结合区块链和稳定币的跨境支付解决方案

阅读数:2244 2018 年 11 月 27 日 18:19

结合区块链和稳定币的跨境支付解决方案

稳定币,顾名思义,就是希望避免其他类型数字货币币值不稳、剧烈波动的弊端,从而使数字货币能够真正应用于日常支付等业务场景中。中国人民银行数字货币研究所原所长姚前于近期发表在《中国金融》的一篇学术性文章中指出,稳定币“较之其他虚拟货币产品,与支付清算、货币市场、跨境流动等中央银行业务的潜在关联性更强”。

稳定币也有多种类型,不同类型的稳定币其价值稳定机制不同,主要包括锚定法币、以数字资产做抵押、基于算法的稳定等,其中,以按照“1:1”的价值关系直接锚定法币的稳定币,在机制上相对更合理;这其中,又以将自身置于监管之下的稳定币,更为可靠,国外的例子包括今年 9 月 10 日获得纽约金融服务局批准的 Gemini 信托公司发行的 GUSD、Paxos 信托公司发行的 PAX。

锚定法币的稳定币相当于缴存了 100% 准备金的存托凭证,如果监管到位,其风险自然很低,不会像“空气币”那么可怕,不必“闻之色变”,而应在其有能力成为计价手段、价值流通手段、价值贮藏手段的前提下,思考其是否具备实际应用价值。本文拟针对跨境人民币支付场景,讨论一个结合区块链机制和稳定币机制的应用方案,并就此对稳定币的价值谈谈自己的粗浅认识,供各位参考。

一、跨境人民币支付机制的现状

支付原本是银行的看家本领,看过电视剧《乔家大院》的读者可能会记得主人公乔致庸当时的惊天口号——“汇通天下”,由此可以看出,全世界的银行经历了多久的努力和多少的付出,才形成了今天“汇通天下”的局面,应该说,“汇”才是银行作为金融基础设施最重要的作用,将全世界的金融血脉连接在了一起,没有“汇”,就没有资金的流动;“汇”通与不通、效率高与低,就如同人的血管是否有栓塞、是否能正常供血一样,血液流通不到的地方,人体组织就会坏死。从这个角度看,区块链技术是否对现在的金融行业具有“革命性”作用,还是值得深入思考下的。

如今是个开放的世界,所以,一个国家完整的支付系统包括境内支付、跨境支付和离岸支付。境内支付就像我们在国内支付人民币通过淘宝买国内产品,资金在国内流动;跨境支付类似于我们在国内支付人民币通过海外代购去买国外产品,资金最终流到国外;离岸支付,解释起来有点儿绕口,先说离岸金融业务,通俗的讲就是你在某个国家开个银行,但是却不服务于所在国,专门吸收外国人的资金给外国人提供服务,资金来源和服务对象“两头儿在外”,离岸支付就是这种离岸金融业务中的支付业务。

人民币跨境支付业务的壮大是我国经济不断发展、开放程度逐渐加深的必然结果,对老百姓而言,人民币跨境支付的真实业务量越大,世界对人民币的需求越高,就意味着人民币的内在价值越高,人民币就会越“值钱”,出国消费的感觉就会更好。对企业而言,能够较多地使用本币结算去做业务,也会节省很多汇兑成本、避免汇兑损失,做强人民币跨境支付业务可以说意义重大。

国家对此非常重视,总理在 2015 年 3 月政府工作报告中指出,要“加快建设人民币跨境支付系统,完善人民币全球清算服务体系”。我国目前分两期工程建设的人民币跨境支付系统(Cross-border Interbank Payment System,简称 CIPS)已经取得了很大成就,截至目前,CIPS 直接参与者数量从上线时的 19 家增至 31 家,间接参与者从 176 家增至 768 家,覆盖全球 6 大洲 87 个国家和地区。在今年五月二期工程全面投产后,人民币跨境支付结算时间实现了“5*24+4”小时运行机制,可以覆盖全球各时区金融市场,全额结算可以实时到账,净额结算目前为定时机制,已经大大节省了资金划转时间,提升了支付效率。

加入 CIPS 的金融机构分为直接参与者和间接参与者两种。直接参与者一点接入、集中清算,间接参与者则通过其关联的直接参与者进行资金划转,流程图如下:

结合区块链和稳定币的跨境支付解决方案
图片来源:互联网

上述图中直接参与者、间接参与者、汇款发起人、汇款接收人可以在境内或境外。以两个间接参与者的客户汇款业务为例,业务流程描述如下:
①汇款发起人将汇款申请提交给发起间接参与者;
②发起间接参与者发送支付指令给直接参与者 A;
③直接参与者 A 将符合 CIPS 支付指令格式的客户汇款报文发给 CIPS;
④CIPS 收到后,核对数字签名无误后,借记直接参与者 A 资金账户,贷记直接参与者 B 资金账户;
⑤资金结算后,CIPS 将客户汇款报文发送给直接参与者 B;
⑥直接参与者 B 向接收间接参与者发送支付指令;
⑦接收间接参与者将资金解付给汇款接收人;

客户汇款的退汇流程可参照上述流程。

CIPS 虽然与清算行和代理行模式都不同,但业务逻辑其实也相近,都需要通过多级传递完成整个汇款过程。CIPS 整体上来讲是“CIPS+ 大额支付系统”,二者共同完成头寸调拨、资金由境内到境外的过程;与之相近的还有美国纽约清算所协会 (NYCHA) 经营的、全球最大私营美元跨境支付系统 CHIPS,是“CHIPS+Fedwire”模式。说起来,这种逐级传递的清算模式与当年乔致庸追求的“汇通天下”的内在机制还是一致的,这也算是金融的传承。

CIPS 的建设已经取得了很好的效果,但是否还有继续改进的可能呢?人民币跨境支付是否还可以更便捷、并加入一些对企业的经济激励措施以提升动力呢?已经发展了近二百年的银行间清算模式是否可以有进一步的变化呢?带着这些问题,本文尝试进行一个新的模式设计。

二、结合区块链和稳定币的清算模式

本方案为结合 Ripple 模式和稳定币机制的方案。

(一)Ripple 简介

Ripple 是一家专门致力于跨境支付业务的区块链公司,最初开发的是使用“瑞波币(XRP)”作为居间虚拟货币并通过做市商(称为“网关”)提供支付流动性的跨币种跨境支付模式,推广受阻后于 2015 年引入了“ILP 协议(Interledger Protocol)”,通过建立银行现有账户与 ILP 分布式账本映射的方式,实现银行间通过 Ripple 网络进行快速清算。实现上,无需建立统一的基础设施,各银行仅需通过在本地安装 Xcurrent 模块接入 Ripple 网络即可。

Xcurrent 包含四个子模块:Messenger、ILP Ledger、FX Ticker 和 Validator,结构如下:

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Messenger 用于提供银行间的信息交互,包括 KYC/AML(客户背景调查和反洗钱)信息、手续费、汇率和其他支付相关信息,交易发起前,银行间通过该模块进行必要的信息确认;ILP Ledger 用于记录各方交易银行的账户变动及做市商的资金变动情况;FX Ticker 用于做市商向全网提供外汇报价;Validator 用于完成共识,触发区块记账。

基于 Xcurrent 的跨境支付业务模式如下:

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流程简要描述如下:付款人提出向境外收款人进行支付,汇出行 A 银行通过 Messenger 向境外汇入行 B 银行进行 KYC/AML 信息、汇款金额、手续费等信息确认;得到 B 银行认可后,A 银行扣收付款人资金,并将资金首先计入设立在本行业务系统内的 Ripple 外挂独立账户,作为其向 Ripple 网络注入的流动性;同时,通过 ILP Ledger 在 Ripple 网络上,A 银行增记一笔“冻结”资金,B 银行则将其 ILP 账本上的流动性资金减记;然后,双方向网络广播交易,达成共识后,A 银行的“冻结”资金释放,成为 B 银行 ILP 账本上的流动性资金;对应的, B 银行减记其 Ripple 外挂独立账户,再增记付款人账户,付款人收到资金。模式中可以加入做市商,由做市商在有报酬的前提下提供 B 银行端的流动性,也可以通过做市商报价完成跨币种交易。

可见,Ripple 模式运营的核心在于有人提供流动性,并可以因此获得报酬;其实现方面最大的优势在于可以通过相对简单的部署接入跨境支付网络,易于推广。这两点是本方案试图融合 Ripple 模式的基本出发点。

(二)结合稳定币和 Ripple 的方案

方案介绍先从基于稳定币的跨境支付业务模式说起,再讨论对 Ripple 的改变。

1. 基于稳定币的跨境支付业务模式

(1)账户模式

稳定币已经属于虚拟数字货币了,应当有自己的记账模式,从安全、监管、技术的角度来讲,稳定币应该设计一套独立的账户体系,并与银行现有账户体系建立联系。对此,本方案建议账户模式如下:

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本方案暂称基于与人民币对价“1:1”模式发行的稳定币为“CNYW”,国内金融机构应当在其境内外分支机构原有的人民币存款账户之外,设立资金托管账户,用于按照稳定币模式,将兑换稳定币的人民币资金在托管账户中进行锁定。稳定币属于虚拟数字货币,其记账应当在基于区块链账本的账户体系中进行,暂称其为“CNYW 账户”。由此可见,账户体系分为银行内部账户和链上账户两类,这点与 Ripple 架构可以结合。他国金融机构加入跨境支付网络前,应当首先在其内部账户体系中建立人民币账户,然后再建立网络上的“CNYW 账户”,由于极大概率下不会涉及现金业务,因此,他国金融机构在其内部账户体系中建立的人民币账户可能仅是一种记账处理手段。

通过区块链账本,网络上的境内外金融机构可以实现“CNYW 账户”间的账务操作。出于对不同等级他国金融机构可信度差异的考虑,可以选择由其参照国内金融机构模式在其内部自建资金托管账户或者将资金存放于可信赖的第三方托管机构,图中不再注明。

(2)基于稳定币的三种跨境支付模式

A. 我国境内企业客户向其境外分支机构汇款
业务流程图如下:

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流程描述如下:
①境内企业客户向境内金融机构申请兑换 CNYW;
②境内金融机构将境内客户的人民币账户资金转入资金托管户,并在 CNYW 账户上发行基于托管合约的 1:1 等值 CNYW,应逐笔建立托管合约,并将其与 CNYW 发行交易关联;
③境内企业客户将 CNYW 通过区块链网络转至境内客户境外分支机构在国内金融机构的海外分支行 CNYW 账户,每次转账都应视为对前一笔转入交易的继承或拆分,因而,每笔交易都应关联托管合约信息;
④海外分支机构通知境内客户境外分支机构到账;
⑤境内客户境外分支机构向海外分支行申请将 CNYW 兑换为人民币;
⑥根据 CNYW 资产关联的托管合约信息要求减记境内机构资金托管账户;
⑦取得托管账户减记回执后,减记境内客户境外分支机构 CNYW 账户,增记其人民币账户。

B. 我国境内客户境外分支机构向境外他国金融机构客户汇款
业务流程图如下:

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①境内客户境外分支机构申请向他国金融机构客户转账 CNYW;
②海外分支机构将客户 CNYW 账户资金转至境外他国金融机构客户在境外他行的 CNYW 账户;
③境外他行通知其客户到账;
④境外他国金融机构客户申请将 CNYW 兑换为人民币;
⑤要求托管机构减记资金托管账户,具体减记账户取决于交易关联的托管合约;
⑥取得回执后,减记境外客户境外 CNYW 账户,增记其人民币账户。

该模式下,如果境外他国金融机构客户申请提取人民币现金则要求境外他行必须持有人民币现金头寸,这是比较困难的,但是,通常情况下,此类支付极少涉及现金。此外,境内客户境外分支机构也可以基于此模式利用闲置资金成为人民币跨境支付的做市商,其原理等同于 Ripple 模式下的流动性提供者,从而赚取手续费收入。

C. 境外他行客户向境外他行获取 CNYW

业务流程图如下:

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①境外他行客户向境外他行申请兑换 CNYW;
②a 境外他行可以将客户人民币账户资金转入指定的第三方托管账户、我国金融机构海外分支行托管账户或者他国金融机构在其内部设立的资金托管账户;
②b 境外他行增记其客户 CNYW 账户。
以上三种模式涵盖了境内客户向境内金融机构申请 CNYW、向其境外分支机构转账、境外分支机构向其境外客户转账、外国客户向外国金融机构申请 CNYW 等几种基础业务场景,通过这几个场景,可以建立起一个基于稳定币的公共区块链账本,实现简洁的银行间点对点跨境支付,交易记录方式有些类似 UTXO 模式。

2. 需要对 Ripple 模式进行的调整

为了支持稳定币,需要对 Ripple 模式进行如下调整:

(1)客户端

Xcurrent 模式没有给金融机构的企业客户提供客户端,但是基于稳定币的业务模式由于加入了虚拟数字货币,就需要为企业客户提供客户端,方便客户了解其稳定币资产情况和进行各类业务操作。客户端形态可以是电子钱包,也可以作为模块嵌入现有的电子银行、手机银行中。

(2)公私钥

由于加入了客户端,企业客户自然就有了用于签名的公私钥对。私钥可以由客户保管,也可以出于安全考虑由金融机构代为管理,公钥则必须发送给金融机构以建立客户与公钥的列表;公钥用于生成账户地址,网络上每个金融机构都需要维护一张属于本机构的客户与账户地址列表,用于快速确定支付路径。此外,应对每个金融机构包括托管机构设置全局统一机构代码,并维护机构有效和无效状态,机构退出时应为无效状态。Ripple 模式本身就可以不具有匿名性,这与现实金融机构做法一样。参照金融机构的业务模式,账户地址也应当设置有效和无效状态,无效地址不能发起交易和接收交易。

(3)交易类型及签名策略

考虑到金融业务的特殊性,本方案仍然需要金融机构发挥较大作用,因此,网络中的交易必须要求客户与金融机构的组合签名。本方案可以支持的交易类型包括发行(即将人民币兑换成 CNYW)、转账、提现(即将 CNYW 兑换成人民币)以及冻结(银行根据客户或司法机关等要求冻结客户资产)与解除冻结。由客户发起业务申请,金融机构进行业务审核(多为自动审核或基于白名单的自动审核,少数为需要通过 Messenger 进行 KYC/AML 审核),交易提交共识时,除由金融机构发起的冻结和解冻外,所有交易应同时具备金融机构和客户的签名;由金融机构发起的冻结和解冻,只需要金融机构的签名。如果交易是通过解锁脚本控制的话,这代表从 CNYW 发行开始的每一笔交易其解锁脚本均要求提供客户与其所属金融机构的组合签名。这与现实中客户和金融机构的业务权限基本一致,这也意味着客户的交易对其开户的金融机构而言是透明的。

(4)ILP 账本

原先的 ILP 账本只用于记录银行和做市商的流动性,而稳定币模式要求的是一个完整的全局账本,所以,ILP 上记录的是客户所有 CNYW 资产的交易情况。但是,ILP 上的交易数据应当进行可见范围处理,即,仅允许交易方可见。由于金融机构是每笔交易的实际执行者,因此,仅允许交易方可见不会妨碍金融机构查看涉及自己客户的所有交易数据。

(5)共识与交易状态

由于网络中节点均为金融机构,可信度高,而且使用稳定币作为交易手段,因此,既可以信任金融机构与客户进行了双签的业务真实性,也无需像现有 Xcurrent 模式那样考虑流动性问题,所以,共识模块 Validator 进行共识确认时只需验证签名的正确性,而余额是否满足支付要求则应由金融机构自己控制,这与现实金融机构的处理方式一致。相应的,交易的状态应当包括正常、冻结等。共识协议可以继续沿用 Ripple 的 RPCA 模式,该模式目前基本可以满足金融交易的效率要求。

(6)FX Ticker 报价

企业客户可以将其闲置的人民币资金兑换成 CNYW 资产,并将其通过议价方式“出售”(实际操作上为转账)给需要人民币资产的企业,取得议定数量的外币,以赚取一定收入。这里主要出售对象应为外国企业。为了保护企业的利润,鼓励其推广 CNYW,FX Ticker 的报价机制应当采取非公开方式,即仅对购买者展示可以“出售”CNYW 的企业,而不展示报价。报价由双方链下议价,或者双方点对点通信,而将议价结果保存在链上,数据遵循仅交易方可见的原则。

上述改造可以使 Ripple 的 Xcurrent 模式转换为支持稳定币的跨境支付网络,并融合了一定的激励措施已提升企业推广 CNYW 的动力。

3. 整体架构方案总结

(1)业务模式

参考 Ripple,结合了稳定币的跨境支付抽象业务模式如下:

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业务网络中的角色为汇款人、汇出行、收款人、收款行、CNYW 管理者(指具有发行 CNYW 能力的金融机构,可能有些机构并不打算提供此类服务),业务通过 Xcurrent 连接至 Ripple 网络,所有角色的交易行为都记录在区块链账本上。

(2)系统架构

系统架构图如下:

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应用层支持电子钱包、电子银行、手机银行等应用形式,Xcurrent 四个模块与银行的现有业务系统继续保持原有的连接形式,各模块进行必要的改造以支持稳定币的运行。机构间按照数据可见权限共享公共账本。

(3)方案优缺点

优势方面:该方案充分继承了 Ripple 跨境支付中 Xcurrent 模式易部署、对银行业务系统侵入小的优点,将基于稳定币的数字货币支付方式集成到 Ripple 网络中,简化了记账与共识过程,有利于发挥稳定币流动性强、支付便捷、价值稳定且风险低的优势,避免 Ripple 网络中依赖做市商可能产生的流动性不足问题,实现更稳定的银行间点对点支付,有能力建立一个新的“汇通天下”机制。由于每笔交易都关联了资产托管合约信息,因此,本方案比一般的虚拟数字货币具有更好的反洗钱能力。本方案不同于一般的公链方案,可以充分满足现有金融机构的业务权限管理及监管要求;也不同于一般的联盟链和私链方案,具有很好的、继承自 Ripple 的网络扩展性。此外,提供了能够更好鼓励企业推广 CNYW 的激励方式。

劣势方面:该方案只能从微观层面提供跨境人民币支付能力,辅助人民币出海,但无法解决国家政策、法律制度的宏观层面的问题。该方案与 CIPS 相比,在支付效率上并不一定有所改善,且由于采用了可以实现非中心化的分布式运营方式,监管机构并不需要直接参加运营,所以,只有在提供监管机构节点和特殊权限的情况下才能给监管机构提供直接可见数据。

(4)应用建议

由于稳定币代表国家货币,需要严格监管,因此,CNYW 管理方资格需要国家审定,最好是由具有较强实力、较好信誉的金融机构担任。

4. 机构退出问题

由于 ILP 账本记录的是企业客户的 CNYW 资产交易情况,且金融机构和客户之间有绑定关系,因此,金融机构加入网络很容易,但是退出网络则会带来一些问题,本节专门讨论下机构退出的方案。

首先,如果退出机构非 CNYW 管理方,也即没有资产托管账户,那意味着,如果其客户仍希望继续持有 CNYW 则需要在网络中更换其所属金融机构,以保证交易可以继续获得有效签名。比较理想的处理方式是由当地其他金融机构接管退出机构的网络账本管理权,最简单的是接收其机构私钥,复杂的则要安排批量的转账交易,甚至有可能是向多家机构的转账。由接管机构为其接收的客户配发新的公私钥对和账户地址,并进行转账。该方式有可能会出现接管机构无法查阅历史信息的问题,但如果客户得以保留其原有公私钥及账户地址,则不影响其作为原有交易参与方查询数据。一旦配发新的账户地址并完成转账,则应将原账户地址置为无效。如无法找到承接机构或部分客户无机构承接时,则需要考虑设置临时机构保持其账本功能,然后逐步将客户的 CNYW 资产进行出售或提现操作,处理过程会较为繁琐。

其次,如果退出机构 CNYW 管理方,即有托管账户,则需要安排资金的划转,必须找到托管资金承接机构,资金托管机构维护新旧托管合约映射,并在网络中维护机构承接关系表,提现交易发起时应当首先检查机构状态,如果为无效机构则查询机构承接关系表,将提现交易发给承接机构,承接机构根据新旧托管合约映射进行提现操作并反馈回执。其他处理则如上段端描述。

三、再论稳定币

如此大费周章地设计一个效率并不一定优于 CIPS 的稳定币跨境支付系统,其意义何在呢?

这个问题还是要绕回到法定数字货币上来,如今谈论法定数字货币的文献已经很多,真知灼见、冷嘲热讽,可谓样样都有,国内国外争议不断。然而,数字化是全社会的发展趋势,国家层面的“数字中国”、企业的“数字化转型”、个人的“数字化生活”,整个社会都在转型,而货币在历史长河中已经证明,其自身形态是具有时代性的,会随着时代的改变而改变,数字时代的货币是否就是数字货币?目前很多人谈及数字货币认为其实现的是无现金社会,这个问题可能需要换个角度看,随着时代的改变,数字货币可能就是新的现金,而不是实现了无现金社会。但是这一切只能停留于理论探讨的层面,没有真实事例和数据可以描述人们会如何使用数字货币,经济行为会发生哪些改变,这可能是数字货币设计中面临的最大问题。目前,最接近数字货币运用场景的可能就是游戏,很多游戏中都设计了经济系统,都有基于游戏算法发行的“数字货币”,而玩家在游戏中对其使用基本都是按照现金方法在使用。但是现实社会远比游戏复杂,因此,数字货币的推出需要有个理想的观察对象或者沙盒机制。

稳定币有能力提供这个机制。由于其基于 100% 准备金发行,因而,在监管到位的情况下是没有资金风险的;由于其可以采用数字货币形态,因此,能够在最小风险下获得对数字货币的最大近似模拟,“实践是理论之源”,这种观察对于数字货币的发展是极其必要的。稳定币可以与区块链技术及金融机构现有体系进行结合,从本文的方案可以看出,其有助于实现金融机构间的点对点清算,不排斥金融机构,且依赖于金融机构,这个新版的“汇通天下”距离真正的点对点支付可能只有一步之遥。这种相对安全的沙盒机制可能是其稳定币对历史的更大价值,从货币的发展历程向未来展望,它很可能是当前信用货币向法定数字货币前进路上的一个重要过渡机制。

国家非常重视区块链技术的发展,而区块链的经济价值中,有一部分与金融和资产数字化密切相关,这部分又很依赖于法定数字货币理论和技术的发展,因此,从争取区块链技术领先优势的角度,也可以多思考下稳定币可能具有的潜在价值。

作者简介:付晓岩,原国有大行资深业务架构师,负责业务架构设计、项目管理,热衷新技术探索与实践,具有丰富的银行业务经验和企业级项目业务架构设计经验,曾主导客户关系、金融市场、同业、资管、养老金等多个领域核心系统的业务架构设计。公众号:晓谈岩说。从 2017 年开始探索区块链技术及其应用,并发表《关于使用区块链技术建设行业级同业交易平台的探讨》、《数字货币可能诱发的现金社会经济活动的模拟与思考》、《联盟链战国:五大联盟链横向比对》等多篇文章。

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