鄧維：區塊鏈技術在券商PB業務的創新應用

區塊鏈證券 · 發表 2018-09-17 10:50:55

摘要：本文選自《交易技術前沿》總第三十一期文章（2018年6月）一、區塊鏈在資本市場應用日趨成熟隨著區塊鏈技術的不斷髮展和成熟，其與具體證券業務的應用融合在不斷加深和拓展，應用範圍大致可以從交易前、中、後三個環節進行區分。交易前環節，包括認識客戶、反洗錢、資訊...

本文選自《交易技術前沿》總第三十一期文章（2018年6月）

一、區塊鏈在資本市場應用日趨成熟

隨著區塊鏈技術的不斷髮展和成熟，其與具體證券業務的應用融合在不斷加深和拓展，應用範圍大致可以從交易前、中、後三個環節進行區分。交易前環節，包括認識客戶、反洗錢、資訊披露等；交易中環節，包括股票、債券、集合債務工具、衍生品的發行、轉讓；交易後環節，包括登記、存管、清算、交收、資料共享、股份拆分、股東投票、分紅付息、擔保品管理等。國外機構的研究與應用探索走在前列。例如，美國SEC批准OverStock使用區塊鏈發行股票，納斯達克推出基於區塊鏈的新型證券交易平臺Linq，澳交所和DTCC均考慮採用區塊鏈來升級證券結算系統。關於區塊鏈在國外資本市場應用現狀梳理參見文獻[1][2]。

而國內區塊鏈的證券應用還處於探索階段。在研究方面，證券資訊科技研究發展中心（上海）、證券期貨業金融科技研究發展中心（深圳）和中國證券業協會等證券行業機構均設立了區塊鏈專項研究課題，例如基於區塊鏈技術的場外交易及監管體系研究、區塊鏈安全管理和客戶身份證書等。在應用方面，落地實施的案例較少，主要集中在場外業務和資產證券化業務。由於場外業務以其小生態、全鏈條、報價驅動、低流動性等特性，對於降低成本、規避風險、提升系統安全性、區域間協調有強烈需求，是推進區塊鏈應用的首選。金融區塊鏈合作聯盟（深圳）正在建立基於區塊鏈技術的場外股權交易平臺。此外，ABS業務因其涉及多個參與方，與區塊鏈多方協同的技術優勢相契合，也具備較好的應用前景。2017年5月，佰仟攜手百度、華能信託等合作方聯合發行國內首單區塊鏈技術支援的ABS，大幅度提升了專案的效率、安全性和可追溯性，解決了交易各方對底層資產質量真實性的信任問題這一行業痛點。

二、券商PB業務現狀與痛點分析

本文中PB（Prime Brokerage）業務是指證券公司向私募基金等專業投資者提供交易、結算、託管、後臺運營、研究支援、槓桿融資、證券拆借、資金募集等一站式綜合金融服務。國內外關於此業務的名稱有主券商業務、機構經紀業務、基金託管與行政服務業務、私募基金綜合服務業務等，本文中均簡稱為PB業務。該業務的主要涉及主體有基金管理人、經紀服務商、基金託管機構、基金外包服務機構、基金代銷機構、投資顧問等多種業務主體，而同一證券公司可承擔其中某一個或多個主體角色。圍繞著私募基金從起始到終止的“募集、投資、管理、退出”整個生命週期，各參與主體構成了PB業務生態系統，強調參與主體之間通力配合、資訊共享、風險共擔、業務整合, 實現價值的增值並最終實現生態系統“多贏”。但是，由於該生態系統上各業務服務內容及其系統分別由不同的參與主體提供，分屬於不同的平臺，看似相互連結的一個生態系統, 實則各業務相對獨立、分散, 無法快速有效完成資訊交換和業務流轉，真正實現全流程的共享、展現等難度非常大。PB業務參與主體間的資訊互動並無統一平臺，多方的協作存在信用校驗難、資訊嚴重不對稱、資訊保安難以保障、協調效率低、運營成本高、運營風險高、服務體驗差和行業監管困難等一系列困境，如圖1所示。

圖1.券商PB業務參與方互動示意圖

下面列舉三項典型的PB業務場景來闡述當前業務開展過程的難題。

（1） 基金合同簽署管理難題 ：如圖2（a）所示，在發行產品前，基金託管人與管理人、外包服務機構、代銷機構（如有）需要經過反覆溝通協商才能擬定基金合同。待合同定稿後，為防止管理人私下修改合同，通常託管人會先用印，然後郵寄給管理人用印。管理人在完成合格投資者認定後，使用管理人與託管人雙方用印的合同，逐一與每位基金投資者簽署（一式三份），然後將一份原件郵寄給託管人，並將掃描件傳送給外包服務機構。託管人和服務機構收到簽署完善的合同後，依據合同設定產品引數、建立基金賬套、開始基金成立運作。如果基金運作過程中，管理人需要變更合同條款，則需要重複上述過程。由此可見，在合同簽署過程中，管理人、託管人、服務機構和投資者需參與大量的手工、線下、紙質互動過程，而且存在合同錯漏、合同篡改、合同虛假簽署、合同回收歸檔困難等諸多問題。

（2） 基金淨值核算資料互動難題 ：基金託管人和服務機構每日需對產品進行估值核算。如圖2（b）所示，託管人和服務機構首先都需主動地通過線上、線下等多種渠道分別從經紀商和管理人處獲取相關資訊，包括場內的交易結算資料和對賬單、場外的交易單據和場外基金底層淨值等資訊。此外，基金服務機構還需與託管人互相交換基金份額資料和銀行流水資訊。待託管人和服務機構將相關資料收集齊備無誤後，將分別進行估值核算工作，各自複核無誤後還需進行估值對賬，直至雙方核算結果完全一致，雙方便儲存對賬結果、匯出估值表、釋出估值結果。通過郵件或網路服務平臺等方式，管理人獲得基金淨值等資訊後，進行資訊披露等事項。由此可見，在基金估值核算過程中，各參與方存在大量的頻繁的資訊互動，並存在資訊錯漏、資訊校驗繁多、資訊共享困難、互動不及時與體驗差等問題。

（3） 基金全域性穿透式監管難題 ：如圖2（c）所示，同一私募管理人會發行多隻產品，而每隻產品可能會選擇不同的託管人和服務機構，而多隻基金產品又可能交叉投資。雖然從單個產品或者單個託管人、服務機構層面來看，各只私募基金是規範運作的，但是在實際上卻可能存在變相突破投資人數限制、產品多層巢狀、多隻資產管理產品投資同一資產或者最終投資標的不明等問題，而監管機構難以從全域性視角進行風險識別、監管穿透、行為追溯。

圖2.PB業務典型業務流程示意圖

雖然傳統的資訊科技可以針對上述問題提供部分解決方案, 卻無法解決全部問題。例如，電子合同技術可以協助管理人、託管人和投資者較好地完成合同簽署與管理問題，但是也僅僅只能解決此問題，而且各個託管人均需部署、運維管理一套電子合同系統，並且各家採用的電子合同標準和系統廠商也不盡相同。再如，行業內也有證券機構搭建自己的一套資料傳送系統，或者採用深證通金融資料交換平臺（FDEP）與FTP等方式解決部分資料互動問題，但是也存在系統重複建設，各家標準不一，並且系統維護成本相對較高等缺點。因此，行業必須引入新思維、採用新技術、建立新方案來破解當前PB業務發展難題。而區塊鏈技術的產生為實現資訊信任與共享、提高各機構運營效率、提升客戶服務體驗、滿足全面監管的新型PB業務生態系統提供了技術支撐和解決思路。

三、區塊鏈在PB業務中適用性分析

對比分析PB業務困境和區塊鏈技術的去中心化、去信任、不可篡改性、可追溯性、開放自治性、匿名性和可程式設計性等特徵，不難發現區塊鏈天然適合用來解決PB業務問題。

從市場需求方面來看，PB業務的各參與主體呈分散式零散結構，市場格局尚未定型，法律法規、業務方案還在不斷完善中，引入區塊鏈的創新理念進行業務協作方式的梳理或重構，各參與方均具有積極性。此外，區塊鏈最本質的特徵是去中心化，而PB業務中的業務流程和資料儲存都是多方平等參與的，不存在中心化特徵，與區塊鏈特徵天然契合。

從監管要求角度考慮，金融行業具有強監管屬性，區塊鏈技術的難篡改、可追溯、可審計、資料透明等特性為監管提供了技術保證，如在私募基金業務市場參與者之間建立聯盟鏈，將業務流程、業務資料和區塊鏈相結合，監管機構作為最高級別的“特權”節點接入，只記錄資訊不參與業務，做到既不影響市場運作，又能及時掌握市場情況，以低介入的方式達成穿透式監管目標。

從組織信任方面來看，PB業務存在大量的分工與協作，其當前存在的大部分問題也都是由於多方協作而又缺乏信任和高效協同造成的，而區塊鏈以去中心化、去信任、開放自治的方式實現“信任的機器”，提供多元協同的信任服務，通過技術手段給人類帶來了全球高效協同的新方式。因此，PB業務應用區塊鏈具有邏輯契合點與現實性。

從管理物件角度觀察,區塊鏈管理具有特定含義的資訊,比如交易、協議等，而PB業務開展過程中業務流轉的均為此類資訊，兩者管理物件趨同。

從技術角度分析,區塊鏈技術的核心功能是確保資訊的真實性、完整性、安全性、不可篡改性、可追溯性，這些完全符合PB業務運作的要求。但從交易吞吐量和時滯方面，由於特殊的資料儲存格式與組織方式，區塊鏈技術目前不適合高頻率的交易與資料存取場景。不過，PB業務中各機構間的資訊互動頻次較低，而且採用更高效的共識機制或者聯盟鏈便可大大提升吞吐量。

從業務效率角度考慮，區塊鏈能夠簡化、自動化冗長的金融服務流程，減少前臺和後臺互動，優化業務流程、提高業務效率，節省大量的人力和物力。PB業務中的人工互動頻繁、資訊錯漏、資訊互動不及時、資訊共享困難等問題在應用區塊鏈技術之後均可迎刃而解。

從成本效益方面分析，本文中區塊鏈視為改進型技術而不是顛覆性技術，現有的業務系統可以保留，相應的業務辦理也在各機構內部完成，而多方的協作與互動通過區塊鏈完成。由此，一方面，區塊鏈可以減少長流程、多環節互動，降低成本；另一方面，各參與方通過區塊鏈平臺互動，減少了各自建設一套系統的成本，各參與機構的長期投入是減少的。

PB業務存在當前所述問題的最主要原因是資訊的流通與共享不暢。根據上文相關分析可知, 利用區塊鏈去中心化、去信任的方式集體維護一個可靠的公開透明的分散式資料庫, 同時利用區塊鏈自身的密碼學演算法將資料進行加密儲存以保證資訊保安, 對於PB業務是一個切實可行的技術方案。

四、基於區塊鏈的PB業務方案

1、區塊鏈型別選型

區塊鏈的型別可分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。公有鏈是一個開放系統，任何人都能自由成為區塊鏈上的節點並平等享有獲取鏈上全部資訊。然而，公有鏈交易速度過慢、節點加入門檻過低。聯盟鏈的參與者需要經過組織認可、系統認證後才能加入區塊鏈。相對於公有鏈，聯盟鏈的控制權更容易設定，擴充套件性也較好。私有鏈上的共識、驗證、記賬等權利被嚴格控制，只有特定的內部主體才能夠進行交易。私有鏈具有容易部署、便於控制的特點，但私有鏈過於封閉,節點不具備平等性。基於PB業務在監管要求和隱私保護等方面的需求分析，聯盟鏈比較適宜構建PB業務應用方案。

2、區塊鏈技術平臺選型

目前主流的區塊鏈平臺主要有以比特幣、以太坊（簡稱Bitcoin/Ethereum）為代表的公有鏈技術平臺，以HyperlegerFabric（簡稱Fabric，HyperLedger 是一個支援智慧合約的、底層可插拔的通用協議框架，具有較多金融領域傳統服務商加盟，其上專案多有較強金融背景，其中Fabric最為活躍）、R3 Corda（簡稱Corda，Corda為國際金融機構聯盟R3開發的分散式賬戶平臺）、BCOS區塊鏈平臺（簡稱BCOS，BCOS為微眾銀行、萬向區塊鏈及矩陣元共同開發的區塊鏈底層平臺）等為代表的聯盟鏈技術平臺。由於以太坊主要應用於公有鏈上、R3 Corda專案並未成熟和推廣、BCOS專案應用還不多，而開源專案中參與機構較多、影響力較大的是HyperLedger，所以區塊鏈技術平臺建議選用HyperLedger Fabric。

表1. 主流區塊鏈技術平臺特點分析

3、基於區塊鏈的PB業務方案架構

考慮現有的PB業務規則和市場利益格局，完全打通各參與方、摒棄原有系統而選擇在區塊鏈上重建所有業務流程，代價較高、阻力大且風險高。區塊鏈平臺定位於解決多方互動協作難題，並非顛覆現有業務模式和破壞各參與方現有系統結構。因此各參與方的現有內部資訊系統可以保持不變，而通過標準的區塊連結口實現與區塊鏈平臺的連通與互動，只將多方協作的業務環節遷移至區塊鏈。

基於區塊鏈的“三位一體”私募基金綜合服務方案架構如圖3所示。其中，“三位”是指PB業務聯盟、監管機構、交易所與登記結算公司和銀行等間接上鍊的業務相關方。PB業務聯盟包括基金管理人、託管人、外包服務機構、募集監督機構、代銷機構和經紀服務商等，均作為區塊鏈平臺的參與節點，共同維護賬本。監管機構和審計機構作為特權節點，只記錄和查詢資訊不參與業務，做到既不影響市場運作，又能及時掌握市場情況，以低介入的方式達成監管目標。交易所和登記結算公司以及銀行機構，由於具有成熟和穩定生態，故不作為區塊鏈上的參與節點，可分別與經紀服務商、託管機構對接，間接實現與區塊鏈平臺上的資訊互動。而“一體”是指該PB業務服務平臺，其底層使用Fabric平臺，通過一系列的使用者服務、區塊鏈服務和賬本服務等底層服務，實現提供智慧合約和相關應用系統。該平臺具有的整合化特效能夠連線各類組織，並且平臺上任意節點之間能夠直接點對點進行資訊互動，實現資訊共享、協同共治，同時能夠通過智慧合約實現基金運營智慧化、金融服務智慧化以及監管智慧化，在不確定環境下構建一個互信共贏的私募服務生態體系。

圖3.基於區塊鏈的PB業務方案邏輯架構與系統架構示意圖

4、基於區塊鏈的PB業務資訊流與業務流程

通過區塊鏈技術中的區塊、分散式資料儲存打通了PB業務中的資訊流, 完成資料的共享和業務的協作, 主要包含以下業務資訊流:

(1) 註冊加入 。經稽核許可的參與方加入平臺時，為該參與方生成一對基於ECDSA橢圓曲線演算法的公鑰和私鑰地址。公鑰做為使用者在區塊鏈上的賬戶地址，私鑰做為操作該賬戶的唯一鑰匙。

(2) 共享資料 。所有參與方按照聯盟成員約定的資料格式將資料上傳至區塊鏈共享儲存, 其他私有資料仍儲存在各自現有業務系統中。參與方將待上傳的資料進行封裝, 使用自己的私鑰地址對這些資料進行簽名, 然後生成區塊資訊。

(3) 認證及儲存資料至區塊鏈 。儲存資料之前, 先根據上傳使用者的公鑰進行解密以驗證資料的有效性。如果驗證通過則生成交易的時間戳, 將資料永久儲存在區塊鏈中。

(4) 獲取資料 。當需要獲取PB業務相關方的資訊時, 按照約定的協議查詢區塊鏈的資料即可, 不需要額外的第三方通訊, 技術實現簡單、網路結構層次清晰。

(5) 維護資料 。利用區塊鏈本身的資料安全機制和共識演算法，對私募服務資料進行增、刪、改等維護必須全網達成共識，解決了“中心化”強制更改和非法篡改資料的問題。

舉例而言，在採用區塊鏈服務方案後，上述基金合同簽署難題、基金淨值核算難題和監管難題將迎刃而解：

（1） 基金合同簽署流程 ：合同的簽署過程有兩種方式實現，一種是電子化改造方式，即各參與方按照電子合同的簽署過程在區塊鏈網路平臺上進行簽約，另一種是理想的區塊鏈智慧合約改造方式，即各參與方在區塊鏈平臺上利用智慧合約實現合同簽署及執行，下面簡述此方式。基金管理人、投資者、託管人等參與方註冊加入聯盟，使用者根據需要共同商定一份合同，合同中包含了各方的權利和義務。這些權利和義務以電子化的方式，用程式設計機器語言實現。參與方分別用各自私鑰進行簽名，以確保合約的有效性。簽名後的智慧合約，將會根據其中的承諾內容，通過P2P的方式在區塊鏈全網中擴散，通過這種多輪的傳送和比較、共識和處理，所有節點均會對合約達成一致，並儲存一份。如果參與方對合同內容有修改，則新起一項合約，重複上述過程。區塊鏈平臺保障了合同的真實性、唯一性，以及自動回收歸檔。

（2） 基金淨值核算流程 ：首先，經紀服務商從交易所和登記結算公司收取場內交易結算資料、基金託管人將資金流水資料、基金銷售機構和服務機構將TA資料、管理人將場外投資交易等資料均分別進行共享、驗證和上傳儲存到區塊鏈平臺。然後，基金服務機構和託管人獲取所需資訊進行基金淨值核算。最後，為了防止系統有錯漏，託管人和服務機構還是有必要進行淨值核對，核對一致後，基金淨值資訊釋出至區塊鏈平臺上，所需參與方可自行進行查詢。該區塊鏈平臺提高了資訊共享和互動效率，解決了資訊交叉驗證難題，提高了參與方協作體驗。

（3） 基金運作全程穿透式監管 ：一方面，針對聯盟鏈上的各參與方可利用智慧合約實現相關合同條款的執行監督，例如，基金託管人針對基金的預警止損條款建立一項智慧合約，智慧合約定期檢查自動機狀態和觸發條件，實現投資監督的自動化和智慧化。另一方面，監管機構作為特權節點，可定期不定期地查詢區塊鏈平臺上所有信息，擁有各參與機構和各基金產品的全貌檢視，從而對基金運作的全程實現穿透式監管與行為追溯。

5、面臨業務和技術的新挑戰

（1） 隱私保護方面： 由於鏈上所有交易資料都是公開和透明的，但並不是所有的參與方都希望他的帳戶隱私和交易資訊被公開。為了解決區塊鏈的隱私保護問題，目前有混幣、環簽名、同態加密、零知識證明等多種方式。而在聯盟鏈中，除了在演算法做處理外，還有其他一些特別的隱私資料保護方法。例如，Enigma系統的方式，將資料分解成碎片，然後使用一些巧妙的數學方法對這些資料進行掩蓋。又如，很多聯盟鏈都允許系統的終端使用者控制他與環境互動和共享的資訊，要求他的交易對其他企業不可見，而他的行業合作伙伴無權分享機密資訊。

（2） 管理與運維方面： 區塊鏈平臺需要聯盟鏈具有運營管理組織，而真實身份認證、精細化許可權管理和實時監控平臺執行狀況將是挑戰。對於成員准入準出控制，需運營管理組織進行表決稽核外，還應採用CA簽發UKEY或高階數字證書等形式予以保證。對於許可權控制需先確定角色職責，例如普通節點、監管節點、業務辦理角色、開發與運維角色等，然後分配對應許可權。對於區塊鏈系統監控，應獲取執行過程中關鍵日誌資料，實現全面評估和視覺化管理。

（3） 業務效率方面： 業務流程中最複雜的是對基金產品的估值核算，每筆憑證都涉及大量的對產品會計科目和科目賬進行更新，也即對每個區塊中的資料記錄進行更新。為提高效率，在實現方法上，可借鑑以太坊的狀態樹實現對會計科目和科目賬的更新。而且業務環節涉及大量協議和報表等檔案，為有效利用鏈上區塊空間，可採用鏈上只儲存檔案雜湊值，鏈下儲存檔案原文的方案。此外，為避免增加應用複雜性和變革性，該平臺無需使用虛擬數字貨幣，也不需進行貨幣激勵，業務涉及的資金在鏈下。例如資金系統在區塊鏈上設立代理節點，通過“支付閘道器”，開設“虛擬頭寸”進行鏈上記賬管理。

（4） 系統性能方面： 由於Fabric常用的PBFT共識演算法需耗費大量時間以及網路資源，將影響區塊鏈交易吞吐量，故需簡化PBFT流程，優化共識演算法，比如採用DPOS+PBFT共識機制，可有效降低訊息傳播複雜度，節省網路資源與時間。此外還有側鏈技術、記憶體資料庫、記憶體撮合和硬體加速等效能提升方案。

五、總結與建議

基於區塊鏈的PB業務應用方案，實現了PB業務合同簽訂線上化、運營監督智慧合約化、資料儲存及更新結構化和自動化、資訊互動便捷化、監管審計透明化，使得PB業務在安全、效率和流程簡化上均有所提升，也為區塊鏈技術在行業的深度應用提供了堅實基礎。具體而言，該方案具有三方面意義：一是在客戶層面，解決了當前私募基金客戶獲取服務鏈條長、對接方多、效率低、易出錯、不便捷等問題，客戶將便捷省心地獲得服務；二是在行業層面，解決了PB業務中多方高效協作的難題，通過區塊鏈去中心化模式，構建各方公平、統一、規範的管理溝通與資料互動平臺，保障高效、及時、準確的互動，形成私募基金生態鏈，促進業務發展；三是在監管層面，解決了PB業務中穿透式全流程監管難題，基於區塊鏈技術和智慧合約，主動對接監管需求，實現私募基金產品運作全流程留痕、可追溯，防控業務風險。

不過，在具體實踐中還有不少問題需要解決，因此建議PB業務參與方仍需作以下四方面努力：一是藉助權威機構，比如證監會、交易所等，來引領變革；二是行業合作制定統一標準，構建標準的行業生態鏈；三是主動對接合規監管需求，提升監管適應性及有效性；四是培育區塊鏈與金融複合人才，加快技術實踐。