《面向中国资本市场应用的分布式总账白皮书》笔记

Posted 2020-08-14

中国分布式总账基础协议联盟(简称ChinaLedger，中国第一个由大型金融机构、金融基础设施以及技术服务公司共同发起设立的分布式账本联盟)在2016年10月14日发布了首版白皮书，从业务需求与推进顺序、技术选型评估、技术路线、特权方案、隐私方案、原生数字货币的处理、性能优化目标、展望与总结等方面，阐述了中国资本市场领域中分布式账本的概念、设计原理、现阶段目标和未来展望。于是趁周末，学习一下白皮书的内容，将学到的知识和思考做些笔记。

1. 前言

前言主要讲了分布式总账技术产生的背景，分布式总账技术与区块链技术的关系，Chinaledger关注的内容与白皮书的背景。

分布式总账技术

分布式总账技术(Distributed Ledger Technology, 简称DTL)。2016年1月19日，英国政府办公室发布了有政府首席科学顾问Mark Walport主持完成的报告——《Distributed Ledger Technology: beyond block chain》, 报告强调分布式账本技术可以实现完全透明的信息更新与共享，减少欺诈、腐败，降低错误率和用纸成本，提升效率，并重新定义政府与公民在数据共享、透明性和信任方面的关系。阐述了分布式总账是一种数据库技术，数据可以在不同的站点、国家或组织中进行传播。记录一个接一个的存储在一个持续的账本，排序存储到区块中，但是只有参与者认同的记录才能被加入账本。

“ Distributed ledgers are a type of database that is spread across multiple sites, countries or institutions, and is typically public. Records are stored one after the other in a continuous ledger, rather than sorted into blocks, but they can only be added when the participants reach a quorum.

A distributed ledger requires greater trust in the validators or operators of the ledger. For example, the global financial transactions system Ripple selects a list of validators (known as Unique Node Validators) from up to 200 known, unknown or partially known validators who are trusted not to collude in defrauding the actors in a transaction. This process provides a digital signature that is considered less censorship resistant than Bitcoin’s, but is significantly faster.“

在金融领域，分布式总账是金融科技(FinTech)中的一类技术，得到了金融界和IT界的普遍关注。无论是开发者、金融机构，还是金融监管机构和IT产业政策管理机构都对这项技术给予了高度关注。

分布式总账与区块链

区块链是一种典型的分布式总账，区块链是多边自治(区块链节点是自治的，不需要一个中心化的节点进行统筹或调度)，靠密码学原理和集群优势(一般来说篡改区块链的数据需要控制集群大多数节点)保证不可更改地记录价值的产生和转移行为，以可编程的方式实现和价值有关的业务逻辑(智能合约)。

"分布式总账不一定是区块链，只要具有多边自治技术手段(共识机制和防伪机制)和以价值为背景的数据内容，就可以纳入分布式总账的范畴。“

ChinaLedger白皮书产生背景

 Chinaledger关注资产端的分布式总账应用，又兼顾货币端和非金融端应用（从p2p网贷来说，资产端-资金需求方、融资方，通俗说是怎么用钱；资金端-出款人一方，即投资挣利息的一方，通俗说是怎么筹钱），其实面向场景的，从精选应用场景提取出若干具有普遍性的金融服务模式，通过基础账本协议的协议/架构层面和应用层面的技术实现对相应业务提供完整支撑。

白皮书在分析可中国资本市场的法律与监管环境、典型业务的功能需求、分布式总账应用的推进顺序，以及可采用的技术架构、资源、待解决的关键技术，并参考海外的实践经验，而制定

2. 业务需求与推进顺序

这一部分从资产端的范围、分布式账本的业务需求和推进顺序几个方面进行阐述。

“资产端”的具体范围

分布式总账技术发源于数字货币领域，可提供货币服务、价值服务、信用服务，三种服务之间的关系是逐渐扩大递进的。

资金端：仅货币服务所构成的领域

资产端：除货币服务外的其他价值服务所构成的领域

非金融端：除价值服务外的其他信用服务所构成的领域

资产端的外延包括一切具有价值属性的非货币的财产，可分为四类：

（1） 有价证券类：股票、债券、基金、期货、期权、资产证券化产品、结构化理财产品、非标私募产品等

（2） 大宗资产类：土地(地契)、房屋（契约）、大宗商品（仓单）、贵重奢侈品、艺术品等

（3） 权益类：矿业权、碳排放权、数字版权等

（4） 积分类：各种奖励积分、折扣抵用券

场内业务与场外业务

场内业务：通过证券交易所等“场内”开展的竞价类业务，如(1)类型中的部分业务

场外业务：在场外市场进行的交易活动，报价类业务。（2）-（4）业务基本上是场外业务，

一般来说，场内业务在交易环节涉及到比较复杂的时序逻辑关系和匿名的交易对手方，在清算环节涉及中央对手方净额担保交收制度，还涉及即时行情披露，流动性好，因此对系统实时性能和系统可用性要求高，对交易差错的纠正比较困难，对全局风险的容忍度极低，而且场内业务的各个职能角色已通过法律、部门规章和业务规则等形式确定了响应的经营主体，职能角色几乎不可能发生变化。

场外业务在交易环节大体上具有相对简单的时序逻辑关系，交易对手方是相对实名的，在清算环节往往采用非担保交收制度，流动性较差，交易相对离散，因而实时性要求不高，对交易差错的纠正相对容易，因此，相对于场内业务而言对全局风险的容忍度较高。

在中国，从事场外业务的机构大都使用自建平台，所涉及的机构间面临信任基础不足的问题，新设立的从事场外业务的机构在平台的技术路线选型上也面临是否选择“云服务”和“分布式总账”的问题。

分布式总账的业务功能

（1）发行：发行是价值通过非挖矿的形式，从无到有、从聚到散的过程，有两种形式：确权发生在链下，相应资产份额转到链上登记托管；确权本身通过链上认购智能合约的业务逻辑执行产生，本身就是分布式应用的一部分。

（2） 交易/转让： 交易涉及资金和资产的双向流动，有两种做法：一是资金在链下，资产在链上；二是资金和资产都在链上，交易即支付。交易是一个事务，并且交易信息可能是交易双方的隐私。场内交易的主要形式是连续竞价，时序逻辑是“订单驱动、价格优先、时间优先“。场外交易的主要形式是”报价驱动、双边报价、点击成交“。ChinaLedger目标是支持资金和资产在链上双向流动，支持交易的完整性，支持买空卖空，支持交易数据的隐私保护。

（3） 结算：直接使用基础账本记账的场合，交易即结算；使用智能合约处理交易的场合，可在合约内部完成净额轧差，在回到基础账本的环节实施交收（一般来说，由于安全性的顾虑，智能合约的执行需要在一个安全沙箱内进行，合约完成后，将内部的净额轧差与基础账本进行合并操作，这个操作也必须以一个事务进行)。分布式总账平台仅处理场内交易业务的交易后环节的场合，交易信息需要依赖一个前置于分布式总账平台的消息基础设施来汇集。

（4） 交割/行权：数字权益的行权可直接在基础账本上执行过户（行权是指权证持有人要求发行者按照约定时间、价格和方式履行权证约定的义务。如果你手中有100股甲股票的认购权证，行权日是8月1日。行权价格是5元。就是说，到8月1日这天，你有资格用5元/股的价格买该股票100股。如果到了这天，该股的市场价是8元，别人买100股要花800元，而你这天则可以用500元就买100股，假如当初你买入权证时每股权证0.50元，那么你一共花了550元，你当然合算了。如果你真买，这个行为就叫行权）。

（5） 监管功能：中国资本市场的法律、法规、行政规章和业务规则服务各类带有监管功能的主体各自依法合规行使监管职能以及特定的操作特权。

推进顺序

场外业务-->场内业务的交易后业务处理--> 业务沙箱 --> 国际化业务

 

3. 技术选型评估

评估了六大分布式账本技术体系——比特币、Ripple、比特股、以太坊、HyperLedger、Corda。前四个是平台、货币、社区三位一体的，后两个是纯平台的。

考察评估维度：领域适用性、场景适用性、计算能力完备性、架构分层合理性、共识机制与效率、计算与存储的效率、隐私与特权机制、原生货币的作用和必要性、技术与运营支持、未来发展潜力与动向。

4. 技术路线

 借鉴--> 改造 --> 自主研发

自主的加密算法，合适的共识机制

5. 特权方案

特权账户

包括但不限于司法账户、监管账户、交易业务操作账户、结算业务操作账户等。特权账户的地址将被特别明示出来，其他参与者可以通过所附签名验证操作指令是否为其所发。

特权操作

冻结-解冻：冻结指令有司法账户签发，指令中含有冻结类型信息，被冻结资产的智能合约地址和被冻结账户的地址

停牌-复牌：对单项资产交易停牌，就等价于智能合约刹车。停牌后相应的智能合约不再接受除特权指令外的任何普通交易指令，合约运行进入类似以太坊智能合约中GAS耗尽的状态

停市-恢复交易：

强制划转

特权滥用问题

留痕、分权、授权关系

6. 隐私方案

用中央对手方的公钥加密交易指令

双链模型

7. 原生数字货币的处理

ChinaLedger在其分布式总账平台保留原生货币代码，通过参数设置方式将原生数字货币与资源控制功能脱钩

8. 性能优化目标

吞吐率目标：每秒100 000笔以上

实验目标：同城1毫秒以内

存储目标：按每日80,000,000笔的容量，重节点能存储全量数据，轻节点能存储当日数据

9. 展望与总结

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