基于智能合約的證券交易與中央對手方清算

智能合約是寫在分布式賬本中的計算機(jī)程序。本文探索了將現(xiàn)有的證券交易及中央對手方清算業(yè)務(wù)邏輯“移植”到分布式賬本，利用智能合約承載和自動執(zhí)行證券交易、中央對手方擔(dān)保交收、風(fēng)險管理等業(yè)務(wù)功能，從而建立集證券交易、登記、清算、結(jié)算于一體的基于區(qū)塊鏈的新型金融市場基礎(chǔ)設(shè)施。

智能合約是寫在分布式賬本中的計算機(jī)程序，而實(shí)質(zhì)上，支撐目前證券交易訂單匹配及交易后中央對手方（CCP）清算的技術(shù)基礎(chǔ)也是計算機(jī)程序，只不過它們運(yùn)行在中心賬本。我們完全可以將現(xiàn)有的證券交易及中央對手方清算業(yè)務(wù)邏輯“移植”到分布式賬本，利用智能合約承載和自動執(zhí)行證券交易、CCP擔(dān)保交收、風(fēng)險管理等所有業(yè)務(wù)功能，從而建立集證券交易、登記、清算、結(jié)算于一體的基于區(qū)塊鏈的新型金融市場基礎(chǔ)設(shè)施。

本文提出Trade智能合約設(shè)計，開展基于分布式賬本的證券交易，并參考美國全國最佳買賣報價（NBBO）機(jī)制，創(chuàng)建最優(yōu)報價和最優(yōu)執(zhí)行智能合約（Best Bid and Offer，簡稱“BBO智能合約”），以反映最優(yōu)報價信息，幫助投資者以最優(yōu)價格執(zhí)行訂單。進(jìn)而，本文提出將合約替代、軋差清算、券款對付、違約處置等CCP擔(dān)保交收業(yè)務(wù)邏輯以及保證金計算模型、違約清算基金計算模型等CCP風(fēng)險管理模型進(jìn)行編碼，分別創(chuàng)建CCP擔(dān)保交收智能合約和CCP風(fēng)險管理智能合約。最后，本文給出基于分布式賬本的證券交易、清算、結(jié)算指令流以及相關(guān)智能合約的調(diào)用流程。

基于分布式賬本的證券交易

傳統(tǒng)證券交易的基本業(yè)務(wù)邏輯

簡單來說，證券交易是指買賣雙方匹配供需、撮合訂單的過程。場內(nèi)交易可采取集合競價、連續(xù)競價、做市商等集中交易方式。最基本的兩種訂單為限價和市價訂單，除此之外，還有止損價訂單、止損限價訂單、觸價訂單、市價轉(zhuǎn)限價訂單、隱藏訂單、冰山訂單以及即時、非即時、指定時段、指定日期、無限期、計時等各類訂單。

圖1給出了場內(nèi)證券交易的基本業(yè)務(wù)邏輯?？蛻魧⒆约旱馁I賣訂單發(fā)送給證券交易所的證券交易系統(tǒng)。訂單元素包括證券標(biāo)的、買賣價格或區(qū)間、買賣證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期等：

買方訂單d=（證券標(biāo)的、買入價格或價格區(qū)間、買入證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期）

賣方訂單s=（證券標(biāo)的、賣出價格或價格區(qū)間、賣出證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期）

證券交易系統(tǒng)收集各方訂單后，使用訂單匹配算法撮合訂單。當(dāng)買方訂單和賣方訂單相互匹配時，d=s，則成交，進(jìn)入交易后清算和結(jié)算流程。當(dāng)訂單不匹配時，訂單繼續(xù)等待。若訂單有效期結(jié)束時仍未成交，則訂單自動取消。

基于分布式賬本的證券交易：Trade智能合約

實(shí)質(zhì)上，證券交易系統(tǒng)運(yùn)行的是一套訂單匹配算法，只是部署在證券交易所的服務(wù)器而已。我們完全可以在證券登記結(jié)算的分布式賬本（以下簡稱“DLT-CSD”賬本）上把它編成代碼，用智能合約自動執(zhí)行?；緲I(yè)務(wù)邏輯與傳統(tǒng)證券交易一致。

步驟1：買賣雙方創(chuàng)建訂單指令，訂單元素包含證券標(biāo)的、買賣價格或區(qū)間、買賣證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期等。買賣雙方還加入他們在基于分布式賬本的支付系統(tǒng)（以下簡稱“DLT-PS”）和DLT-CSD的錢包地址。雙方用自己私鑰對訂單指令進(jìn)行簽名，簽名后將指令發(fā)送至證券交易智能合約（以下簡稱“Trade智能合約”）。

買方訂單指令Order_Bid=買方簽名{證券標(biāo)的、買入價格或價格區(qū)間、買入證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期、買方DLT-PS及DLT-CSD錢包地址}

賣方訂單指令Order_Offer=賣方簽名{證券標(biāo)的、賣出價格或價格區(qū)間、賣出證券數(shù)量、執(zhí)行時間、訂單有效期、賣方DLT-PS及DLT-CSD錢包地址}

步驟2：Trade智能合約利用訂單匹配算法撮合訂單，當(dāng)買方訂單和賣方訂單相互匹配時，則生成結(jié)算指令。結(jié)算指令須經(jīng)Trade智能合約簽名后才能生成。也就是說，結(jié)算指令需要買賣雙方以及Trade智能合約簽名后才能生效，這既防止用戶撤銷已完成的交易，保障了交易的不可抵賴性，又防止了Trade智能合約發(fā)起未經(jīng)授權(quán)的交易，保障交易的安全性。

結(jié)算指令Settle=Trade智能合約簽名{買方訂單指令Order_Bid、賣方訂單指令Order_Offer、結(jié)算金額、結(jié)算證券及數(shù)量、執(zhí)行期限}

訂單最優(yōu)報價與執(zhí)行：BBO智能合約

在基于分布式賬本的證券交易體系下，一種證券可通過多種Trade智能合約進(jìn)行交易，優(yōu)點(diǎn)在于其為投資者提供了更多選擇，但缺點(diǎn)在于不同智能合約的證券交易存在差異（比如成交訂單、成交價格等），給投資者帶來了兩方面挑戰(zhàn)：一是證券價格信息來源多，投資者從中獲取有效信息存在困難;二是Trade智能合約類型多，投資者下單時需要抉擇參與哪一Trade智能合約對其最優(yōu)。因此，如何為投資者提供更加透明的價格信息，并幫助投資者執(zhí)行最優(yōu)下單，則成為基于分布式賬本的證券交易的應(yīng)有之義。

對此，我們可以參考美國全國最佳報價（NBBO）機(jī)制，建立最優(yōu)報價和最優(yōu)執(zhí)行智能合約（BBO智能合約）。其包含兩類功能：

一是反映最優(yōu)報價信息。收集全網(wǎng)所有Trade智能合約的成交信息，得出最佳賣價（最低的賣價）和最佳買價（最高的買價）及所對應(yīng)的買入量和賣出量，以及標(biāo)的證券的信息和NBBO產(chǎn)生的時間。信息處理流程為：讀取各Trade智能合約的交易訂單;更新全網(wǎng)來自各Trade智能合約的交易價格和交易量的信息;計算出所收到的交易訂單信息中的最佳賣價（BO）和最佳買價（BB）;統(tǒng)計所有符合最佳賣價和最佳買價的交易量。應(yīng)該說，最佳買價、買入量、最佳賣價、賣出量是在各Trade智能合約獨(dú)立變動，但在BBO智能合約中匯總顯示。BBO智能合約快速更新，及時反映各Trade智能合約的成交信息。

二是最優(yōu)執(zhí)行投資者訂單。BBO智能合約除了最優(yōu)報價功能之外，還有下單功能。客戶將訂單預(yù)先發(fā)至BBO智能合約，由其作為執(zhí)行主體，以“最優(yōu)價格”為標(biāo)準(zhǔn)，選擇Trade智能合約，履行客戶訂單的“最優(yōu)執(zhí)行”，即為買方以最低的價格在某Trade智能合約買入證券，為賣方以最優(yōu)的價格在某Trade智能合約賣出證券。

CCP智能合約

傳統(tǒng)CCP功能

中央對手方（CCP）在傳統(tǒng)證券結(jié)算中承擔(dān)著重要角色：一是凈額結(jié)算功能。通過合約替代，成為“賣方的買方，買方的賣方”，進(jìn)行多邊凈額結(jié)算，提高結(jié)算效率，節(jié)約市場流動性。

二是成為市場交易者的共同對手方，進(jìn)行擔(dān)保交收，承擔(dān)證券結(jié)算的對手方風(fēng)險。

三是證券結(jié)算系統(tǒng)性風(fēng)險的管理者。通過事前的會員準(zhǔn)入制度，事中的保證金（擔(dān)保品）制度和逐日盯市制度，防控清算會員的履約風(fēng)險及其可能帶來的預(yù)期損失。當(dāng)清算會員違約時，中央對手方采取違約會員繳納的保證金、違約會員繳納的違約清算基金、非違約會員繳納的違約清算基金、中央對手方股本、央行最后救助等財務(wù)資源構(gòu)成的瀑布式（Waterfall）資金結(jié)構(gòu)，來吸收清算過程中的違約損失，既確保違約的交收能夠完成，又防止違約傳染，避免更多的交收出現(xiàn)違約。

四是結(jié)算的隱私性。中央對手方的介入讓買賣雙方在“賣者不知買者，買者不知賣者”的條件下進(jìn)行證券結(jié)算。在DLT-CSD模式下，這些CCP功能可由智能合約承載并自動執(zhí)行。

CCP擔(dān)保交收智能合約

將合約替代、凈額清算等業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行編碼，在DLT-CSD賬本上創(chuàng)建CCP擔(dān)保交收智能合約。在證券交易過程中，設(shè)定某一周期，自動觸發(fā)CCP智能合約，將已完成匹配的交易訂單，執(zhí)行合約替代，CCP智能合約自動成為“買方的賣方，賣方的買方”，然后執(zhí)行多邊凈額結(jié)算。凈額結(jié)算過程中，CCP智能合約起到集中交收賬戶的功能，分別與買方（應(yīng)付資金、應(yīng)收證券）和賣方（應(yīng)收資金、應(yīng)付證券）進(jìn)行券款對付（DVP）。當(dāng)出現(xiàn)交收失敗時，CCP則進(jìn)行違約處置，比如，如果買方?jīng)]有及時交付資金或資金不足額，那么CCP則賣出其應(yīng)收證券，得到資金，用于與賣方的資金交收;如果賣方?jīng)]有及時交付證券或證券不足額，那么CCP則使用其應(yīng)收資金，在市場買入證券，用于與買方的證券交收。因此，CCP擔(dān)保交收智能合約應(yīng)至少包含合約替代、軋差清算、券款對付、違約處置四類算法。

CCP風(fēng)險管理智能合約

合約替代后，對手方信用風(fēng)險不再由各方相互承擔(dān)，而是集中在中央對手方。某種意義上來說，中央對手方是一種風(fēng)險集中管理機(jī)制，即通過合約替代將分散在各結(jié)算參與者的信用風(fēng)險敞口 集中于中央對手方，由中央對手方進(jìn)行集中管理。

總風(fēng)險敞口L帶給中央對手方損失的大小，一方面取決于各結(jié)算參與者的違約可能性，即違約概率DR;另一方面取決于結(jié)算參與人發(fā)生違約時的回收率R。若假定結(jié)算參與者同質(zhì)，那么用在險價值（Value at Risk，VaR）描述中央對手方的預(yù)期損失，則可表示為

在險價值VaR（T，X）是指在未來時期內(nèi)，在X的置信度下，中央對手方最大的期望損失。它與違約概率DR成正比，與損失回收率R成反比。因此，為了降低預(yù)期損失，中央對手方的主要工作有兩個方面：一是做好事前防控，盡量降低結(jié)算參與人的違約概率;二是通過事前相關(guān)制度安排，盡量提高損失回收率。當(dāng)真正發(fā)生損失時，中央對手方采用預(yù)定的瀑布式資金結(jié)構(gòu)吸收損失。事前防控的主要措施是嚴(yán)格把握會員準(zhǔn)入并做好相關(guān)管理。嚴(yán)格把握會員準(zhǔn)入是中央對手方管理證券結(jié)算風(fēng)險的第一道防線。中央對手方只與結(jié)算會員進(jìn)行結(jié)算，沒有會員資格的非結(jié)算參與人只能委托結(jié)算會員代理清算交收，這樣就保證了中央對手方僅與信用程度較好、履約風(fēng)險較低的主體進(jìn)行清算交收。提高損失回收率則主要依靠保證金（擔(dān)保品）制度、逐日盯市制度、違約清算基金等風(fēng)險管理制度。

保證金是指為了交易、清算和結(jié)算而繳納的擔(dān)保品。初始保證金是指在交易發(fā)生時就需要提交的保證金。一般來說，初始保證金的數(shù)額應(yīng)足以覆蓋5天展望期的99%置信度下的市場變動。初始保證金可以是現(xiàn)金，也可以是中央對手方所規(guī)定的證券。當(dāng)使用證券作為保證金時，一般會以一定比例進(jìn)行折扣。目前，成熟的中央對手方機(jī)制采用了動態(tài)的保證金管理思想，即逐日盯市（Mark to Market）制度，根據(jù)市場行情以及會員風(fēng)險敞口的變化，動態(tài)調(diào)整保證金要求，當(dāng)會員的保證金余額不足時，要求會員補(bǔ)充額外的保證金，這類保證金被稱為變動保證金。變動保證金通常必須是現(xiàn)金。如果某會員未能滿足保證金要求，該會員將被認(rèn)為違約，它的交易會被平倉。平倉發(fā)生的損失首先由該會員的保證金賬戶余額和抵押品承擔(dān)。因此，保證金的目的在于覆蓋結(jié)算會員的對手方風(fēng)險，為此，中央對手方需要有一套科學(xué)的保證金計算模型和估值方法，并定期進(jìn)行壓力測試、回溯檢驗(yàn)，以提高模型和方法的適用性。

違約清算基金是以市場分?jǐn)偟臋C(jī)制吸收沒有被保證金覆蓋到的非正常情況下的違約損失。各清算會員事前按照業(yè)務(wù)規(guī)模和風(fēng)險水平等因素，繳納違約清算基金。當(dāng)發(fā)生違約損失時，為減少道德風(fēng)險，首先動用違約會員繳納的違約清算基金，然后再使用其他非違約會員繳納的違約清算基金。

同樣，我們可以將上述保證金計算模型和違約清算基金計算模型進(jìn)行編碼，創(chuàng)建CCP風(fēng)險管理智能合約：保證金智能合約和違約清算基金智能合約，其中保證金智能合約包含初始保證金計算、變動保證金計算、逐日盯市、壓力測試等算法，違約清算基金智能合約包含違約清算基金計算、極端測試等算法。通常來說，保證金和違約清算基金為貨幣資金，因此CCP風(fēng)險管理智能合約可構(gòu)建在DLT-PS賬本上。當(dāng)然，保證金也可能為證券形式，相應(yīng)的保證金智能合約則構(gòu)建在DLT-CSD賬本上。

CCP風(fēng)險管理智能合約與CCP擔(dān)保交收智能合約是一體的，當(dāng)CCP擔(dān)保交收智能合約觸發(fā)違約處置算法時，則會調(diào)用CCP風(fēng)險管理智能合約，以彌補(bǔ)損失;而當(dāng)CCP風(fēng)險管理智能合約中發(fā)生了變動保證金不足等事件時，則會觸發(fā)CCP擔(dān)保交收智能合約的違約處置，比如衍生品強(qiáng)制平倉。

CCP智能合約與Trade智能合約

CCP擔(dān)保交收智能合約與Trade智能合約

Trade智能合約生成結(jié)算指令后可直接進(jìn)行結(jié)算，亦可由CCP進(jìn)行合約替代、凈額軋差后擔(dān)保交收。若是后者，則前述的結(jié)算指令Settle可分解為兩個CCP擔(dān)保交收指令。經(jīng)CCP擔(dān)保交收智能合約簽名后，最終進(jìn)行結(jié)算。

Trade智能合約和CCP擔(dān)保交收合約的執(zhí)行期限可靈活設(shè)定，從而創(chuàng)造出不同的交收期。交易者可在下訂單就將錢和券“到位”（Pre-funding），亦可在交收期內(nèi)將錢和券“備足”。在實(shí)踐中，監(jiān)管部門通常不允許證券“裸賣空”，即不允許賣出不屬于自己的證券。我國還要求經(jīng)紀(jì)客戶在買入股票時繳存全額保證金。若此，可根據(jù)監(jiān)管要求，對CCP風(fēng)險管理智能合約做相應(yīng)的設(shè)定。

買方與CCP結(jié)算指令Settle_Bid_CCP=CCP擔(dān)保交收智能合約簽名{結(jié)算指令Settle，執(zhí)行期限}

賣方與CCP結(jié)算指令Settle_Offer_CCP=CCP擔(dān)保交收智能合約簽名{結(jié)算指令Settle，執(zhí)行期限}

CCP風(fēng)險管理智能合約與Trade智能合約

為了防控結(jié)算風(fēng)險，當(dāng)交易者參與CCP擔(dān)保交收時，須向DLT-PS上的CCP風(fēng)險管理智能合約繳納保證金和違約清算基金。具體操作是：買賣雙方在下單之前，預(yù)先向DLT-PS發(fā)送一個資金轉(zhuǎn)賬指令，將資金轉(zhuǎn)入CCP保證金智能合約和CCP違約清算基金智能合約。當(dāng)然，如果允許證券作為保證金，則向DLT-CSD發(fā)送證券轉(zhuǎn)賬指令。

買方資金轉(zhuǎn)賬指令Fund_Transfer=買方簽名{保證金，清算基金，DLT-PS上的CCP保證金智能合約地址，DLT-PS上的CCP違約清算基金智能合約}

賣方資金轉(zhuǎn)賬指令Fund_Transfer=賣方簽名{保證金，清算基金，DLT-PS上的CCP保證金智能合約地址，DLT-PS上的CCP違約清算基金智能合約}

當(dāng)交易雙方下訂單時，須先將訂單指令發(fā)送給CCP風(fēng)險管理智能合約，由CCP風(fēng)險管理智能合約核驗(yàn)投資者繳納的保證金和違約清算基金是否足額，當(dāng)足額時，CCP風(fēng)險管理智能合約對訂單指令簽名，然后再發(fā)送給Trade智能合約進(jìn)行訂單匹配（或通過BBO智能合約轉(zhuǎn)發(fā)給Trade智能合約），若不足額，則CCP風(fēng)險管理智能合約不簽名，訂單無法被Trade智能合約接受。圖11和圖12給出了訂單指令、結(jié)算指令的具體流程。

經(jīng)CCP核驗(yàn)的買方訂單指令Order_Bid_CCP=CCP風(fēng)險管理智能合約簽名{買方訂單指令Order_Bid}

經(jīng)CCP核驗(yàn)的賣方訂單指令Order_Offer_CCP=CCP風(fēng)險管理智能合約簽名{買方訂單指令Order_Offer}

結(jié)語

本文探索了基于智能合約的證券交易與中央對手方清算。智能合約是這一創(chuàng)新模式的核心。除了性能提升方面，還需要考慮智能合約安全增強(qiáng)、隱私保護(hù)等相關(guān)技術(shù)安排。安全增強(qiáng)是前提，一旦攻擊成功，將造成重大損失。隱私保護(hù)是首要，投資者交易行為和持倉數(shù)據(jù)高度敏感，需要在不損害智能合約透明、可信優(yōu)勢的同時做到強(qiáng)隱私保護(hù)。最后，從法律層面明確智能合約的可執(zhí)行性，亦是這一創(chuàng)新模式真正落地的必要基礎(chǔ)。

（姚前為中國證監(jiān)會科技監(jiān)管局局長。本文僅代表個人學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，不代表所在機(jī)構(gòu)意見。本文編輯/秦婷）