區塊鏈與數字貨幣背景下的商業銀行支付清算管理變革與創新
作者| 綦蔚 徐西進 韓慧婷
供職於中國農業銀行江蘇省分行
編輯| 葛辛晶
當前，學術界對區塊鏈的研究和應用逐漸走向深入，中國人民銀行對數字貨幣給予了高度關注並開始進行探索。隨著區塊鏈的發展和人民銀行對數字貨幣態度的轉變，商業銀行必將迎來一場新的技術革命，原有的支付清算模式將發生巨大的改變，對商業銀行支付清算管理提出了新要求，商業銀行要對原有的支付清算管理方式進行變革和創新，以適應區塊鏈和數字貨幣的發展。
?區塊鏈的產生?
區塊鏈的含義。區塊鏈是一種分散式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈技術也稱為分散式賬本技術，是一項將變革未來金融業的技術，通過創建持續增長、不可以篡改的交易賬本，保證新交易的真實性。
區塊鏈產生的背景。2008年末，中本聰（Satoshi Nakamoto）在其發表在比特幣論壇的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》中首次提出了區塊鏈的概念。中本聰認為，藉助第三方機構來處理信息的模式有以下缺陷：一是擁有點與點之間缺乏信任的內生弱點，商家為了提防自己的客戶而向客戶索取完全不必要的信息，但卻仍不能避免一定的欺詐行為；二是中介機構會增加交易成本，限制實際可行的最小交易規模；三是數字簽名本身能夠解決電子貨幣身份問題，如果還需要第三方支持才能防止雙重消費，則系統將失去價值。基於以上三點，中本聰在區塊鏈技術的基礎上，創建了比特幣，並實現了比特幣的挖礦與交易。
區塊鏈的關鍵概念。區塊鏈技術（Block Chain）是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。該技術方案主要讓區塊（Block）通過密碼學方法相關聯起來，每個數據塊包含了一定時間內的系統全部數據信息，並且生成數字簽名以驗證信息的有效性並鏈接到下一個數據塊形成一條主鏈（Chain）。
區塊（Block）是區塊鏈中的一條記錄，包含並確認待處理的交易。
挖礦（Mining）指通過計算形成新的區塊，是交易的支持者利用自身的計算機硬體為網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。以比特幣為例：交易支持者（礦工）在電腦上運行比特幣軟體不斷計算軟體提供的複雜的密碼學問題來保證交易的進行。作為對他們服務的獎勵，礦工可以得到他們所確認的交易中包含的手續費以及新創建的比特幣。
對等式網路（Peer-to-Peer Network）是指通過允許單個節點與其他節點直接交互，從而實現整個系統像有組織的集體一樣運作的系統。以比特幣為例：網路以這樣一種方式構建——每個用戶都在傳播其他用戶的交易。而且重要的是，不需要銀行或其他金融機構作為第三方。
哈希散列(Hash)是密碼學裡的經典技術，把任意長度的輸入通過哈西演算法，變換成固定長度的由字母和數字組成的輸出。
數字簽名（Digital Signature）是一個讓人可以證明所有權的數學機制。
私鑰（Private Key）是一個證明你有權從一個特定的錢包消費電子貨幣的保密數據塊，是通過數字簽名來實現的 。
雙重消費指用戶試圖非法將電子貨幣同時支付給兩個不同的收款人，是電子貨幣的最大風險之一。
區塊鏈的簡單應用。2009年1月3日，中本聰製作了比特幣世界的第一個區塊「創世區塊」並挖出了第一批比特幣50個。
2010年5月21日，佛羅里達程序員用1萬比特幣購買了價值25美元的披薩優惠券，隨著這筆交易誕生了比特幣第一個公允匯率。
2010年7月，第一個比特幣平台成立，新用戶暴增，價格暴漲。
2011年2月，比特幣價格首次達到1美元，此後與英鎊、巴西雷亞爾、波蘭茲羅提匯兌交易平台開張。
2012年，瑞波（Ripple）發布，其作為數字貨幣，利用區塊鏈轉移各國外匯。
2013年，比特幣暴漲。美國財政部發布了虛擬貨幣個人管理條例，首次闡明虛擬貨幣釋義。
2014年，以中國為代表的礦機產業鏈日益成熟，同年，美國IT界認識到了區塊鏈對於數字領域的跨時代創新意義。
2015年，美國納斯達克證券交易所推出基於區塊鏈的數字分類賬技術Linq進行股票的記錄交易與發行。
?數字貨幣概念的提出?
數字貨幣的含義。我國的法定數字貨幣是指由人民銀行發行的法定加密數字貨幣，是規範數字貨幣市場、提升貨幣政策有效性、促進普惠金融發展的重要工具。隨著電子貨幣的廣泛使用和數字貨幣的興起，一些國家央行開始探索法定數字貨幣的理論設計和實施方案，法定數字貨幣在全球範圍內引發廣泛關注。我國的法定數字貨幣研究項目啟動於2014年，至今已取得豐碩成果。
數字貨幣產生的背景。隨著互聯網經濟的發展，全球金融流通速度空前加快。面對這一現狀，網路虛擬貨幣便適時地出現了，它的出現極大地改善了網上微額消費的支付環境和支付效率,我們常見的網路虛擬貨幣有比特幣、萊特幣、共享幣等。
央行的數字貨幣規劃。近年來，我國的移動支付發展迅速，在世界上處於領先地位，微信和支付寶等非銀行支付平台的廣泛使用在為人們提供便捷支付方式的同時，也促進了支付理念的創新和支付技術的變革。隨著數字貨幣的興起，比特幣等非法定數字貨幣市場的火爆，一些國家的央行開始積極探索法定數字貨幣的制度設計和關鍵技術。中國人民銀行將法定數字貨幣的研究和實踐提上日程，對我國金融基礎設施創新、貨幣政策實施、金融穩定性維護乃至經濟提質增效都有十分重要的意義。
?區塊鏈與數字貨幣特性與應用?
區塊鏈技術的主要特性。區塊鏈技術作為比特幣的基礎性技術，具有去中心化、集體維護（不可更改）、高度透明、去信任、匿名等性質。
第一，去中心化。整個網路沒有中心化的硬體和機構，任意節點間的權利和義務是均等的。
第二， 集體維護。系統中的數據塊由整個系統中所有節點共同維護，每個節點分享權利和義務。
第三，高度透明。開源的程序，保證了賬簿和商業規則可被所有人審查。
第四，去信任。從技術上保證交易的進行，在沒有第三方機構的情況下，沒有「信任」與否這件事。
第五，匿名。由於區塊鏈的技術解決了信任的問題，因此交易雙方沒有必要了解對方，交易在匿名下進行。
數字貨幣的優勢與局限性。一是降低發行成本，提升經濟質量，增加經濟效益。紙幣等傳統貨幣的發行和使用成本高，但安全性低。隨著電子貨幣和虛擬貨幣在我國的大量使用，新技術正逐漸改變人們的思想觀念、支付習慣和生活方式。數字貨幣相對於傳統貨幣而言，成本更低，使用更加便捷。
二是移動支付的廣泛應用為數字貨幣的的廣泛使用提供了基礎。在我國，互聯網的普及、個人電腦和智能手機數量的迅速增長為電子貨幣的普遍使用創造了條件。目前，我國是全球電子商務最活躍的經濟體，移動支付處於世界先進水平。法定數字貨幣的使用和推廣同樣需要移動終端的普及。因此，電子貨幣在我國的發展有助於法定數字貨幣的發行和使用。
三是電子貨幣和虛擬貨幣也存在一定風險。電子貨幣對賬戶體系依賴較大，防篡改能力較弱，KYC（了解客戶，Know Your Customer）與AML（反洗錢，Anti-money Laundering）成本較高；而比特幣等非法定數字貨幣在為我們帶來了分散式記賬等新技術的同時，卻不受現有金融體系監管，容易積累金融風險。
基於區塊鏈技術的數字貨幣的應用。經歷多年的發展，區塊鏈技術發展日新月異，區塊鏈已經超越了數字貨幣領域，根據區塊鏈科學研究所(Institute for Blockchain Studies)創始人Melanie Swan（梅蘭妮.斯萬）的觀點，目前由區塊鏈技術所帶來的已有和將有的革新主要分為三類，即區塊鏈1.0、2.0以及3.0。其中，區塊鏈1.0對應的是數字貨幣，這方面的應用和現金有關，包含例如貨幣轉移、匯兌和支付系統等；區塊鏈2.0 對應的是智能合約，這方面的應用主要在經濟、市場、金融領域等，但其可延伸範圍比簡單的現金轉移要寬廣，可以涵蓋例如股票、債券、期貨、貸款、按揭、產權、智能合約和智能合約等；區塊鏈3.0 則對應的是超越貨幣、金融、市場以外的應用，主要在政府、健康、科學、文化和藝術方面。因此，數字貨幣可以說是區塊鏈最基礎的應用。
?數字貨幣與區塊鏈對傳統商業銀行支付清算管理的影響?
傳統商業銀行支付清算管理。我國傳統跨行支付清算主要依賴人民銀行二代支付系統，商業銀行在其中充當第三方機構的角色，商家通過數字簽名與銀行實現金融信息交互、消費者則同樣通過數字簽名與銀行實現金融信息交互，商家和消費者之間通過銀行進行了信息隔離，記賬的賬本在銀行（圖1）。在銀行作為第三方支付中介的情況下，一筆業務商家消費行為中通常要經過銀行與消費者、銀行與商家、銀行與人民銀行等三個支付清算過程：三個支付清算過程雖然有關聯，但商家和消費者之間的信息是相對孤立的。傳統商業銀行支付清算有以下局限性：一是信用主要靠第三方維持，商家與消費者之間缺乏信任，需要獲取客戶不必要的信息，與現實中的消費不同；二是銀行作為中介機構的存在，客觀上增加了交易成本，從而限制了最小交易規模；三是雖然使用了數字簽名，但依然利用第三方防止雙重消費。
圖1 傳統支付系統結構
數字貨幣、區塊鏈帶來商業銀行支付清算的變化。
基於區塊鏈的數字貨幣的實現和推行,一定程度上改變了傳統商業銀行存款準備金、機構間清結算備付金等模式，實現了精準調控、智能監管、支付及結算。如央行推行數字貨幣，必將加速區塊鏈在其他場景的應用，對現有商業銀行的模式、機構間清算以及非銀行支付機構等都會產生巨大影響。
商業銀行應用區塊鏈後，商家、銀行、消費者都同時使用區域鏈支付系統進行支付清算，系統通過驗證商家和消費者的數字簽名，允許其在區塊鏈上進行記錄，從而形成唯一的區塊記錄，這一形式下區塊記錄成為交易各方共同信任的基礎，降低了交易成本，也為商家和消費者之間進行最小規模的交易提供了可能。除上述數字貨幣外，區塊鏈技術將可能應用在以下幾個方面對銀行產生影響：
第一，數字票據。票據是供應鏈金融的一種重要金融工具，具有交易、支付、信用等多重屬性，為我國實體經濟、特別是中小企業提供便捷的融資渠道和低成本資金。但從目前來看，無論是紙票還是電票，都沒能解決以下問題：
一是票據流轉不便。票據存在不可拆分、多次背書的認可度低、操作風險高、交易價格不透明、撮合速度慢等問題，從而導致票據運用的運作效率不高。
二是風險事件頻發。紙票中一票多賣、電子票據中打款背書不同步的現象時有發生，銀行自身的網路安全問題也會導致風險的進一步擴大。
三是小額紙票貼現困難。由於驗票成本高、收益低，銀行往往不願意給予中小企業融資足夠的支持，小額紙票容易出現無銀行貼現的情況。
基於區塊鏈的數字票據交易系統，讓每個參與交易的企業都登記註冊為區塊鏈的用戶，個別有條件的核心企業不可以直接成為記賬節點（圖2）。票據一旦在區塊鏈上發行，就成為支持拆分的數字資產，後續流通環節可以按照需求進行拆分、轉讓、貼現，並支持在票據交易市場進行交易撮合，提升票據運轉效率和流通性；同時，採用區塊鏈去中心化的分散式結構，改變了現有的系統存儲和傳輸結構、賬本不可篡改，解決了一票多賣問題，區塊鏈的交易時間戳反映了票據從產生到消亡的完整過程，具有可追溯性，這種特殊的「背書」模式，有效降低了風險。此外，數字票據貼現時無須人工驗票，降低了銀行貼現成本，且長期累積的區塊鏈用戶的票據行為，為企業積累了信用數據，能夠提升融資能力。
圖2 區塊鏈支付系統結構
第二，機構間清算結算。由於不同金融機構間的基礎設施架構、業務流程，清算參與方多、體系複雜，只能通過伺服器代碼和交易數據報送的方式，現有的支付清算系統存在清算成本高、準確性和時效性差、監管難度大的問題。基於區塊鏈的解決方案，能夠讓去中心化交易的清算各參與方加入聯盟鏈，共同創建和維護一份各方認可的共享賬本，實現交易後實時清算和對賬處理。
第三，跨境支付。世界銀行數據顯示，全球跨境支付市場的國際匯款規模以每年5%的速度持續增長，而且跨境支付的成本又居高不下，達到轉賬金額的7.68%。基於區塊鏈的跨境支付能夠提供可靠、安全、不間斷服務，減少了人工處理環節，縮短了清結算時間，將會明顯提高交易速度。同時，由於傳統跨境外支付模式中存在支付處理、接收、財務運營和對賬等成本，通過區塊鏈技術的應用，將削弱交易流程中的中介機構作用，提高了資金的流動性，實現了實時確認和監控，能夠有效降低交易環節中的直接成本和間接成本。對銀行來說，可以改善資本結構、增加盈利，對金融消費者來說降低了費用、提升了服務滿意度。
對傳統商業銀行支付清算管理的影響的SWOT分析法。
其一，優勢（Stengths)分析。除了為比特幣數字貨幣提供交易平台以外，區塊鏈技術可以大幅改善、甚至顛覆現有數字貨幣以外的各種資產交易系統，在例如金融衍生品、外匯、私人股權、能源信用掛鉤投資品等資產的清算結算等交易後市場程序中大顯身手。
一是速度更快、結算周期更短。區塊鏈中交易確認和結算為同時進行，節點交易受系統確認後自動寫入分散式賬本，並同時更新其他所有節點對應的分散式賬本，自動化運作能夠大幅縮短結算周期。據統計，目前美國證券市場內的結算審核時間約為2-3天，區塊鏈技術有望將結算審核時間從小時級降低至分鐘級、甚至是秒級，結算風險能降低99%，同時降低資金成本和系統性風險。
二是費用更低。區塊鏈可以大幅省去類似中間程序，從而節省大筆費用，而這筆巨額費用就是相關區塊鏈產業的市場空間，據奧緯（Oliver Wyman）的估算，目前數字證券（例如OTC權益）全球每年交易流程各種中間人程序加總後要浪費650到800億美元。另外，現有的結算機制下，更短的結算周期意味著結算成本和初始投入的大幅增加。據美國託管信託和清算公司（DTCC）和波士頓諮詢（BCG）的測算，如果將美國證券市場內交易所結算常規周期從T+3變為T+2，初始投資需要5.5億美元，如果將結算周期從T+3變成T+1，則需17.7億美元。
三是更高的安全性。區塊鏈技術融入智能合約技術，可以程序化處理複雜的衍生品交易，將清算變得更為標準化、自動化。區塊本身時間線形堆進的特點可以幫助監管層鑒別發現違規操作，同時智能合約可以將合規檢查變得自動化，從清算之初就將違規的可能性降為最低。區塊鏈技術24小時不間斷運轉的特點使交易所數據互換處理變得更為穩定和值得信賴。
四是有利於「雙花」和「拜占庭將軍」問題的解決。作為一種基於開源軟體和建構上的P2P網路，在和貨幣相關的例如交易支付等領域，相比傳統網路的支持方式，區塊鏈可以為這些領域帶來多種優秀特點。這些優點包括：去中心化、無須信任系統、去中介化、不可篡改、加密安全性。這些優點的疊加可以解決兩個長期存在於加密數字貨幣行業的問題：「雙花」問題和「拜占庭將軍」問題。
其二，劣勢(Weaknesses)分析。以區塊鏈技術為基礎的比特幣將顛覆的是央行的貨幣發行權和主權國家對貨幣的控制權。同時區塊鏈隱蔽性強、不可追蹤的特點，使得比特幣往往和外匯轉移、恐怖組織融資、逃稅等緊密相關，從而受到各國監管層的高度警惕。另外，創立初至今比特幣持續的高波動性也不利於其成為一種穩定的儲蓄性貨幣。
其三，機會(Opportunities)分析。基於比特幣區塊鏈上衍生出的貨幣轉移、匯兌和支付等1.0技術，因為可以解決目前很多現有相關運營模式的痛點，會在政府監管下獲得持續發展，甚至被政府所採用以提升效率。而作為區塊鏈2.0核心應用的智能合約相關技術的迅速發展，將可能成為通往未來顛覆性創新的鑰匙，隨著智能合約的加快發展，區塊鏈技術在物聯網、金融市場交易、網路安全、公共記錄、金融市場等多個領域將會大顯身手，從而改進目前各個領域的服務流程，甚至顛覆傳統支付清算模式。
其四，威脅(Threats)分析。區塊鏈理論研究和應用仍處於探索階段，人民銀行數字貨幣也還處於理論研究階段，因此，無論是在技術上還是在應用上，仍會面臨諸多挑戰。
一是新技術可能帶來的技術風險。任何一種新技術的出現，都不可避免地伴隨著高度的不確定性。第一，區塊鏈技術出現的時間短，目前使用的範圍有限，要在各種應用場景中廣泛使用，會面臨代碼成熟度；第二，由於區塊鏈技術副本多、交易數據透明，若沒有引入適當的技術手段，交易隱私安全會面臨較大挑戰。第三，區別於傳統的封閉式金融基礎設施，區塊鏈是一種開放的應用，區塊鏈系統的源代碼在參與者之間共享，某種程度上處於公開狀態，與傳統金融設施相比，基於區塊鏈的應用處於更容易處於受攻擊的位置。
二是新技術的發展與具體業務結合帶來的合規性風險問題。在支付清算行業中，區塊鏈自身發展常常會面臨合規性挑戰。如公有鏈發行數字貨幣、其於區塊鏈的跨境支付業務是否符合匯兌限制等。
三是新技術與傳統利益之間的碰撞和衝突的問題。區塊鏈去中心化的外在表現為去中介化。如區塊鏈點對點的支付能力將削弱支付清算機構和銀行在支付中的作用；基於區塊鏈的貨幣發行體系將對傳統的貨幣流通體系產生巨大影響，只有解決好與傳統利益的衝突，區塊鏈才能在支付清算領域中獲得長足發展。
?區塊鏈與數字貨幣背景下商業銀行支付清算管理變革與創新?
區塊鏈、數字貨幣發展方向基本明確、技術實現路徑也基本清晰，與之相配套的支付清算模式也基本能夠描繪，而傳統的支付清算模式將在新技術應用中被區塊鏈所取代，區塊鏈和數字貨幣發展必須要有一套全新的支付清算管理模式與之相配套，以更好地提升支付清算效率，防範可能存在的新風險。
一是勇於面對區塊鏈技術對商業銀行支付清算的巨大變革。變被動適應為主動出擊，鼓勵國內重點企業、科研機構、高校等加強合作，加快對共識機制、可編程合約、分散式俱、數字簽名等核心關鍵技術的攻關，爭取形成具有我國自主產權的技術成果，打造更加符合國家安全要求的完全自主可控的區塊鏈平台，同時在全球區塊鏈技術社區中貢獻自己的力量，為眾多應用的發展與落地保駕護航。區塊鏈天生具有金融場景的基因，目前區塊鏈產業參與最多的是金融機構，如金融監管機構、銀行、保險、證券、非銀行支付機構等，金融機構研究的場景多數與交易相關，比如跨境支付、智能債券、數字資產與交易後的清算等。
二是建立基於區塊鏈應用的商業銀行支付清算管理相關法律制度體系。加快推動區塊鏈領域的標準體系建設，積极參与國際標準研製工作，對接國際化標準機構和開源社區組織，加強國際交流合作，在積極作貢獻的同時，不斷提升我國標準工作的國際話語權。區塊鏈技術對傳統金融業務的改造和創新，必然對已有業務流程、經營模式、管理方法等產生影響，金融業務監管、法律法規也應相應地適應新業態的要求。通過掃清區塊鏈發展的法律障礙、釐清區塊鏈發展脈絡，制定出適應區塊鏈發展的支付清算管理制度體系。
三是創建基於區塊鏈應用的客戶信息安全管理機制。區塊鏈的鏈式數據存儲結構，以及賬戶數據的公私鑰簽名校驗機制，增強了數據的安全性，在數據的防篡改、防抵賴、身份確認等方面有充分考慮，在去中心化（無中介），缺少統一維護和運營主體的情況下，區塊鏈的數據加密存儲、嚴格控制訪問者身份，歷史記錄不可刪除、篡改的特徵，給客戶信息安全保護提供了新思路。
四是充分發揮區塊鏈優勢,解決支付清算管理難題。
其一，通過參與共同維護的共享賬本，解決對賬難題、提高支付清算效率。區塊鏈的分散式賬本特徵和共識演算法，能夠明顯提升支付清算效率。對賬的設立是因為雙方在交易時沒有充分達成一致，或者是交易鏈路上指令執行不一致，或者是其他數據不一致的因素導致的。因此，需要通過對賬來檢查，達到最終結果的一致。採用區塊鏈進行交易，結合數字貨幣作鏈上支付，將可以在交易時直接達成共識，省去交易後的對賬環節。如可以優先考慮解決銀行內部支行之間、兩家或者多家銀行之間、非銀行支付跟合作銀行之間的對賬問題。
第二，通過智能合約，降低支付清算業務複雜度。基於區塊鏈技術的智能合約，可增強鏈上交易的可控性和一致性，參與方可按照事前約定的規則，在滿足特定條件後共同執行。應用在支付清算行業中，當業務處理邏輯和流程被智能合約所取代後，現有大量存在的手工操作、人工驗證和審批工作將得以自動化處理。智能合約的設置使交易處理環節不再會由於系統失誤而導致損失的發生。
第三，通過技術構建的信任，改變原有支付清算的運作模式、降低運營成本。區塊鏈作為一種共享經濟的驅動力，需要多方合作才能發展壯大，通過區塊鏈構建的信任，可以改變原有的支付清算業務模式，幫助精簡支付清算行業運作流程，釋放原先耗費在核對和爭議解決中的大量勞動力，去除在清算和交易結算時對第三方或中心機構的依賴；通過區塊鏈技術實現的交易共識確認，能帶來支付業務的實時結算，提高資金的周轉和流通效率，降低行業的整體經營成本。
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