区块链如何塑造新金融系统？前沿专家详解

编者按：5月10日，中国人民大学重阳金融研究院**研究员、北京航空航天大学教授，清华长江讲座教授，北航数字社会与区块链实验室主任蔡维德，在人大重阳主理的“新货币战争的科技、市场、羁系”系列直播流动第四讲中，分享了他对“区块链科技改造”的**思索。该期内容分为上下两篇宣布，以下为直播视频及实录下篇。

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焦点要点

当我们拿比特币和PFMI来看时，不难发现它的风险性异常高。PFMI和数字货币间一个关键点是生意与结算是否脱离，这是退步照样提高?

有没有可能P2P网络协议会祛除金融市场？这是有可能的，现在大量的外汇已经经由比特币在许多国家流蹿就知道这是可能的。若是不是比特币，另有以后会出来的新数字代币，他们的技术会比现在的比特币技术更高。

现在要使用区块链系统是庞大的，不是“去中心化”，而是有许多中央单元、羁系单元和金融机构都在上面，这是一种新的金融区块链系统。

本文上篇请见：***为何称区块链为焦点技术突破口？前沿专家详解

金融市场基础设施确立原则：PFMI 架构

一个异常主要的原则是金融市场基础设施确立原则（Principles of Financial Market Infrastructure, PFMI）。人人会发现，2008年国际金融危急时若是全天下的金融系统都相符PFMI，一个国家泛起的金融危急就不会伸张到其他的国家。以是提出PFMI时150多个国家包罗中国都签约介入了。

2017年加拿大央行带头使用PFMI来评估区块链系统。PFMI是金融系统的评估，2018年我提出区块链基本不能改变PFMI，而区块链会由于PFMI而改变。由于金融原则是不能随便改变的，PFMI是经由几千人、几万人得出的结论，内里有许多的履历。

1. PFMI原则列表

l 总体架构：1）执法基础（legal basis）、2）治理（governance）、3）风险综合治理框架。

l 信用风险和流动性风险治理：是否有4）信用风险、5）抵押品风险、6）保证金风险和7）流动性风险。

l 结算：8）结算的最终性、9）货币结算、10）实物交付怎么解决。

l 中央证券存管和交流系统（central securities depositories）：关于为什么做11）中央证券存管系统（CSD），英国人及一些单元有过讨论，但没有得出很成熟的结论。2019年法国央行通过了一个基于区块链的CSD系统，这是异常主要的一个系统。12）价值交流结算系统。

l 违约治理：13）违约系统，介入者违约的规则和程序（participant-DeFiault rules and procedures）。14）隔离和可移植性。

l 营业和运行风险：15）一样平常营业风险、16）托管和投资风险、17）运行风险。

l 准入治理：18）准入和介入要求等。

l 效率：21）效率和有用性、 22）通讯程序和尺度。

l 透明度：23）规则、关键程序与市场数据的披露；24) 市场数据披露。

可见，PFMI是异常完整的一套系统。

2. PMFI应用和注释

仅一个PFMI并不足以设计区块链系统。PFMI是通用的原则，若是是传统系统，我们使用一个凭证传统系统的PFMI的注释；若是是新系统，需要凭证新系统的PFMI注释。

自从加拿大央行**做以后，许多研究机构就在讨论PFMI和区块链之间的关系。早先用以太坊或者是一些供应链系统形成了第一代区块链系统，凭证第一代区块链系统PFMI发生了PFMI第一代系统的注释，凭证这一注释发生了第二代区块链系统的设计。每一次的注释都纷歧样，原则是一样的，但使用起来在落地时会有一些差距。在讨论使用PFMI来指引区块链设计时，需要好好思量其中的设计头脑，由于虽然90%多的问题都已经有结论，然则有5%到10%还存在讨论空间。

PFMI是通用原则，需要和现实系统连系才气使用

3. 生意和结算是否要脱离可以讨论

有些PFMI规则跟区块链系统或者跟数字货币系统是没有关系的，数字货币若是是用token，只要拿到token就代表有现金，就没有信用风险。我曾讲到，英国央行是由于数字货币没有信用风险以是才**的。有了数字货币，货币的信用风险就不见了，然则另有其他风险，机构的金融风险仍然存在。

4. PFMI在下一代金融区块链系统上还需要重新注释

总书记讲到，中国要制订一个国际尺度，其中有一个国际尺度可以讨论，在PFMI指导下，第二代区块链系统如何提出注释权，这是可以研究的课题。

5. 现在数字代币的评估

以PFMI来评估数字代币，很快可以看出：

从PFMI可以看出数字代币就是充满风险

6. 生意=结算是好照样坏？

当我们拿比特币和PFMI来看时，不难发现它的风险性异常高。PFMI和数字货币间一个关键点是生意与结算是否脱离，这是退步照样提高？美国民间的数字美元项目和美国财政部以为“生意=结算”是好的，然则国际整理银行等羁系单元以为这是欠好的，可以看到合规机构分为了两派，一派以为生意和结算应该脱离，另一派说不能脱离。

英国央行提出要做RS实时全额结算系统，它的“实时”是2小时实时结算， 2小时在数字货币中是异常长的。英国央行提出基于RS的实时结算设置为2小时就够了，但在2小时，羁系平台在后台可能已经跑了一千遍风险分析。

区块链焦点设计问题

此前讲到区块链就是块子链+多节点+拜占庭将军。

· 块子链基本上是支持不能改动性；

· 多节点是支持数据一致性，漫衍式系统数字一致性；

· 拜占庭将军是发现说谎者。

这个区块链的界说支持不能改动性、数据一致性、发现说谎者，然则这也代表区块链没有生意性，区块链没有自己自带的生意完整性，也没有讨论到羁系性。这些都需要在区块链系统上添加。

区块链作为信托机械是不能改动性、数据一致性和发现内部人说谎，这是区块链的三个基本信托机制。然则区块链系统没有自带生意性和羁系性。

生意性是指同样输入得出同样的效果，一致性+生意排序才叫做生意性。生意的排序是岂论系统如何运行，永远获得一样的效果。例如，在执行上可以做任何的优化（例如并行处置，分片等），但**的效果是一致的，而最终的生意排序决议金融生意**的效果。例如金融系统可以买（支付）或是卖（收入），若是没有收入就支付，系统就出问题。

1. 区块链系统没有生意性，就不能支持数字货币

有些区块链有很好的共识和拜占庭将军但没有生意性，那么就不能通过美联储主要的关卡，这链在金融市场基本没有什么用处。生意性可以通过差其余方式来做：

· 简朴的一个方式是找一其中央节点，把所有的生意都排一下，这样就可以有生意完整性，但系统就酿成了中心化系统，就成了伪链而不是区块链，这也是区块链一直有伪链的缘故原由。

· 好比比特币和以太坊有token代币，用分叉回滚，它就酿成了一种所谓的概率性的。

· 第三个是在做共识的同时，一起做生意性处置，这是对照难的。事实上这是我在2015年时做的研究，我在做共识的同时做生意性，而且漫衍式处置，这双方的算法是相互磨合的。

· 在2015年和2016年我花了许多时间把它做了出来，可是厥后泛起一个新想法，生意与共识基本不需要绑在一起，生意是生意，共识是共识，这就酿成了下一代区块链系统。为什么生意性和共识要脱离？由于共识只是一致性，生意除了要有一致性还要有生意排序，以是一致性应该在下面，而生意性应该在上面。这样之后，整个区块链内核结构和系统就改变了，以前很难的一些工程问题突然变得很简朴了，以是这是2020年下一代区块链系统的重大突破。

金融区块链的一个主要看法

任何金融区块链设计必须在漫衍式环境下解决生意性和羁系性后，再思量其他系统功效，否则链会有系统性风险或是洗钱风险，而且速率越快，风险越大。若是这些问题不能解决，这个链就不能在金融系统上使用，由于纵然只有一两笔生意泛起问题，都市引起金融系统、银行系统大乱。

鲁棒性、扩展性、平安性都不能损坏生意性和羁系性。PFMI文件中每段讲扩展性的文字都讲到可靠性，可以扩展，然则必须异常可靠，以是若是不能靠就不要扩展了。

2. 以前P2P协议差一点就祛除音乐产业，这样技术适合在金融产业？

包罗比特币和以太坊，另有许多区块链在设计后还加入了P2P网络协议。首先要知道，P2P网络协议那时差点把天下的音乐产业所有灭掉。**多家音乐公司一起来指控P2P网络首创人才挽回音乐产业，然则也使整个音乐产业改变服务方式，大量接纳线上方式。

P2P网络协议有异常难的移除性、有自顺应性。现在是不是这个曾经差一点就天下音乐产业的技术是不是合适来从事金融系统和货币产业？

一直到今天，照样许多人将这P2P协议放进区块链界说内，许多区块链书以为没有这协议，就不是区块链系统。

3. 使用P2P协议就是准备金融产业被祛除

有没有可能P2P网络协议会祛除金融市场？这是有可能的，现在大量的外汇已经经由比特币在许多国家流蹿就知道这是可能的。若是不是比特币，另有以后会出来的新数字代币，他们的技术会比现在的比特币技术更高。

系统如何阻止P2P网络协议祛除金融系统？由于总会有人使用这样的技术，这样的技术就可能会推翻现在的金融系统。2021年2月摩根大通的一份讲述示意，现在的外汇治理有很大部门已经不是那么有用了，由于许多人可以使用比特币但不经由SWIFT和银行的方式。

2020年年中美国羁系科技公司宣布数据示意，大量的外汇已经经由比特币四处乱蹿了，以是美国**间接性地严酷治理这些。但最终我们必须用直接性的方式来解决问题，这就需要互链网，由于互链网可以移除这样的系统。

许多国家都在研究如何才气从科技上把这个问题所有排除掉， 彻底解决“难移除性”这特征。以是最近一年我一直在讲互链网的主要性，这是网络的伟大时机。

4. 放弃多节点代表放弃生意性和羁系性

有人说放弃多节点特征（同样信息存在每个节点上，而且每个节点自力作业），然则若是放弃多节点这机制，代表着差异节点有差异信息，这样做即是放弃了生意性，同时也放弃了羁系性，由于不是每个节点都有同样的数据，很难举行生意。到今天，还没有有用的解决方案可以放弃多节点而仍然维持生意性或是羁系性。

不合宜的分片放弃生意性

有人说，盘算机做分片（就是把数据或是盘算放在差异服务器上执行），可是这会有许多难题。一些分片技术没有设计好，就遇到放弃多节点的同样的问题，这样也放弃了生意性。

5. 放弃生意性，即是迎接系统性金融风险

有人说，不思量生意排序，就像比特币以太坊没有特殊排序，直接放上去生意。首先，比特币没有放弃生意性，只是用差其余方式来解决这问题。比特币和以太坊由于使用token技术，全网记账，又用概率性，泛起问题后就举行回滚。由于token有唯一性这特征，这些数字代币系统可以用这方式来解决。但方式异常晦气便，异常难扩展，而且羁系性异常差，这不能被金融市场接受。若是没有生意性，即是有系统性风险。

金融区块链设计原则

我提出了一个金融区块链设计原则。

生意性、羁系性、平安、信托和扩展性，生意是不是有共识、完整性、流程性，是否能够回滚，有了这些器械才算是一个金融区块链设计。

再就是羁系性，是不是有KYC、AML，是不是能够查询和托管，是不是有这种羁系的协议，是不是能够支持多资产的羁系。

若是共识和完整性脱离，共识和生意脱离，事情就加倍简朴了。

1. 区块链新界说

传统区块链架构是区块链+预言机，现在整体区块链架构是区块链+智能合约+预言机，系统被大大扩展了。

2021年我们看到的预言机、智能合约系统、区块链系统和以前都纷歧样了，但基本上照样

· 区块链系统（账本系统）控制数据；

· 智能合约控制流程。智能合约不能以随便乱写，要有尺度化，而且是服务性的。以是，它的智能合约要有一个模子，要有方式，要有羁系，而且执行是庞大的，整个智能合约系统和传统的纷歧样了。

· 预言机是和外界接触，控制外面系统的接口，但现在的预言机又可以使用区块链和智能合约。

这样的系统在2020年和2021年发生了伟大的转变，现在我们使用的名词照样区块链系统、智能合约和预言机，但我们的注释和看法已经纷歧样。

2. 预言机加入区块链家庭

下图被用在了我《智能合约：重构社会左券》一书中，书中讲到现在的区块链应用是一种庞大的系统，包罗预言机、外汇汇率、保险、条约条款、自动执行、逻辑等各个方面。

现在要使用区块链系统是庞大的，不是“去中心化”，而是有许多中央单元、羁系单元和金融机构都在上面，这是一种新的金融区块链系统。这里有保险人、保险公司、银行和各个方面，整个系统架构、结构和介入者都纷歧样了，以是酿成一种庞大的环境，而这种庞大环境也是一种新的软件工程。

3. 下一代区块链架构改变

为市场，区块链系统酿成了多资产的开放式支付系统，而不是单一资产封锁式的系统。作为一个开放式系统，金融基础市场也会改变，网络、操作系统、数据库都要改变，这些都是即未来临的，我们可以发现一些系统的雏形已经泛起了。

当生意与共识脱离之后，每次的共识基本上是不需要回滚的。以前一块里的5000笔生意中有一笔生意失足的话，这5000笔生意都必须回滚，若是一个生意失败，所有生意都算失败，这5000笔交易所有回滚重新再来一次。但生意和共识分析的话，这笔生意失败是不需要回滚的，这块也是不改变并继续往前走的，只是那一笔生意重新拿出来做一次共识。这样的机制系统比以前要稳固得多，系统稳固是区块链的一个需要条件，也是先决条件，这样失足的可能性就会小得多。2018年我们实验室就发生了这种事情，在我们的系统跑了几天几夜之后，我突然接到电话被见告系统所有瘫痪了。我们发现有一个生意失败了，效果造成几千个生意同时失败，这几千个生意同时失败造成后面几万个、几百万个、几万万个生意同时失败，系统就瘫痪了。这是异常严重的问题，以是生意共识必须拆开来，必须是完全差其余机制，这样系统就会异常稳固。

为羁系，生意和结算系统脱离，这是重大的突破，也是PFMI的原则，但美国财政部和数字美元设计是赞成其不脱离的。

为了系统简化，代码和数据脱离，其以前是捆在一起的。

为羁系，在协议层嵌入式羁系机制，这在以前是没有的。

为扩展和市场，提出了LSO（Ledgers，art Contracts，预言机s）账本系统、预言机系统、合约系统所有解耦，以使系统加倍稳固，从而酿成工程化科学性的生长，最终在尺度化、网络化、服务化各方面发生异常大的改变。

4. Diem设计提出整体方案

脸书系统是个好的案例。下图是国际整理银行在2020年脸书系统出来后提出的，脸书系统是一种夹杂模子，是批发链和零售币的一种生长，而且它是一种夹杂性的羁系，也就是由当地羁系加上嵌入式羁系。生意若是能在当地金融机构解决就在当地解决，若是解决不了才到链上解决。

脸书的设计是夹杂模子， 融合区块链和传统金融机构

在这环境下，区块链设计纷歧样了，整体设计简化（由于不需要处置小我私人账本）。然则这个设计同时间思量到 1）支持数字资产；2）支持金融市场结构；3）支持羁系律例；4）盘算机系统设计；5）支持相关生意流程；6）支持金融系统设计原则。这是新区块链设计的案例。 而凭证这样系统设计出来的数字货币系统也和传统数字代币差异。

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