区块链如何塑造一个新的金融体系？权威专家详解

编者按：5月10日，中国人民大学重阳金融研究所**研究员、北京航空航天大学教授、清华大学长江教授、北航数字社会与区块链实验室主任蔡维德，在崇阳市人大“新货币战争的技术、市场、调控”系列直播活动第四讲中，分享了他对“区块链技术变革”的**思考。本期内容分为两部分，第一部分为现场视频，第二部分为录制。

重点

当我们观察比特币和pfmi时，不难发现其风险非常高。pfmi和数字货币之间的一个关键点是交易和结算是否分离。这是倒退还是前进？

P2P网络协议是否有可能破坏金融市场？这是可能的。现在大量的外汇已经在许多国家通过比特币流动，我们知道这是可能的。如果不是比特币，未来还会有新的数字代币问世，他们的技术也会比现在的比特币技术更高。

现在使用区块链系统比较复杂，不是“去中心化”，而是有很多中央单位、监管单位和金融机构在上面。这是一种新的金融区块链系统。

建立金融市场基础设施的原则：pfmi框架

一个非常重要的原则是金融市场基础设施原则（pfmi）。你会发现，在2008年的国际金融危机中，如果世界金融体系符合pfmi，一国的金融危机不会蔓延到其他国家。因此，当pfmi被提议时，包括中国在内的150多个国家报名参加。

2017年，加拿大银行率先使用pfmi评估区块链系统。Pfmi是对金融体系的评价。2018年，我提出区块链基本上不能改变pfmi，但区块链会因为pfmi而改变。因为财务原则不能随随便便改变，pfmi是成千上万人得出的结论，包含了很多经验。

1.pfmi原则清单

总体结构：1）法律(2） 治理，以及（3）综合风险管理框架。

信用风险和流动性风险管理：是否存在4）信用风险、5）抵押品风险、6）保证金风险和7）流动性风险。

结算：8）结算的最终性，9）货币结算，10）如何解决实物交割。

L中央；证券(11） 英国民众和一些单位对中央证券托管制度进行了探讨，但尚未得出成熟的结论。2019年，法国央行采用了基于区块链的CSD系统，这是一个非常重要的系统。12） 汇兑结算系统。

违约管理：13）违约制度、参与者违约；规则；以及；14）隔离性和可移植性。

L业务和运营风险：15）一般业务风险，16）托管和投资风险，17）运营风险。

访问管理：18）访问和参与要求。

L效率：21）效率和有效性，22）沟通程序和标准。

透明度：23）披露规则、关键程序和市场数据；24）市场数据披露。

由此可见，pfmi是一个非常完整的系统。

2、Pmfi应用及解释

单靠一个pfmi不足以设计一个区块链系统。Pfmi是一个普遍的原则。如果是传统系统，则在传统系统的基础上对pfmi进行解释；如果是新系统，则需要根据新系统的pfmi进行说明。

自加拿大银行成立以来，许多研究机构都在探讨pfmi与区块链的关系。最初，以太坊或一些供应链系统被用来形成第一代区块链系统。根据第一代区块链系统pfmi，给出了对第一代pfmi系统的解释。根据这一解释，第二代区块链系统的设计应运而生。每次解释不一样，原理是一样的，但使用时会有一些差距。在讨论如何使用pfmi来指导区块链的设计时，我们需要考虑设计思路，因为虽然90%以上的问题已经被总结出来，但是5%-10%的问题仍然有讨论的空间。

Pfmi是一个通用的原理，需要与实际系统相结合

3.交易与结算是否分开，可以讨论

一些pfmi规则与区块链系统或数字货币系统无关。如果数字货币使用代币，只要获得代币，就意味着有现金，没有信用风险。我说过，英格兰银行之所以成立，是因为数字货币没有信用风险。有了数字货币，货币的信用风险将消失，但也存在其他风险，机构的金融风险依然存在。

4；Pfmi需要在下一代金融区块链系统中重新解释

总书记说，中国需要制定一个国际标准，其中一个可以讨论。在pfmi的指导下，第二代区块链系统如何提出解释权是一个值得研究的课题。

5.数字代币评估

使用pfmi评估数字代币，我们可以很快看到：

从pfmi可以看出，数字代币充满了风险

6.交易=结算是好还是坏？

当我们观察比特币和pfmi时，不难发现其风险非常高。pfmi和数字货币之间的一个关键点是交易和结算是否分离。这是倒退还是前进？美国的私人数字美元项目和美国财政部认为“交易=结算”是好的，但国际清算银行等监管机构认为是坏的。我们可以看到，合规机构分为两组。一组认为交易和结算应该分开，另一组则认为不能分开。

英格兰银行提议建立实时全额结算系统。它的“实时”是两小时的实时结算，这在数字货币中非常长。英国央行（bankofengland）提出，基于RS的实时结算两个小时就足够了，但在两个小时内，监管平台可能已经在后台运行了上千次风险分析。

区块链的核心设计问题

如前所述，区块链是区块子链+多节点+拜占庭将军。

·区块链基本支持防篡改；

·多节点支持数据一致性和分布式系统数字一致性；

·拜占庭将军是发现骗子的人。

此区块链的定义支持防篡改、数据一致性和说谎者检测。然而，这也意味着区块链没有交易性质，它没有自己的交易完整性，也没有讨论监管性质。所有这些都需要加入区块链系统。

区块链作为一种信任机器，不可篡改、数据一致性和发现内部人说谎是区块链的三种基本信任机制。然而，区块链系统并不具有自己的交易和监管性质。

事务性是指相同的输入得到相同的结果，一致性+事务顺序称为事务性。不管系统如何工作，事务排序总是得到相同的结果。例如，我们可以在执行中做任何优化（如并行处理、碎片化等），但最终的结果是一致的，最终的事务排序决定了金融事务的最终结果。例如，金融系统可以购买（支付）或出售（收入）。如果没有收入来支付，系统就会出现问题。

1.如果区块链系统不是事务性的，就不能支持数字货币

一些区块链有很好的共识和拜占庭将军，但它们是不可交易的，因此它们无法通过美联储的重要关卡。这条链条在金融市场上基本上是无用的。事务处理可以通过不同的方式完成：

·一个简单的方法是找到一个中心节点并安排所有事务。这样，就可以实现事务的完整性。然而，这个系统变成了一个中心化的系统，变成了一个伪链而不是区块链。这也是区块链总是有伪链的原因。

·例如，比特币和以太坊具有代币。如果用叉子将它们回滚，它就成为所谓的概率标记。

·三是达成共识，同时一起处理交易，难度相对较大。事实上，这是我在2015年做的研究。当我在做共识时，我在做事务和分布式处理。双方的算法都在互相磨合。

·2015年和2016年，我花了很多时间去做，但后来一个新的想法出现了，那就是交易和共识根本不需要捆绑在一起。交易就是交易，共识就是共识，成为下一代区块链系统。为什么要将交易和共识分开？因为共识只是一致性，除了一致性，交易也应该有交易顺序，所以一致性应该在下面，而交易应该在上面。之后，整个区块链的核心结构和体系发生了变化，一些以前很难解决的工程问题突然变得非常简单。因此，这是2020年下一代区块链系统的重大突破。

金融区块链是一个重要的概念。任何金融区块链设计都必须解决分布式环境中的交易和监管问题，然后再考虑其他系统功能。否则，链条就会有系统性风险或洗钱风险，而且速度越快，风险越大。如果这些问题得不到解决，链条就不能在金融体系中使用，因为即使只有一两笔交易出现问题，也会造成金融体系和银行体系的混乱。

健壮性、可扩展性和安全性不能破坏事务和监控。在pfmi文件中，关于可扩展性的每一段都谈到可靠性。它可以扩展，但必须非常可靠。因此，如果它不可靠，不要扩展它。

2.过去P2P几乎淘汰了音乐产业，那么这个技术适合金融业吗？

包括比特币和以太坊在内，经过设计，有许多区块链采用P2P网络协议。首先，P2P网络协议几乎毁灭了当时的世界音乐产业。**，多家音乐公司起诉P2P网络创始人拯救音乐产业，但同时也改变了整个音乐产业的服务模式，使用了大量的在线方式。

P2P网络协议具有不易删除和自适应的特点。现在是不是世界音乐产业的技术，过去几乎一样，适合从事金融体系和货币产业？

到目前为止，仍有很多人将P2P协议纳入区块链的定义中。许多区块链书籍认为，没有这个协议，就不是一个区块链系统。

3.使用P2P协议是为金融业的淘汰做准备

P2P网络协议是否有可能破坏金融市场？这是可能的。现在大量的外汇已经在许多国家通过比特币流动，我们知道这是可能的。如果不是比特币，未来还会有新的数字代币问世，他们的技术也会比现在的比特币技术更高。

如何避免P2P网络协议对金融系统的破坏？因为总会有人使用这样的技术，这可能会颠覆目前的金融体系。2021年2月，摩根大通（JPMorgan）的一份报告称，目前大多数外汇管理都不那么有效，因为许多人可以使用比特币，而无需通过swift和银行方法。

2020年中期，根据美国监管科技公司公布的数据，大量外汇已经通过比特币，因此美国开始间接和严格地管理这些外汇。但归根结底，我们必须直接解决这个问题，这就需要互联网，因为互联网可以去掉这样一个系统。

许多国家都在研究如何在科学技术上解决这一问题，彻底解决“难除”的特点。去年我一直在谈论互联网的重要性。这对互联网来说是一个巨大的机遇。

4.放弃多节点意味着放弃交易和监管

有人说放弃多节点特征（每个节点上都有相同的信息，每个节点独立工作），但是放弃多节点机制意味着不同的节点有不同的信息，这就等于放弃了交易和监管，因为不是所有的节点都有相同的数据，所以很难交易。到目前为止，还没有一个有效的解决方案来放弃多节点，仍然保持事务性或法规性。

不恰当的分割放弃了可交易性

有人说计算机会进行碎片化（也就是说，它们将数据或计算放在不同的服务器上），但是会有很多困难。有些切片技术设计得不好，因此它们遇到了放弃多个节点的问题，这也就放弃了事务处理。

5.放弃可交易性等于迎接系统性金融风险

有人说，不考虑交易排名，就像比特币和以太坊一样，没有特别的排名，直接放在交易上。首先，比特币并没有放弃可交易性，而是采用不同的方法来解决这个问题。比特币和以太坊使用代币技术来说明整个网络，并在出现问题时使用概率回滚。由于代币的唯一性，这种方法可以解决这些数字代币系统。但这种方法很不方便，很难推广，监管也很差，不能被金融市场所接受。如果没有交易风险，就存在系统性风险。

金融区块链的设计原则

提出了金融区块链的设计原则。

交易性、监管性、安全性、信任性和可扩展性，交易是否具有共识性、完整性和过程性，是否可以回滚，这些都可以看作是一个金融区块链设计。

然后是监管性质，是否有KYC和AML，是否可以查询和信任，是否有这样的监管协议，是否可以支持多资产监管。

如果共识和完整分开，共识和交易分开，事情就容易多了。

1.区块链的新定义

传统的区块链架构是区块链+预言机。现在整个区块链架构是区块链+智能合约+预言机。该系统已大大扩展。

我们在2021年看到的预言机、智能合约系统和区块链系统与以前不同，但基本相同

·区块链系统（账本系统）控制数据；

·智能合约控制流程。智能合约应该标准化、服务化。因此，其智能合约应该有一个模式、一个方法和一个监督，其实施是复杂的。整个智能合约系统不同于传统的智能合约系统。

·预言机是与外界联系和控制外部系统的接口，但现在预言机可以使用区块链和智能合约。

在2020年和2021年，这类系统发生了巨大的变化，现在我们仍然使用区块链系统、智能合约和预言机等术语，但我们的解释和观点不同。

2.预言机加入区块链家族

下图在我的书“智能合约：重构社会合约”中使用。书中说，目前区块链应用是一个复杂的系统，包括预言机、汇率、保险、合同条款、自动执行、逻辑等多个方面。

现在使用区块链系统很复杂。这不是“分权”，而是有许多中央单位、监管单位和金融机构。这是一种新的金融区块链系统。有保险公司、保险公司、银行等方面。整个系统的体系结构、结构和参与者都不同，因此成为一个复杂的环境，这也是一种新的软件工程。

3.下一代区块链架构变化

对于市场而言，区块链系统已经成为一个拥有多种资产的开放支付系统，而不是一个拥有单一资产的封闭系统。作为一个开放的体系，基础金融市场也会发生变化。网络、操作系统和数据库都将发生变化。这些都来了。我们可以发现一些系统的雏形已经出现。

当交易和共识分离时，每个共识基本上不需要回滚。如果前一个块中的5000个事务中有一个出错，则必须回滚所有5000个事务。如果一个事务失败，则所有事务都将被视为失败，并且所有5000个事务将再次回滚。但是，如果交易和共识被打破，就没有必要对本次交易的失败进行回退，本次交易也不会改变，继续向前推进。只是为了达成共识，交易又被拿出来了。这样的机制体系比以前稳定多了。系统稳定性是区块链的必要前提，因此出错的可能性会小得多。这件事发生在2018年的实验室。在运行了几天几夜之后，我突然接到电话，被告知系统完全瘫痪。我们发现一个事务失败，导致数千个事务同时失败。这数千笔交易同时失败，导致数万笔、数百万笔、数千万笔交易同时失败，系统瘫痪。这是一个非常严重的问题，所以交易共识必须分离，而且必须是完全不同的机制，这样系统才会非常稳定。

就监管而言，交易和结算系统的分离是pfmi的一个重大突破和原则。然而，美国财政部和数字美元计划一致认为，它们不应分开。

为了简化系统，代码和数据是分开的，以前是捆绑在一起的。

为了便于监控，以前协议层的嵌入式监控机制是不可用的。

为了扩大和扩大市场，LSO（分类账，art）；合同、预言书）账簿系统、预言机系统和合同系统都被解耦，使系统更加稳定，从而成为工程和科学的发展，最终在标准化、网络化和服务化方面发生了巨大的变化。

4.Diem计划提出总体计划

Facebook就是一个很好的例子。下图为2020年Facebook系统问世后国际清算银行的建议，Facebook系统是一种混合模式，是批发连锁和零售货币的发展，是一种混合监管，即本地监管加嵌入式监管。如果交易可以在当地金融机构解决，就可以在当地解决。如果解决不了，可以在链条上解决。

Facebook被设计成一种混合模式，整合了区块链和传统金融机构

在这种环境下，区块链的设计是不同的，整体设计是简化的（因为不需要处理个人账户）。但这种设计也考虑到1）支持数字资产；2） 支持金融市场结构；3） 支持监管法律法规；4） 计算机系统设计；5） 支持关联交易流程；6） 支持财务系统设计原则。这是一个新区块链设计的案例。根据该系统设计的数字货币系统也不同于传统的数字代币。