证券市场中的本金风险是结算风险（settlement risk），即证券的卖方在收到付款时未能交付证券，或证券的买方在收到证券时未能交付付款。为了应对这种风险，现代金融市场依靠证券结算系统来确保交付与付款（delivery versus payment, DvP）机制。这些系统通常是围绕“中央证券存管处（central securities depository, CSD）”的专业的第三方来组织的，该第三方通过付款转移证券的合法所有权。许多其他中介机构，例如经纪人，保管人和支付代理人参与促进交易的清算和结算，这使得结算过程相当耗时且成本很高。现实体现是，证券市场的结算周期相当长，并且有固定的时间间隔，例如T + 2，T + 3，甚至更长，以此协调中介机构之间的行动。

区块链（Blockchain）或分布式账本技术（distributed ledger technology, DLT）具有从根本上改变证券结算体系的潜力。关键的创新在于拥有一个共享的证券所有权数据库，该数据库无需依赖多个专业中介机构或第三方基础设施即可进行更新。它可以通过采用智能合约来控制结算风险，这些合约可以在没有中央授权的情况下自动提供DvP机制。区块链技术的主要优势在于它可以通过以下两种方式加快结算速度：一是避免分散的交易后基础设施（post-trade infrastructure, 指上文所述的由各类第三方中介参与的促成交易最终达成的机制），二是实施更灵活的结算周期。在现代金融市场中，金融市场参与者通常希望用更短时间完成结算。此外，区块链可以为市场参与者提供一个选择结算速度的机会，而结算时长对于那些对时间要求高（time-critical）的交易至关重要。根据FINRA（2017，p.6），“ ...采用DLT不一定会导致使用实时结算，（但是）它有可能使结算时间满足实际市场需求，而不再受限于各种操作上的限制。”因此，如果使用区块链结算证券允许灵活的结算时间，就能为交易方提供传统结算系统所不能提供的价值。

那么，在什么条件下通过区块链结算证券是可行的？与现有的结算基础设施相比，更快且更灵活的结算系统究竟能够为交易者带来哪些好处？为了回答这些问题，作者为证券结算建立了一个假想的区块链模型。该模型有以下三个重要特征：第一，作者假设区块链处理证券和支付的所有权转移。这使得DvP机制成为可能，因此，区块链本身就能消除结算风险。第二，区块链是无需经过许可的（Permissionless），这是指，不存在一个特定的第三方负责更新存储在区块链上的信息。第三，区块链本身的设计能够控制结算速度。这个模型中还有两个重要的概念：一是区块时间（block time），这决定了一批次证券交易的结算频率；二是区块大小（block size），这一指标决定了每一批次交易中的最大交易笔数。参与者将通过发布交易费用的方式来选择希望的结算速度，并将其交易信息嵌入到一个区块中。

在这样一个假想的区块链中，证券所有权转移（transfer of ownership）和与之相关的支付（payment），这两类信息都记录在区块链中。借助“工作量证明”（proof of work, PoW）协议，由大量矿工（miners）通过计算复杂问题来竞争更新区块链上的信息的权利（谁先计算出结果，谁记录交易并获得奖励）。证券交易发生之后，投资者可以通过分叉（fork）的方式改写交易记录。如果投资者的分叉努力战胜了矿工的努力，那么整个区块网络会认为这笔交易没有发生——这笔结算失败（settlement fails）。为了避免结算失败，区块链系统必须给矿工提供足够高的回报，以使得挖矿竞争强度足够大。

但这里有一个关键点：挖矿是一种公共品。一旦有足够多的挖矿活动，结算失败就不会发生，结算成为了一种免费的资源。因此，要想让投资者支付交易费用从而使得挖矿有足够的奖励，基于区块链的结算系统必须让“快速结算”成为一种稀缺资源。

因此，区块链需要通过限制区块大小（block size）和区块时间（block time）来限制结算速度，以产生交易费用，从而为昂贵的采矿提供足够的奖励，以避免结算失败。比如，当某个投资者想要尽早结算时，如果区块时间更慢（更新更慢）、区块更小（每个区块能装下的交易更少），那么投资者就需要支付更多的交易费用以更快进入区块、更快完成结算。一言蔽之，通过制造拥堵（Congestion）能够使得快速结算变得稀缺，使得“结算”由公共品变为稀缺品。

但拥堵给投资者带来了两类成本。一是投资者必须支付足够高的交易费用以降低企图分叉的激励（更多交易费用）；二是当结算成为一种稀缺资源时，结算变慢了（更长结算时间）。因此为了吸引投资者在本系统内交易，区块链系统必须平衡交易费用和结算速度这两个重要维度，同时还要保证能够防止篡改。也就是说，无需许可的区块链（permissionless blockchain）是否可行，取决于这一系统能否以成本节约的方式排除结算失败的可能性。

这种区块链更加适用于交易量大、价格风险小、对时间要求高的小额交易。这是因为：第一，交易量大可能带来更多的挖矿奖励；第二，对于小额交易以及价格风险小的交易，区块分叉的动机小；第三，对时间要求高的投资者，愿意为及时结算支付更高的费用。这种区块链的最优设计是选择合适的区块大小和区块时间，从而在最小化结算时间的同时，还能产生足够的交易成本来排除结算失败的可能性。

最后，利用美国公司债市场，作者估计了使用这种无需许可区块链系统可能带来的好处。假定故意的分叉需要一些固定成本，作者发现使用这种区块链能够为这一市场提供成本节约的结算服务。当区块时间为5分钟，最佳的区块大小是每秒2.6个交易。这意味着，平均结算时间是148分钟，每笔交易费用为0.34个基点（bps）。

*文章来源：智慧金融研究中心

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