用了区块链的付款交割像支付宝？日欧央行是这样做的

在发展区块链产业的各国政府当中，日本可以说是走在前列。今年以来，日本金融厅一方面针对加密货币交易所展开长达7个月的严格审查，另一方面也多次召开业界研究会议讨论区块链和数字货币。在本月公布的日本金融厅2019年预算摘要当中，经费也向金融科技、区块链、数字货币交易等领域有所倾斜。

据雷锋网AI金融评论了解，日本央行与欧洲央行今年一季度曾联合发布一份报告，称两家央行于2016年12月份启动一个分布式账本技术的联合研究项目“Project Stella”，认为分布式账本技术（DLT）可用于创建新型证券结算机制，包括在未连接分类账中的“跨链原子交换”。而在第四届区块链全球峰会的会议现场，日本央行的Fintech中心负责人副岛丰分享了这一项目的更多细节，称Stella覆盖了智能合约技术，是把区块链分布式账本技术应用在了大额的支付系统当中。

副岛丰首先介绍了日本基础支付系统和BOJ-NET（大额支付系统）：总共有500家金融机构参与到大额支付系统当中，实现了实时全额结算（并非净额结算）。系统采用了流动性节省的机制因为是一对一的现金结算，需要大量的资金。同时也采用了“像支付宝一样”的付款交割（DvP）系统。他表示，“只有现金交易是有担保的，等于交易对手现金违约的话可以受到保护。”

这是日本现金交付的情况，BOJ-NET处在日本支付体系的底部，右边是最初的交易，比如说ATM、借记卡、信用卡、银行汇款等，所有交易最终要在BOJ-NET之中进行结算，所以这是全国性的支付和结算系统，是非常重要的基础设施。

日本支付系统示意图

接下来是衍生品方面的结算，包括了证券结算。左边有各个交易所（包括东京交易所）、投资信托、场外交易（OTC）、日本政府债券等，DVG是日本证券交易。

日本金融衍生品交易结算示意图

证券交易是由CCP进行清算，这是中央交易对手系统。CSD中央证券托管系统是资产类别的账户，例如投资信托等。付款交割（DVP）功能是把CCD和BOJ网络连接在一起，因为需要进行证券和现金的交割。

日本央行管理两个系统，主管系统是汇款系统，还有一个是中央托管系统。所有证券都是由其他的私有重音托管系统来管理，日本证券协会和其他的商业央行会有其他的托管系统。以上就是日本支付结算的基础设施。

具体到Stella的研究细节，副岛丰表示项目有两个阶段：

第一阶段想要实现区块链技术用在汇款上，采用的是Hyperledger结构，版本是比较老的是Vo0.6.1版本，是两年前启动的。采用了流动性节省的机制，采用了Hyperledger提供的智能合约，采用了对列和抵消的系统，同时采用云服务来建立系统。在系统中有63个验证节点，200个帐户。同时，在同样一个空间里处理交易峰值请求可以达到每秒钟250个交易。系统运作的还比较良好，所以第一阶段采用Hyperledger是运行蛮好的。同时我们对节点的故障还有不正确的格式也发现了这样的问题。

第二个阶段采用了更为智能的合约，实现了跨链转化，并采用了券款对付的功能。DvP就像支付宝托管服务，支付的执行实际上取决于另外一个执行，而不是单向支付。系统是怎么建立的呢？非常典型的全款兑付的系统需要两个账本之间进行沟通。因为先进转款系统以及证券结算系统历史上是互相独立的，所以我们需要这两个系统、帐户之间进行沟通。如果现金和证券在一个账本中进行处理的话是不需要沟通的，如果只有一个账本的话很容易就容易实现劝兑付。但现在涉及到两个系统、两个账本就需要建立沟通的机制。

对日本而言，BOJ-NET现金专款系统是和日本CSD结合起来的，是和私人CSD公司进行交流建立环路来执行系统，实现券款对付。付款交割的流程就要在现金转款之前会把证券进行锁定。

他指出，拥有跨账本之间的券款对付系统、区块链系统之后，不再需要两个账本之间直接进行沟通，只需要两方之间进行协调就可以了，可以用智能合约来实现双方的协调，这其中采用的技术是“哈希时间锁合约”。

跨链原子转化示意图

副岛丰在现场对跨链转化的算法流程进行了解释：

首先实体“A”是证券的卖方，“A”有义务转款的，先进的发送者“A”要制作密钥“X”，然后用密钥来计算哈希值，再把哈希值发给接受者“B”。所以“A”是发送了第一个指令，第一个指令是有一些条件的，如果“B”呈现了密钥“X”那就要发给“B”，不然就要发给“A”。如果“B”没有办法提交密钥“X”的话，那整个证券的交易就被取消了。

“B”的行动是什么呢？“B”首先要确认指令的内容，只是确认而已，“B”现在还没有办法解锁哈希，没有办法执行指令，因为“B”还没有获得密钥“X”，“B”要发起现金转款指令，如果“A”提交“X”，就把钱发给“A”，没有的话现金就要退给“B”。

在左边可以看到“A”的第二个行动，“A”在现金交易中首先要确认第一个现金指令已经得到验证，之后“A”要提交密钥“X”，提交了就会把现金发给“A”，同时指令还会触发另外一个交易，把密钥“X”发给“B”，“B”最后拿到了密钥“X”，。第二个指令就是要把证券发给“B”，这样结算就完成了。这是由CSD进行结算。

他表示，欧洲央行和日本央行还在合作Stella项目，希望能够驱动区块链技术发展，希望追赶区块链最新的进展，他们也在思考如何能够更好地把技术应用在支付结算系统当中。

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本文图片来源：金龙