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背景介绍
《金融市场基础设施建设原则》（Principle for Financial Market Infrastructure，简称PFMI）是当前各国金融基础设施（FMI）建设的纲领性文件[1][2]。无论是各国央行，还是银行系统、证券交易所、SWIFT、CLS等金融机构，在金融市场应用区块链技术解决方案时，都要首先遵循PMFI原则，不能违背更不能试图改变PFMI原则[2]。
区块链技术有可能给现有FMI带来重大深远的改变，但这些改变在解决系统现有问题、提升能力的同时，可能会引入新的效率和安全性问题，甚至有可能造成系统性风险。PFMI也是金融机构评估新技术（如区块链）在金融领域中应用可行性的主要依据[3][4]。正如我们之前文章中所说[3]，“区块链的出现不会也不能改变PFMI，反而区块链的设计必须根据PFMI而改变”；根据PFMI原则来衡量金融领域的区块链系统，系统设计可能存在诸多问题，如可靠性和容错性[8]、可扩展性[9]、账户查询、清结算、金融效率、可监管性和可回滚性等。
近年来，加拿大央行、日本央行、欧洲央行、SWIFT等机构，先后在多个金融科技项目中探索应用区块链，初期实验结果并不乐观，基于区块链的金融基础设施（Financial Market Infrastructure, 简称FMI）若要契合现有金融系统的需求，还面临很大的挑战。
我们现在以Jasper项目为例，看区块链技术在银行系统金融应用中遇到的问题[5][6][7][8][9]。2016年，加拿大支付金融机构 Payments Canada、加拿大银行、R3区块链联盟、加拿大商业银行等联合开展了Jasper项目（Project Jasper），通过构建基于区块链的批发支付系统，对金融区块链进行概念验证。迄今为止，该项目已经发布了四阶段的进展报告：
第一阶段基于以太坊（Ethereum平台），采用PoW共识协议，验证基本的资产交换和结算功能 [7]；
第二阶段基于Corda平台，采用了基于“公证节点”的中心化验证模型，加入了流动性节约机制（Liquidity-saving mechanism，简称LSM），以评估区块链的可扩展性和灵活性 [6][7]；
第三阶段进一步验证在链上集成现金和股票等多种交易的潜在收益[8]；
第四阶段联合英格兰银行和新加坡金融管理局，验证三种模式的跨境支付和结算业务，包括两种传统模式和一种基于数字货币的模式[9]。
上述报告均表明，区块链技术在金融系统应用还有很大的提升空间，面临多种挑战，包括：结算最终性、数据透明性[10]、效率与效力、金融模型，监管策略与实现等。
“分布式账本技术在银行支付、清算和结算业务中应用分析”这个报告正是在此背景下产生的，由国际结算银行（BIS）支付及市场委员会（CPMI）在2017年发布（后文简称CPMI报告）[4]。报告指出：“随着DLT实验的深入，采用该技术进行支付、清算和结算在实际应用中的一些挑战问题也凸显出来。除了满足业界需求之外，挑战主要来自于系统的安全性、可靠性和可扩展性。”报告依据PFMI原则，从金融业务应用需求出发，分析和反思实验中发现的各种问题，审视评估以区块链为代表的分布式账本技术（Digital-Ledger Technology，简称DLT）所带来的机遇和挑战。报告从DLT架构及其对支付、清算和结算经济活动的效率、安全、金融市场等影响的角度，提出了技术分析框架，以指导业界的金融科技创新活动，分析应用DLT技术的优势及可能的风险。
深入解析CPMI这一报告，有助于我们更好地理解金融系统的愿景，和以区块链为代表的DLT类技术改进和发展的方向。由此，我们研究团队，将结合CPMI解读，通过系列研究报告及论文，探讨PFMI对区块链设计的需求和影响。本文是《背景介绍》，作为这个系列的第一篇文章，后续将从架构设计、效率与效力、安全、法律和监管等各个方面逐个展开讨论。
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PFMI简介
FMI被称作是“金融的管道”（Financial Plumbing），通过对交易、支付和清结算的支持实现金融机构间的相互联系和作用。2008年金融危机爆发以后，国际社会对引起危机的根源进行了深刻反思，结论之一就是要加强安全、高效、透明、规范的金融市场基础设施建设。作为反思金融危机的重要产物，PFMI由国际清算银行支付结算体系委员会（CPMI前身，Committee on Payment and Settlement System，简称CPSS）和国际证监会组织（International Organization for Securities Commissions，简称IOSCO）于2012年4月共同发布，是加强和保证金融稳定性的十二个关键标准之一。[1][2]
PFMI中将FMI定义为参与机构（包括系统运行机构）之间用于清算、计算或记录支付、证券、衍生品及其他金融交易的多边系统，并定义了五类主要机构：支付系统、中央证券存管、证券结算系统、中央对手方、以及交易数据库。
- 支付系统（Payment System，简称PS）。是两个或多个参与者之间进行资金转账的一套工具、程序和规则，包括参与者和运行者，以双边或多边协议为基础，使用金融基础设施进行资金转账。
- 中央证券存管（Central Securities Depository, 简称CSD）。提供证券账户服务、集中保管服务和资产服务，确保证券发行完整性（即证券不会因意外或欺诈而产生、销毁或改变细节）。CSD可以实物形式或电子记录形式持有证券，具体活动因所在司法辖区和市场惯例的不同而不同。
- 证券结算系统（Securities Settlement Systems, 简称SSS）。通过预先设定的多边规则，支持证券通过簿记系统进行转让和结算。
- 中央对手方（Central Counter Party, 简称CCP）。自身介入一个或多个市场已成交合约的交易双方之间，成为每个卖方的买房和每个买房的买房，并据此确保履行所有敞口合约。CCP风险控制的有效性及其金融资源的充足性对降低风险至关重要。
- 交易数据库（Trade Repository, 简称TR）。是集中保存交易数据电子记录（数据库）的单位，为单个机构和整个市场提供信息。通过数据的集中收集、存储和传递，有助于降低风险、提高经营效率和节约成本；设计良好且有效控制风险的TR有助于有关管理部门和公共部门提高交易信息的透明度，促进金融稳定，并可以为检查和防止市场滥用提供支持。因为TR持有的信息与许多人利益攸关，所以数据的持续获得性、可靠性和准确性非常重要。
PFMI从总体架构、信用风险和流动性风险管理、结算、中央证券存管和价值交换结算系统、违约管理、一般业务风险和运行风险管理、准入、效率、透明度9个方面提出了24条原则，以及中央银行、市场监管者和其他有关部门的5项职责。效率和安全是CPSS和IOSCO制定原则的主要目标，尤其是为了更好地控制和减少系统性风险，增强金融基础设施透明度和金融稳定性。
24条原则对各种类型FMI的适用性如下表所示：
原则
PSs
CSDs
SSSs
CCPs
TRs
总体架构
1. 法律基础
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2. 治理
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3. 全面风险管理框架
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信用风险和流动性风险管理
4. 信用风险
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5. 抵押品
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6. 保证金
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7. 流动性风险
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结算
8. 结算最终性
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9. 货币结算
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10. 实物交割
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中央证券存管和
价值交换结算系统
11. 中央证券存管
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12. 价值交换结算系统
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违约管理
13. 参与者违约规则与程序
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14. 分离与转移
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一般业务风险和
运行风险管理
15. 一般业务风险
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16. 托管风险与投资风险
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17. 运行风险
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准入
18. 准入与参与要求
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19. 分级参与安排
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20. 金融市场基础设施的连接
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效率
21. 效率与效力
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22. 通信程序与标准
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透明度
23. 规则、关键程序与市场数据的披露
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24. 交易数据库市场数据的披露
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参考文献
[1].CPSS and IOSCO，“Principles for Financial Market Infrastructures: Disclosure Framework and Assessment Methodology”, 2012.
[2]. 杨涛，程炼. 《中国支付清算发展报告》（2015），中国社会科学文献出版社，2015.6.
[3]. 蔡维德，白晓颖. “PFMI与金融区块链的系统需求：我们是不是预备遇到第2波区块链项目的失败”.
https://mp.weixin.qq.com/s/XXcpRfnvaF6jiLC5MW4A-g.
[4].CPMI, “Distributed ledger technology in payment, clearing and settlement: an analytical framework”, Feb. 2017.
https://www.bis.org/cpmi/publ/d157.pdf.
[5].Fintech Experiments and Projects.
https://www.bankofcanada.ca/research/digital-currencies-and-fintech/fintech-experiments-and-projects/.
[6].Bank of Canada, “Project Jasper: Are Distributed Wholesale Payment System Feasible Yet?”, Financial System Review, June 2017.
[7].Bank of Canada, et.al., “Project Jasper: A Canadian Experiment with Distributed Ledger Technology for Domestic Interbank Payment Settlement”. Sep. 2017.
[8].Bank of Canada,“Jasper Phase III：Securities Settlement Using Distributed Ledger Technology”, Oct. 2018.
[9].Bank of Canada and et.al.“Cross-Border Interbank Payments and Settlements: Emerging opportunities for digital transformation”, Nov. 2018.
[10]. 蔡维德，张弛，刘璨.“区块链技术的几个重要的坑（上）”， 2018.6.14. https://mp.weixin.qq.com/s/t3myn-sUw4YnuQ3Xki6xBw.
[11]. 蔡维德，姜晓芳，刘璨.“区块链的第四大坑（中）-- 区块链分片技术是扩展性解决方案？”, 2018.8.2
https://mp.weixin. qq.com/s/mi9sdTCVwW- qMQLgwo_mOQ.
[12]. 蔡维德，姜晓芳.“区块链的第五大坑（下）-- 从PFMI的角度谈区块链”，2018.8.16. https://mp.weixin.qq.com/s/rPFn3T 5FfJvib5Y-2PTcIg.
[13]. 蔡维德，刘琳.“区块链在金融领域应用的可行性”，2018.5.17. https://mp.weixin.qq.com/s/hcQQ0uxultYQ5PAjaUYwYQ.
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蔡维德
北航数字社会与区块链实验室，天德科技 ，国家大数据（贵州）综合试验区区块链互联网实验室， 天民（青岛）国际沙盒研究院， 赛迪（青岛）区块链研究院
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白晓颖
清华大学计算机系
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姜晓芳
北航计算机学院博士生，特许金融分析师(CFA)，北京金融分析师协会发起会员
2018 北京天德科技有限公司
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