适合应用于一些“区域的、离散的、低流动性的、场外的”场景中[ii]。不过与此同时，境外也不乏直接将DLT应用于证券交易所交易结算场景中的尝试。例如，澳大利亚证券交易所（Australia Securities Exchange，简称“ASX”）于2017年正式宣布将基于DLT开发新一代场内股票现货交易结算系统，瑞士证券交易所（简称“SIX”）2018年成立的SIX数字交易所（简称“SDX”）旨在完全基于DLT构建完整的交易和结算平台，为证券代币化和其他原生数字资产提供满足金融监管要求的服务[iii]。

DTCC在探索DLT应用的过程中采取了先易后难的策略，即首先从较为适宜DLT应用的场外低频场景入手进行概念验证，然后逐步向现阶段难度较大的应用场景推进。2016年3月，DTCC首先宣布将开发和测试债券回购业务解决方案，利用DLT为买入购回式债券回购交易前半段的买入交易提供实时结算服务，从而进一步降低回购市场的风险和市场参与者的资本占用[iv]。2016年4月，DTCC宣布成功开展了概念验证测试，证明了基于DLT和智能合约技术的系统可以用于完成单名信用违约互换（CDS）产品的生命周期管理工作[v]。

在上述系统开发和测试经验总结和积累的基础之上，DTCC于2020年5月推出了代号为“Project Ion”和“Project Whitney”的DLT系统开发测试项目[vi]。其中，Project Whitney面向私募股权市场，基于DLT构建了一个模块化的系统平台，为初创企业等未上市私有企业及其股东提供股份登记、交易转让、监管合规等服务，使私有企业发行人可以以代币化形式管理自身股权[vii]。

Project Ion则针对包括交易所市场在内的公开市场交易后处理流程。其概念验证测试综合运用了DLT网络和智能合约技术，提供从交易捕捉（trade capture）到清算交收的全流程服务，具体来说[viii]：

1. 资产数字化：Project Ion基于DTC现有的账户结构，将客户账户中的证券资产和资金通过代币化的方式同时以数字化形式呈现，方便证券资产与资金之间的DVP交收。

2. 交易捕捉：Project Ion整合了DTCC旗下NSCC的全市场交易捕捉（Universal Trade Capture，简称“UTC”）系统以及风控体系，支持交易所以及市场参与者两个渠道报送交易，从而尽可能地降低系统改造给前台带来的影响。

3. 交易清算：Project Ion使用了全新的基于云的净额清算引擎，通过在DLT网络外部完成清算提供集中处理的轧差能力。该清算引擎具备实时处理能力，允许参与人即时获取清算数据和自行选择清算截止时点，这使得参与人可以基于清算数据更加灵活地管理证券和资金库存。

4. 券款交收：Project Ion的最终交收基于使用DAML语言的智能合约在链上完成。交收周期方面，不同于美国证券现货市场现行的T+2交收，Project Ion基于DLT技术“交易即结算”的处理能力，采取T+0交收，并同时提供T日日终一次交收以及T日日间多批次部分交收两种处理模式。此外，Project Ion 还提供新的预付交收（pre-funding）模式，为市场参与人提供了更多选择。

（二）从实际需求出发，系统性推进

证券登记结算机构作为证券市场正常运转不可或缺的基础设施，任何业务和技术系统方面的改变都会对整个市场以及所有市场参与者造成影响，因此证券登记结算机构在新技术的应用方面必须以实际需求的必要性为前提，不能“为了用而用”，搞追风赶时髦的盲目上马。纵观上述DTCC的四个应用测试案例，不仅围绕由场外到场内、由易到难的路径不断深入，并且每个项目都面向一个现行业务系统中突出的痛点问题，具有极强的针对性：债券回购市场的应用针对的是DTCC旗下FICC只服务债券回购业务购回端导致参与者不能充分轧差、风险敞口较大的问题；信用衍生品生命周期管理针对的是单名CDS业务周期长、流程复杂、现有系统处理效率较低的问题；Project Whitney是在越来越多成长性私有企业选择不上市的大背景下，针对个人投资者越来越难以参与成长性企业的资本形成过程的问题而推出的；Project Ion的主要目的则在于进一步缩短交收周期。

实际上，如果从DTCC近年来推动美国证券市场交易后处理体系变革所开展的工作来看，Project Ion也是这条以“缩短交收期”为最终目标的主线中的一个环节。2012年10月，DTCC委托波士顿咨询公司发布《缩短交收期的成本收益分析》的咨询报告，指出将证券交收周期从T+3缩短到T+2将有助于减少待交收交易的风险敞口并大大降低参与人的运营成本和资金占用[ix]。2018年1月，在完成将交收期从T+3缩短到T+2的工作之后，DTCC再次发布名为《推动股票市场交易后基础设施现代化》的白皮书，提出要在T+2交收期的基础上继续推进交收期的缩短和优化，考虑逐步将交收期进一步缩短至T+1甚至实时交收[x]。而2020年5月发布的Project Ion报告也指出，2020年3月以来因疫情影响带来的美国股票市场大幅波动导致用户提交给DTCC的结算保证金较历史平均水平上涨了超过三倍[xi]，不仅增加了市场参与者的资金成本，并且可能加剧系统性风险，凸显出进一步缩短交收周期的必要性。在这种情况下，开展DLT系统的测试就成了建立在实际必要性基础上的水到渠成。

（三）注重DLT网络治理和安全性

美国经济学家Robert E. Litan在其合著的著作《金融部门治理：公共部门和私营部门的角色》中提出，“一个金融系统的强健程度取决于其治理实践和参与者的制度建设”[xii]，这对基于DLT技术的金融市场基础设施同样适用。DLT系统的治理模式和安全性不仅会对其性能的发挥产生影响，还会直接决定其能否大规模应用于金融市场基础设施的生产系统中。与比特币等私营部门加密货币，证券市场是受到高度监管的环境，其对匿名性、反审查的需求极低，但对处理性能、监管可见度以及信息安全性的要求极高，因此金融市场基础设施应用DLT的治理和安全性设计的思路也有所不同。

2019年9月，DTCC与埃森哲联合发布题为《DLT网络治理：许可式账本网络DLT技术治理》的报告，针对更适宜证券市场应用场景的、参与人经过认证准入方可参与系统的许可式DLT网络的治理问题，提出了由治理架构（governance）、参与人生命周期（participant lifecycle）、运行管理（runtime operations）、数据治理（data governance）、第三方管理（third-party management）、平台管理（platform management）、基础设施（infrastructure）以及法律和财务事务（legal/finance）等八大方面构成的DLT网络治理体系[xiii]。

2020年2月，DTCC发布题为《DLT网络安全：面向金融服务行业的DLT安全框架》的报告。报告结合实际案例分析了金融行业应用DLT在身份认证与准入、数据安全、共识机制、交易效率、合规等五大方面所面临的挑战，提出风险管理与监控（Risk Management and Oversight）、漏洞管理（Vulnerability Management）、网络安全防控（Cybersecurity Controls）、第三方管理（Third Party Management）以及应急事件管理（Incident and Event Management）等五个方面组成的DLT系统安全评估框架。此外，报告还倡议加强行业协同，通过制定行业通用的标准提升DLT系统的安全性，促进DLT系统的采用[xiv]。

（四）与市场参与人和科技初创企业密切配合

在重视技术能力积累的同时，DTCC在探索DLT技术应用的过程中一直强调“社群”（community）的概念，一方面积极听取市场参与主体的意见和需求，通过联合测试等形式将市场参与主体融入共同推进新技术应用的过程中。另一方面，DTCC高度重视“外部引智”，以开放的姿态寻求与包括IBM、数字资产控股公司（Digital Asset Holdings）、R3、Axoni、Markit在内的各种外部服务商开展合作。这种基于个案需求的多元竞争性合作范式，保证了DTCC始终跟上DLT领域发展的最新前沿，为后续潜在的生产系统开发应用奠定了坚实的技术基础。

与美国相比，我国证券市场具有显著的后发优势，很早便实现了电子化的交易和基于簿记系统的无纸化结算处理。以场内交易为例，我国证券交易所市场的交易结算无论在交收周期、结算效率还是直通式处理水平上都高于很多境外市场。因此，现阶段尚不具备利用基于DLT的系统替代现有证券登记结算系统的必要性。

尽管如此，笔者认为，从目前境外市场探索DLT应用以及相关数字资产发展趋势来看，未来DLT或可能成为全球证券市场数字化发展的可能路径。我国证券登记结算机构应参照美国DTCC的经验，立足我国市场实际，积极跟进DLT发展趋势并开展应用研究。笔者认为，DLT技术有望给我国证券市场带来以下四个方面的好处。

（一）显著减少市场参与人维护多套系统的成本

目前市场参与机构在交易所市场和银行间市场进行交易，要对接多家CSD不同的技术系统，在各家的CSD系统中，开展不同的业务使用的技术系统也存在差异。市场参与机构往往要维护数十套系统来对接不同CSD，完成各类业务。在目前的技术架构下，市场参与机构的技术系统成本普遍高企，人工操作繁多，成本居高不下，出现光大“乌龙指”的几率显著。

基于DLT的系统作为一种具备实时共享数据能力的分布式数据库，有利于推进该行业内的技术系统架构统一，催化金融市场基础设施的互联互通，减少重复建设。市场参与机构可以通过区块链的单节点接入，开展各类资本市场业务。

（二）更短的结算交收期消除本金风险

结算交收期是指从交易执行到最终钱券交收所需要的时间。结算交收期中一般要完成清算和交收两个过程，其中前者指CCP等清算机构根据成交收据对交易进行配对并通过双边净额、多变净额、逐笔全额等方式确认买卖双方应交收证券和资金的数量，后者则是指证券所有权和资金在买卖双方账户之间的转移。在证券结算时，最主要的风险就是本金风险。随着结算交收期越长，发生本金风险的几率就更高。目前，我国交易所市场采取的是T+1交收期，西方主要市场则基本采取的是T+2交收期。

我国市场可以探索应用DLT构建具备T+0交收能力的结算系统，实现交易达成后当天即完成买卖双方之间的银货兑付[xv]，买卖双方面临的本金风险将随着交收期的进一步缩短而大幅下降。

（三）助推穿透式监管

现行市场结构和监管框架下，完全去中心化、匿名的区块链系统不符合我国穿透式监管和证券账户实名制要求，无法应用于我国证券市场。可考虑构建基于准入许可的私有DLT系统，在确保市场参与者交易信息相互隔离的基础上，为监管机构开设具有全部数据访问权限的监管者节点。基于DLT系统永久记录、高度可追溯的特性，监管机构可以更加方便、透明、直接的监督证券市场活动，有利于更加精准、实时、高效率的打击、抑制违规和非法证券交易行为，提高科技监管效果。

（四）配合央行数字货币提升证券登记结算运行效率

[i] McKinsey & Company, WFE, “Fintech Decoded: Capturing the Opportunity in Capital Markets Infrastructure”, March 2018, https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Industries/Financial%20Services/Our%20Insights/Fintech%20decoded%20The%20capital%20markets%20infrastructure%20opportunity/Fintech-decoded-Capturing-the-opportunity-in-capital-markets-infrastructure-final-web-version.ashx

[ii] 铅笔，《上海证券交易所总工程师白硕：浅谈区块链技术》，2016年3月2日。

[iii] SIX SDX, SDX Booklet, https://www.sdx.com/dam/downloads/sdx-booklet-online-09-2019.pdf

[iv] DTCC, “DTCC and Digital Asset to Develop Distributed Ledger Solution to Drive Improvements in Repo Clearing”, Press Release, 29 March 2016, https://www.dtcc.com/news/2016/march/29/dtcc-and-digital-asset-to-develop-distributed-ledger-solution

[v] DTCC, “Successful Blockchain Test Completed by Axoni, DTCC, Markit, and Multi-Bank Working Group”, Press Release, 07 April 2016, https://www.dtcc.com/news/2016/april/07/successful-blockchain-test-completed

[vi] DTCC, “DTCC Unveils Proposals to Explore Further Digitalization in the Public & Private Markets”, Press Release, 18 May 2020, https://www.dtcc.com/news/2020/may/18/dtcc-unveils-proposals-to-explore-further-digitalization

[vii] DTCC, “Project Whitney Case Study”, May 2020

[viii] DTCC, “Project Ion Case Study”, May 2020

[ix] Boston Consulting Group, “Cost Benefit Analysis of Shortening the Settlement Cycle”, October 2012

[x] DTCC, “Modernizing the U.S. Equity Markets Post-trade Infrastructure”, January 2018

[xi] DTCC, “Project Ion Case Study”, May 2020

[xii] Robert E. Litan, Michael Pomerleano and Vasudevan Sundararajan, “Financial Sector Governance: The Roles of the Public and Private Sectors.” Brookings Institution Press (2002)

[xiii] DTCC, “Governing DLT Networks: Distributed Ledger Technology Governance for Private Permissioned Networks”, September 2019

[xiv] DTCC, “Security of DLT Networks: A Distribute Ledger Technology Security Framework for the Financial Services Industry”, February 2020

[xv] 银货兑付（Delivery versus Payment, DvP），通俗的来讲就是一手交钱一手交货，在证券结算行业，一般指资金和证券的兑付在要同时发生，消除风险。