《面向中國資本市場應用的分佈式總帳白皮書》筆記

中國分佈式總帳基礎協議聯盟(簡稱ChinaLedger,中國第一個由大型金融機構、金融基礎設施以及技術服務公司共同發起設立的分佈式帳本聯盟)在2016年10月14日發佈了首版白皮書,從業務需求與推動順序、技術選型評估、技術路線、特權方案、隱私方案、原生數字貨幣的處理、性能優化目標、展望與總結等方面,闡述了中國資本市場領域中分佈式帳本的概念、設計原理、現階段目標和將來展望。因而趁週末,學習一下白皮書的內容,將學到的知識和思考作些筆記。html

1. 前言

前言主要講了分佈式總帳技術產生的背景,分佈式總帳技術與區塊鏈技術的關係,Chinaledger關注的內容與白皮書的背景。git

分佈式總帳技術

分佈式總帳技術(Distributed Ledger Technology, 簡稱DTL)。2016年1月19日,英國政府辦公室發佈了有政府首席科學顧問Mark Walport主持完成的報告——《Distributed Ledger Technology: beyond block chain》, 報告強調分佈式帳本技術能夠實現徹底透明的信息更新與共享,減小欺詐、腐敗,下降錯誤率和用紙成本,提高效率,並從新定義政府與公民在數據共享、透明性和信任方面的關係。闡述了分佈式總帳是一種數據庫技術,數據能夠在不一樣的站點、國家或組織中進行傳播。記錄一個接一個的存儲在一個持續的帳本,排序存儲到區塊中,可是隻有參與者認同的記錄才能被加入帳本。算法

「 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.數據庫

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.「編程

在金融領域,分佈式總帳是金融科技(FinTech)中的一類技術,獲得了金融界和IT界的廣泛關注。不管是開發者、金融機構,仍是金融監管機構和IT產業政策管理機構都對這項技術給予了高度關注。安全

分佈式總帳與區塊鏈

區塊鏈是一種典型的分佈式總帳,區塊鏈是多邊自治(區塊鏈節點是自治的,不須要一箇中心化的節點進行統籌或調度),靠密碼學原理和集羣優點(通常來講篡改區塊鏈的數據須要控制集羣大多數節點)保證不可更改地記錄價值的產生和轉移行爲,以可編程的方式實現和價值有關的業務邏輯(智能合約)。性能優化

"分佈式總帳不必定是區塊鏈,只要具備多邊自治技術手段(共識機制和防僞機制)和以價值爲背景的數據內容,就能夠歸入分佈式總帳的範疇。「架構

ChinaLedger白皮書產生背景

 Chinaledger關注資產端的分佈式總帳應用,又兼顧貨幣端和非金融端應用(從p2p網貸來講,資產端-資金需求方、融資方,通俗說是怎麼用錢;資金端-出款人一方,即投資掙利息的一方,通俗說是怎麼籌錢),其實面向場景的,從精選應用場景提取出若干具備廣泛性的金融服務模式,經過基礎帳本協議的協議/架構層面和應用層面的技術實現對相應業務提供完整支撐。less

白皮書在分析可中國資本市場的法律與監管環境、典型業務的功能需求、分佈式總帳應用的推動順序,以及可採用的技術架構、資源、待解決的關鍵技術,並參考海外的實踐經驗,而制定分佈式

2. 業務需求與推動順序

這一部分從資產端的範圍、分佈式帳本的業務需求和推動順序幾個方面進行闡述。

「資產端」的具體範圍

分佈式總帳技術發源於數字貨幣領域,可提供貨幣服務、價值服務、信用服務,三種服務之間的關係是逐漸擴大遞進的。

資金端:僅貨幣服務所構成的領域

資產端:除貨幣服務外的其餘價值服務所構成的領域

非金融端:除價值服務外的其餘信用服務所構成的領域

資產端的外延包括一切具備價值屬性的非貨幣的財產,可分爲四類:

(1) 有價證券類:股票、債券、基金、期貨、期權、資產證券化產品、結構化理財產品、非標私募產品等

(2) 大宗資產類:土地(地契)、房屋(契約)、大宗商品(倉單)、貴重奢侈品、藝術品等

(3) 權益類:礦業權、碳排放權、數字版權等

(4) 積分類:各類獎勵積分、折扣抵用券

場內業務與場外業務

場內業務:經過證券交易所等「場內」開展的競價類業務,如(1)類型中的部分業務

場外業務:在場外市場進行的交易活動,報價類業務。(2)-(4)業務基本上是場外業務,

通常來講,場內業務在交易環節涉及到比較複雜的時序邏輯關係和匿名的交易對手方,在清算環節涉及中央對手方淨額擔保交收制度,還涉及即時行情披露,流動性好,所以對系統實時性能和系統可用性要求高,對交易差錯的糾正比較困難,對全局風險的容忍度極低,並且場內業務的各個職能角色已經過法律、部門規章和業務規則等形式肯定了響應的經營主體,職能角色幾乎不可能發生變化。

場外業務在交易環節大致上具備相對簡單的時序邏輯關係,交易對手方是相對實名的,在清算環節每每採用非擔保交收制度,流動性較差,交易相對離散,於是實時性要求不高,對交易差錯的糾正相對容易,所以,相對於場內業務而言對全局風險的容忍度較高。

在中國,從事場外業務的機構大都使用自建平臺,所涉及的機構間面臨信任基礎不足的問題,新設立的從事場外業務的機構在平臺的技術路線選型上也面臨是否選擇「雲服務」和「分佈式總帳」的問題。

分佈式總帳的業務功能

(1)發行:發行是價值經過非挖礦的形式,從無到有、從聚到散的過程,有兩種形式:確權發生在鏈下,相應資產份額轉到鏈上登記託管;確權自己經過鏈上認購智能合約的業務邏輯執行產生,自己就是分佈式應用的一部分。

(2) 交易/轉讓: 交易涉及資金和資產的雙向流動,有兩種作法:一是資金在鏈下,資產在鏈上;二是資金和資產都在鏈上,交易即支付。交易是一個事務,而且交易信息多是交易雙方的隱私。場內交易的主要形式是連續競價,時序邏輯是「訂單驅動、價格優先、時間優先「。場外交易的主要形式是」報價驅動、雙邊報價、點擊成交「。ChinaLedger目標是支持資金和資產在鏈上雙向流動,支持交易的完整性,支持買空賣空,支持交易數據的隱私保護。

(3) 結算:直接使用基礎帳本記帳的場合,交易即結算;使用智能合約處理交易的場合,可在合約內部完成淨額軋差,在回到基礎帳本的環節實施交收(通常來講,因爲安全性的顧慮,智能合約的執行須要在一個安全沙箱內進行,合約完成後,將內部的淨額軋差與基礎帳本進行合併操做,這個操做也必須以一個事務進行)。分佈式總帳平臺僅處理場內交易業務的交易後環節的場合,交易信息須要依賴一個前置於分佈式總帳平臺的消息基礎設施來聚集。

(4) 交割/行權:數字權益的行權可直接在基礎帳本上執行過戶(行權是指權證持有人要求發行者按照約定時間、價格和方式履行權證約定的義務。若是你手中有100股甲股票的認購權證行權日是8月1日。行權價格是5元。就是說,到8月1日這天,你有資格用5元/股的價格買該股票100股。若是到了這天,該股的市場價是8元,別人買100股要花800元,而你這天則能夠用500元就買100股,假如當初你買入權證時每股權證0.50元,那麼你一共花了550元,你固然合算了。若是你真買,這個行爲就叫行權)。

(5) 監管功能:中國資本市場的法律、法規、行政規章和業務規則服務各種帶有監管功能的主體各自依法合規行使監管職能以及特定的操做特權。

推動順序

場外業務-->場內業務的交易後業務處理--> 業務沙箱 --> 國際化業務

 

3. 技術選型評估

評估了六大分佈式帳本技術體系——比特幣、Ripple、比特股、以太坊、HyperLedger、Corda。前四個是平臺、貨幣、社區三位一體的,後兩個是純平臺的。

考察評估維度:領域適用性、場景適用性、計算能力完備性、架構分層合理性、共識機制與效率、計算與存儲的效率、隱私與特權機制、原生貨幣的做用和必要性、技術與運營支持、將來發展潛力與動向。

4. 技術路線

 借鑑--> 改造 --> 自主研發

自主的加密算法,合適的共識機制

5. 特權方案

特權帳戶

包括但不限於司法帳戶、監管帳戶、交易業務操做帳戶、結算業務操做帳戶等。特權帳戶的地址將被特別明示出來,其餘參與者能夠經過所附簽名驗證操做指令是否爲其所發。

特權操做

凍結-解凍:凍結指令有司法帳戶簽發,指令中含有凍結類型信息,被凍結資產的智能合約地址和被凍結帳戶的地址

停牌-復牌:對單項資產交易停牌,就等價於智能合約剎車。停牌後相應的智能合約再也不接受除特權指令外的任何普通交易指令,合約運行進入相似以太坊智能合約中GAS耗盡的狀態

停市-恢復交易:

強制劃轉

特權濫用問題

留痕、分權、受權關係

6. 隱私方案

用中央對手方的公鑰加密交易指令

雙鏈模型

7. 原生數字貨幣的處理

ChinaLedger在其分佈式總帳平臺保留原生貨幣代碼,經過參數設置方式將原生數字貨幣與資源控制功能脫鉤

8. 性能優化目標

吞吐率目標:每秒100 000筆以上

實驗目標:同城1毫秒之內

存儲目標:按每日80,000,000筆的容量,重節點能存儲全量數據,輕節點能存儲當日數據

9. 展望與總結

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