胡一天專欄:區塊鏈與支付清算系統的「安全模式」

2016-02-04 06:13

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區塊鏈技術或可協助金融「作業系統」以「安全模式」重開機。(胡一天提供)

區塊鏈技術或可協助金融「作業系統」以「安全模式」重開機。(胡一天提供)

如果把金融體系想成是一個互聯互通的資料庫網絡,支付系統就相當於是金融機構相互對話的通訊系統。金融交易說到底,無非「人欠欠人」四字,理論上就是加減乘(有時還不一定要用除法),在數學的層次,全世界的金融機構理論上不會有溝通問題。但在實務上,因為各國監管法規、商業習慣與科技水平的差異,金融支付系統之間無法「書同文,車同軌」的問題,從來沒有真正得到解決。這是金融業理論上一開門就是全球化,事實上卻非常本土化的主因之一。

資訊科技的迅速演進雖然容許金融資本家在全球市場即時下注,但支持這些巨量交易的資訊系統,其實並沒有外界想像的先進。金融業是對業務持續性(business continuity)要求最高的行業之一,核心資訊系統從來都是牽一髮而動全身,沒人敢砍掉重練。許多跨國金融機構的核心資訊系統,其實是許多不同檔次的子系統拼湊而成。這些子系統的設計理念往往不是根據最先進的計算機工程原則,而是因應某時某地監管或實務的要求,從而增添維護與更新的難度。隨著金融業高槓桿賺大錢的時代不再,核心資訊系統究竟該如何換代升級,就成為非常迫切的問題。

比特幣與區塊練技術之所以引起全球金融機構的高度重視,是因為區塊鏈多中心化的架構,不只是在技術層面的敲打或縫補,而是在根本上改變金融業運作邏輯的根本假設。用有點geek的方式來類比,這是作業系統與計算機架構的問題。雖然理論上所有交易訊息都可以被翻譯成0與1,這些0與1的組譯、編譯與傳輸的邏輯有共通標準,但誰能在組譯、編譯與傳輸上一鎚定音「說了算」,已非金融機構所能壟斷。這個全球金融科技界高度關注的「清算效力」(settlement finality)議題,是金融業的根本問題:究竟「信用」是如何製造出來的?區塊鏈架構能否提供更有效益的信用「製程」?

《經濟學人》雜誌將區塊鏈比擬為「信用製造機」(trust machine),很有見地。一筆交易是否真正成交,從意思表示到雙方合意到銀貨兩訖到產權過戶,可以快也可以慢,其中每一個步驟的法律效力,至少在私法的領域,約定俗成的商業慣例理當得到法律的肯認。在一個人與人之間充滿了信任、即時通訊毫不費力的烏托邦中,一旦某甲與某乙針對某交易的條件達成合意,轉帳只是技術問題。但在真實世界中,交易費用不是零,人與人之間並不具有完美的信任,因此需要一個具公信力的第三方居中撮合融通,讓交易雙方監控債務履行的費用降下來。

傳統上這個角色由銀行扮演,即使是像信用卡網絡或移動支付平台這些非銀行機構,其所撮合的交易仍然需要透過銀行體系結算。互聯網與區塊鏈技術的演進,讓公信力理論上不再由某一個經法律特許的機構壟斷,但這並不意味銀行一定會被取代。假設某甲某乙合意以比特幣交割,雖然比特幣目前在世界各國仍不被是為具有無限法償地位的法定支付工具,但這就像是人民幣在美國不是合法的支付工具、新台幣在辛巴威也不是合法支付工具一樣,只要某甲某乙合意,理當屬於契約自由的範疇,私法無需過問。但在實務上,一筆帳是否真正從某甲轉到某乙,是受限於金融作業系統的操作流程。確實,1 = 1不是銀行家說了算,區塊鏈賴以運作的加密演算法及其數學邏輯,也比任何人類都還要可信賴,但如果錢沒有確實轉到戶頭,或是轉帳入戶這件事在法律上還有不確定性,未落袋的一塊錢有可能不等於一塊錢,演算法再強健也沒有意義。當區塊鏈上發生的交易與結算尚未得到這個強制執行力肯認與保護時,交易雙方的法律關係,儘管因為區塊鏈特性而無可否認,卻不見得在法律上最終確定,頂多只能說是uncontested。這個問題或將隨著數位貨幣的流通與市面信心的增強而緩解,但在法律框架尚未趕上科技進步前,確實是區塊鏈支付清算系統需要克服的關鍵問題。

在沒有區塊鏈的世界,確認任何交易之中法律關係的最終狀態,亦即確認人欠欠人的狀態是否不可辯駁的轉變到兩不相欠的狀態,是在銀行體系每一筆交易的結算中實現,這個確認的效力,是基於人為的規定,以及擔保這些規定的法律強制執行力。既有金融體系中所有結算行為之所以有信用,是因為一切結算最終必須要由某國中央銀行貨幣(central bank money)來結算,所謂中央銀行貨幣,其實就是央行本票,是在該國法律及政府尚未出現合法性(legitimacy)危機之前,被定義成沒有違約風險的債務。一國的貨幣之所以能夠讓公眾有信心,其實就是央行本票與流通鈔票之間可以互換(一塊錢等於一塊錢)、商業銀行放在央行的存款以及存戶放在商業銀行的存款可以兌現、以及央行有能力與決心維持幣值穩定這些假設仍然有效。相較於破解區塊鏈加密演算法,挑戰這些假設並不困難。遠一點如阿根廷、辛巴威,近一點的如希臘,央行信用實不足信的例子,磬竹難書。就算不考慮央行信用破產這種極端黑天鵝事件,遭逢金融危機導致銀行間支付體系出現insolvency的機率,遠高過零。支付體系既然有可能「當機」,但人民日子仍然要過,設計一套重新開機的「安全模式」,完全合情合理。這是推動區塊鏈支付系統的根本原因:如果保障私有產權是議會民主憲政體制的政策目標,那麼將維繫金融體系的重責大任託付給單一中心、當機概率不為零、運作模式高度不透明的陳舊系統,顯然是一大風險。

欲更充分理解這個風險,須重新審視既有金融體系中的清算架構。金融機構間的支付結算,依交易金額大小,通常粗分為兩種:即時總額清算(Real-Time Gross Settlement,RTGS)與定時淨額清算(Deferred Net Settlement,DNS)。簡單地說,想像一個只有兩間銀行與一間央行的金融網絡。A銀行的客戶與B銀行的客戶可能發生許多收付的交易,為了節省系統運作成本,在每一筆交易金額都不高時,沒有必要逐筆現金結算,兩間銀行可以約定一個時點,將當日所有往來收付加總,只以加總後的淨額結算。如果我們仍然用金本位或銀本位,要是每一筆交易都要移動一次金條銀兩,交易費用肯定暴增。DNS的架構原則,就是出於一個實用性考量。但當金融收付網絡變得複雜,單筆交易金額增加,銀行實行部分準備制時,DNS架構有可能導致系統性風險:想像一個僅有三間銀行的網絡,假設當日結算時點上A銀行欠B銀行1000萬元,B銀行欠C銀行20億元,但A與B之間的1000萬元淨額,可能是一筆10億元的應收對上1000筆110萬元的應付,如果A沒有收到那筆10億元的款,而B又已經承諾支付C足額20億元,那麼那個10億元的差額,其實是銀行間支付的信用風險,這也是銀行需要透過同業拆借市場調頭寸的原因。一旦調不到頭寸,發生違約連鎖反應的機率陡升。

因應此等風險管理的需求,國際清算銀行(BIS)的支付與清算系統委員會(Committee on Payment and Settlement Systems,CPSS)提出了一系列「核心準則」(Core Principles on Systemically Important Payment Systems)供各國監管單位設計與管理支付清算系統的重要參考依據。CPSS的主要建議,就是應當以RTGS為主架構來建立大顎支付清算系統。RTGS機制在1990年代廣被各國採用。與DNS不同在於,RTGS對系統接受的各筆支付指令採總額基礎進行逐筆清算,若參加單位的清算帳戶有足夠餘額或未動用的融通額度,每筆支付指令於進入系統後即執行清算,清算完成的交易即不可撤銷,亦即具有最終清算效力。此種清算方式可有效降低參加單位在清算過程中可能面臨的清算風險,但因參加單位在支付指令逐筆清算時必須有足夠之流動性(liquidity),使得參加單位的流動性需求增加,故央行通常會配合提供流動性,亦即銀行向央行拆借的融資渠道,以促進系統的順暢運作。以中華民國為例,現行主要大額支付系統處理銀行同業拆款清算業務的總量,一年高達新台幣500兆元,相當於台灣GDP的31倍,亦即每8個營業日的結算量就等於一整年的台灣GDP,而且這還不包含外匯與證券市場的大額結算業務量。由此可見,RTGS系統能運行不墜,確實有能耐,但如果出了問題,後果完全不可想像。精明的投資人會問:RTGS系統是否需要「安全模式」?

協助金融體系承認與採納區塊鏈技術,也就是我曾經提過的「帳聯網」架構,就是積極管理此一風險的具體策略。區塊鏈技術與帳聯網架構在這個領域有絕佳的機會,可以建立一個既有金融支付結算體系的備援系統。就算現行金融體系不完全使用區塊鏈技術換代升級,而僅僅將區塊鏈技術作為備援系統,或是既存系統的安全模式,投資價值仍然巨大。當然,區塊鏈技術不是唯一選擇,畢竟金融交易本質上是價值訊息的傳遞,口耳相傳、飛鴿傳書、或是電報傳真等,都可以達到目的,但不適合21世紀的交易規模。區塊鏈技術多中心化的特性,讓彼此具有交易需求卻又缺乏互信的節點,無需依賴具公信力的中心節點、亦能透過加密的網絡通訊協定安全迅速的實現價值傳遞。一個根據區塊鏈與互聯網思維架構的備援支付系統,其實是金融體系的Fail Safe機制,而且是在市場最需要的時候可以維持business continuity的保險。價值當然高。對傳統上由公權力主導金融基礎建設的亞洲而言,多套支付清算系統並存運轉的概念更為重要。兩個原因:(1)備援系統的存在降低單一中心節點癱瘓金融網絡的風險;(2)公辦機構與民營企業在管理風格與激勵機制的差別,可以促進健康的競爭,有利金融體系自我革新。

運作全球最精密龐雜金融體系的美國,或可提供借鑑。美國的大額支付系統,分為兩個:由政府公辦,直屬央行的聯邦儲備轉帳網絡(Federal Reserve Wire Network,簡稱Fedwire),與民間私營的紐約清算所銀行同業支付系統(Clearing House Interbank Payment System,簡稱CHIPS)。Fedwire的歷史可上溯1918年時聯儲會建立的一套連結12間聯儲銀行的專屬電報系統。CHIPS比較年輕,1970年4月才開始營業,兩者皆為大額支付系統。Fedwire主要處理美國境內的美元轉帳、支付與結算,每年透過聯儲實質控制的自動清算所(Automated Clearing House, ACH)處理的境內美元結算量高達220億筆交易,總金額將近40兆美元。

CHIPS則關注國際美元支付與結算,在跨境美元支付的市場佔有95%的份額,根據2015數據,平均每日處理總金額達1.49兆美元,平均每筆交易金額達340萬美元。自1971年起處理的總金額就不低於1兆美元,2014年的總量更高達390兆美元。雖然CHIPS是民營企業,但並未受到公辦機構的擠壓。CHIPS是Fedwire的最大的競爭者,也是Fedwire的最大客戶,CHIPS系統的最終結算,仍然要透過聯儲系統。CHIPS之所以能成為Fedwire的替代選擇,是因為CHIPS的系統其實是RTGS的變體,允許參與會員於每個營業日結束前以即時總額、雙邊淨額與多邊淨額的方式劃撥帳目,也允許以pre-funding與supplemental pre-funding的模式(類似期貨交易所的初始保證金與追加保證金的概念)讓參與結算的會員能夠提昇營運資本的效益。透過這樣的機制,平均一塊錢的初始頭寸可以結算500塊錢的交易量,營運槓桿高達500倍,就算計入追加頭寸,CHIPS系統的營運槓桿也高達20倍。如果CHIPS不被允許與Fedwire自由競爭,恐怕全球美元市場的流動性與結算效率很難於40年內發展到如此高的水平。

如此一個被認定為系統性重要金融市場基礎建設(Systemically Important Financial Market Utility)的支付系統,究竟值多少錢?先不考慮處理如此鉅額交易量的手續費,僅僅考慮其系統的建置費用與重建成本,以及累積多年的信譽,類似CHIPS這樣的系統,價值非常高。但若深究其系統架構,因為是建立在互聯網出現之前,可以明顯看出其單一中心化的建構思維。而互聯網的架構設計理念,正是基於要能承受核武攻擊的明天過後仍能運作的多中心化思維。如果完全具備互聯網多中心化基因的區塊鏈能夠發展到處理像CHIPS那樣龐大的交易量,其投資價值又該有多大?

胡一天評論配表(胡一天提供)
CHIPS系統運作示意圖(胡一天提供)
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CHIPS母公司TCH的銀行股東(胡一天提供)

區塊鏈技術與帳聯網架構,完全可以應用到衍生性金融商品市場上,作為中央結算交易對手(central clearing counterparty, CCP)模式的補充。在固定收益、大宗商品、結構金融與金融衍生品的交易領域,大盤商 (dealer) 彼此之間有者千絲萬縷的關係,每段關係都是用某種交易合約定義,每份合約都有著信用風險。透過這些關係,金融市場中的不同區塊間的連結程度增加,系統性風險也隨之增加。試想: 如果某大盤商與好幾間大盤商利用金融衍生品互相拆借,一旦市場劇烈波動,人欠欠人同時算總賬,一旦有人來不及支付現金或增加交易對手認可的擔保品,就會誘發類似擠兌的連鎖反應。在這種情況下,前台對價格與風險的判斷,會因為中後台作業不及而無法反應,甚至可能加劇市場恐慌情緒。金融海嘯之後,G20國達成了要儘速推進讓金融衍生品在交易所結算交割的共識,正是為了降低這類系統性風險。所謂交易所模式,就是以交易所做為每筆交易的中央結算交易對手 (Central Clearing Counterparty, CCP),允許所有參與交易所的會員之間的多對多借貸關係上的信用風險,轉化成一對多的支付風險,也就是說,交易對手彼此之間人欠欠人,通通變成CCP概括承受,計算差額後多退少補,讓市場能維持運作。雖然CCP的模式無法保證金融危不會發生,也難以規避交易對手間因為有CCP可以當後盾而放寬風控標準的道德風險,但在更好的模式出現前,CCP是最多人接受的模式。當前全球金融市場的拓樸架構已經有了去中心化的雛形,但實質架構仍是單一中心化運作,不同資產級別之間的風險監控與資金流向尚未做到全局式的監控,但Basel III以及其他陸續將推出的監管要求,使得大型金融機構必須加速處理這些問題。區塊鏈技術的出現,正好提供了一個新的契機。

想像一個金融衍生品大盤商的帳聯網。共享帳簿底層資料互通,但仍須遵循嚴格的資安與隱私需求。 因為帳簿共享,所有參與清算的聯網節點都會保有一份總帳副本,每筆衍生品交易都會被不可磨滅地記錄在共享帳簿之中,交易的發生與結算,幾乎可以達到即時,而非現行的T+N日的模式。「交易即結算,網絡多中心」的新範式,其實可以看成是多重雙邊交易結算範式的升級,更是市場參與者的替代方案。從監管的角度來看,要求風險集中在CCP固然有利監控,但也讓單一中心節點癱瘓網絡的風險增加。在沒有區塊鏈技術之前,個別金融機構缺乏誘因與技術建構帳聯網。有了區塊鏈技術,金融機構仍然可以交易,但結算可以選擇CCP單一中心化平台,或是帳聯網多中心化平台。如下圖般複雜的交易對手風險態樣,在帳聯網上會因為區塊鏈通訊協定而自然緩解,監管機構卻仍然可以實現其政策目標,市場參與者也因為有了替代方案,可以受惠於兩種清算架構的競爭,依交易成本與自身需求來選擇清算平台。

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無獨有偶的是,在帳聯網概念開始在中文世界的金融科技圈中流傳後不久,中國人民銀行開始認真研究數位貨幣,英國央行也宣佈要考慮以分散式共享帳聯網的架構來更新英國的即時總額清算系統,美國的證券集中保管結算公司(Depository Trust & Clearing Corp., DTCC)亦發佈白皮書,認為憑藉其自身特殊的市場地位,可以帶領金融產業針對分散式帳簿技術進行協作,進而發展出產業的新標準及建造分散式共享帳簿的基礎建設。比較兩種架構的優劣可以看出,前述思路可以推廣到任何單一中心化的金融基礎建設上,例如證券交易所、證券集中保管中心,票據交易所、大宗商品期貨交易所等等。一旦單一中心與多中心化相互備援的新範式得以實現,一個連結銀行、證券、保險、電商、手機與捷運的跨平台「API金融平台」將不再只是夢想。這將是全球金融業的二十一世紀新藍海。

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*作者為金融市場觀察家

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