编者按：5月10日，中国人民大学重阳金融研究院高级研究员、北京航空航天大学教授、清华大学讲座教授蔡维德北航数字社会与区块链实验室主任，在重阳人民大学主持的“新货币战争的技术、市场与监管”系列直播活动第四讲中，分享了他的最新思考关于“区块链技术改革”。本期内容分为两部分，下面是视频直播和实录第二部分。核心要点?我们看比特币和PFMI，不难发现它的风险是非常高的。PFMI和数字货币的一个关键点是交易和结算是否分离。这是退步还是进步？?P2P网络协议是否有可能消除金融市场？这是有可能的，现在很多国家都通过比特币进行了大量的外汇交易，众所周知这是有可能的。如果不是比特币，以后还会有新的数字代币出来，他们的技术会比现在的比特币技术更高。?现在使用区块链系统很复杂。它不是“去中心化”的，但上面有很多中央单位、监管单位和金融机构。这是一种新型的金融区块链系统。请看本文上篇：习近平为什么说区块链是核心技术的突破？Frontier专家详解金融市场基础设施原则：PFMI结构的一个很重要的原则就是金融市场基础设施原则（PrinciplesofFinancialMarketInfrastructure，PFMI）。你会发现，在2008年国际金融危机期间，如果全世界的金融体系都遵循PFMI，那么一国的金融危机就不会蔓延到其他国家。因此，在提出PFMI时，包括中国在内的150多个国家签约参与。2017年，加拿大银行率先使用PFMI评估区块链系统。PFMI是对金融体系的评估。2018年我提出区块链基本上不能改变PFMI，但是区块链会因为PFMI而改变。因为金融原则是不能随便改变的，PFMI是几千人、几万人得出的结论，里面有很多经验。1.PFMI原则清单总体结构：1)法律基础，2)治理，3)综合风险管理框架。信用风险和流动性风险管理：是否存在4）信用风险，5）抵押品风险，6）保证金风险和7）流动性风险。结算：8）结算的最终性，9）货币结算，10）如何解决实物交割。Centralsecuritiesdepositoryandexchangesystem（中央证券存管机构）：关于为什么要做11）CentralSecuritiesDepositorySystem（CSD），英国和一些单位进行过讨论，但没有得出成熟的结论。2019年法国银行采用了基于区块链的CSD系统，这是一个非常重要的系统。12)价值交换结算系统。违约管理：13)Defaultsystem,rulesandproceduresforparticipant-defaultrulesandprocedures.14)隔离性和便携性。业务和操作风险：15)一般业务风险，16)托管和投资风险，17)操作风险。访问管理：18）访问和参与要求等。效率：21）效率和有效性，22）沟通程序和标准。透明度：23)规则、关键程序和市场数据的披露；24)市场数据的披露。可见PFMI是一个非常完整的体系。2.PMFI的应用与解读只有一个PFMI不足以设计一个区块链系统。PFMI是一个通用原则。如果是传统系统，我们使用基于传统系统PFMI的解释；如果是新系统，需要根据新系统的PFMI进行解读。自从加拿大央行开始做以来，很多研究机构都在讨论PFMI和区块链的关系。起初，第一代区块链系统是由以太坊或一些供应链系统组成的。根据第一代区块链系统PFMI，产生了第一代PFMI系统的解释，第二代区块就是根据这个解释产生的。链系统设计。每次解释都不一样，原理都是一样的，只是在使用的时候会有一些差距。在讨论使用PFMI指导区块链设计时，需要慎重考虑设计思路，因为虽然90%以上的问题已经总结，但还有5%到10%的问题还有待商榷。PFMI是一个通用原理，需要结合实际系统使用。3.交易与结算是否分开可商议。一些PFMI规则与区块链系统或数字货币系统无关。如果数字货币使用代币，只要拿到Token就意味着有现金，没有信用风险。我曾经说过，英国央行之所以起家，是因为数字货币没有信用风险。有了数字货币，货币的信用风险消失了，但还有其他风险，机构的金融风险依然存在。4.PFMI仍需重新解读下一代金融区块链系统。总书记说，中国要制定一个国际标准，其中一个国际标准是可以讨论的。在PFMI的指导下，如何提出第二代区块链系统的解释权，是一个可以研究的课题。5、现在对数字代币的评估都是基于PFMI来评估数字代币。很快可以看出：PFMI原则数字代币评估结果的整体结构没有法律依据，也没有治理规则。信用风险和流动性风险管理机构存在信用风险。但是，数字货币没有结算功能。这是一个可以研究的问题。传统比特币不需要结算，因为交易就等于结算。中央证券存管系统没有中央证券存管系统，因为链上是中央证券存管系统。违约管理因为没有隔离，很多数字代币，尤其是交易所，风险更大。业务和操作风险管理没有托管和投资风险管理，因此存在非常大的操作风险。没有门禁管理系统，任何人都可以上去。风险大，效率低，效果差。没有沟通的程序和标准，就没有沟通。其他金融系统透明度低，没有规则，关键程序和市场数据的披露差，市场数据被造假。从PFMI可以看出，数字代币充满了风险。6、交易=结算是好是坏？我们看比特币和PFMI，不难发现它的风险是非常高的。PFMI和数字货币的一个关键点是交易和结算是否分离。这是倒退还是进步？美国私人数字美元项目和美国财政部认为“交易=结算”是好的，但国际清算银行等监管机构认为这是不好的。可以看出，合规机构分为两派，一派认为交易和结算应该分开，另一派认为不能分开。英国央行提出建立RTGS实时全额结算系统。它的“实时”是2小时实时结算，这在数字货币中是非常长的。英国央行提出基于RTGS的实时结算2小时就够了，但2小时之内，监管平台可能已经在后台跑了一千次风险分析。区块链核心设计问题前面提到，区块链是区块链+多节点+拜占庭将军。区块链基本支持不可篡改；多节点支持分布式系统中的数据一致性和数字一致性；拜占庭将军是用来发现骗子的。这个区块链的定义支持不可篡改、数据一致性、检测说谎者，但这也意味着区块链不是交易性的，区块链本身不具备交易完整性，也不讨论监管。这些都需要添加到区块链系统中。区块链作为信任机器，不可篡改、数据一致性和内部人说谎检测是区块链的三大基本信任机制。但是，区块链系统没有自己的交易和监管。事务性是指相同的输入产生相同的结果，一致性+事务排序称为事务性。事务的排序是为了无论系统如何运行，总是得到相同的结果。例如，可以在执行上做任何优化（如并行处理、分片等），但最终结果是一致的，最终的交易顺序决定了金融交易的最终结果。例如，金融系统可以购买（支付）或出售（收入）。如果没有收入和支付，系统就会出错。1.区块链系统不是交易性的，所以不能支持数字货币。一些区块链有很好的共识和拜占庭将军但不是交易性的，因此无法通过美联储的重要检查站。这个链条在金融市场上基本没用。交易性可以通过不同的方式来实现：一个简单的方法是找一个中心节点，安排所有的交易，这样可以实现交易的完整性，但是系统变成了中心化系统，变成了假链而不是区块链，这就是为什么区块链一直有伪链。比如比特币和以太坊都有token代币，分叉回滚，就成了所谓的概率。三是在做共识的同时一起做交易处理，难度更大。其实这是我2015年做的研究，我在做共识的同时做事务和分布式处理。双方的算法相互磨合。我在2015年和2016年花了很多时间做的，但是后来一个新的想法出现了，交易和共识根本不需要绑在一起，交易就是交易，共识就是共识，这就成为了下一代区块链Blockchain系统。为什么要将交易和共识分开？因为共识只是一致性，交易不仅要有一致性，还要有交易顺序，所以一致性应该在底层，事务性应该在顶层。在此之后，整个区块链的核心结构和体系发生了变化，一些以前很难的工程问题一下子变得很简单，所以这是2020年下一代区块链系统的重大突破。金融区块链的一个重要概念任何金融区块链设计必须先解决分布式环境中的交易和监管问题，然后再考虑其他系统功能，否则链上会有系统性风险或洗钱风险，而且速度越快，风险越大。如果不能解决这些问题，这条链就不能用在金融系统中，因为即使只有一两笔交易出现问题，也会造成金融系统和银行系统的混乱。稳健性、可扩展性和安全性不能破坏交易和监管能力。PFMI文件里面每一段讲scalability的都讲reliability，可以扩展，但是一定要非常可靠，所以不可靠就不要扩展。2、过去P2P协议几乎灭了音乐行业，那么这个技术适合金融行业吗？包括比特币和以太坊在内，还有很多区块链在设计后也加入了P2P网络协议。首先你要知道，当时P2P网络协议几乎让全世界的音乐产业全军覆没。最终，多家音乐公司联合起来起诉P2P网络的创始人，以挽回音乐产业，但也导致整个音乐产业改变服务方式，大量采用线上方式。P2P网络协议很难去除和自适应。是不是现在，曾经风靡全球的音乐产业的技术，也适用于金融系统和货币行业？直到今天，很多人还是把这种P2P协议放到了区块链的定义中。许多区块链书籍认为，没有这个协议，就没有区块链系统。3、使用P2P协议是金融行业被淘汰的准备。P2P网络协议有没有可能消灭金融市场？这是有可能的，现在很多国家都通过比特币进行了大量的外汇交易，众所周知这是有可能的。如果不是比特币，以后还会有新的数字代币出来，它们的技术会比现在的比特币技术更高。系统如何防止P2P网络协议破坏金融系统？因为总会有人使用这样的技术，这样的技术可能会颠覆现在的金融体系。摩根大通2021年2月的一份报告称，目前的外汇管理有很大一部分并不是那么有效，因为很多人可以使用比特币但不通过SWIFT和银行的方式。2020年年中，美国监管科技公司发布数据表明，大量外汇通过比特币散落各地，美国开始间接严格管理这些。但是最终还是要直接解决问题，这就需要跨链网络，因为跨链网络可以去掉这样一个系统。很多国家都在研究如何从技术上解决这个问题，彻底解决“难去除”的特点。所以在过去的一年里我一直在讲互联网的重要性，这是互联网的一个巨大的机会。4.放弃多节点意味着放弃交易和监督。有人说放弃多节点特性（每个节点上存在相同的信息，每个节点独立运行），但是如果放弃多节点机制，就意味着不同的节点有不同的信息，这样做就相当于放弃了交易性和监督性，因为不是每个节点都有相同的数据，很难进行交易。到今天为止，还没有有效的解决方案来放弃多节点并仍然保持交易或监管。sharding不当放弃transactional有人说计算机做sharding（就是把数据或者计算放在不同的服务器上执行），但是这里面有很多难点。有些分片技术设计不好，同样会遇到放弃多节点的问题，也放弃了事务性。5、放弃交易无异于迎接系统性金融风险。有人说，不考虑交易顺序，就像比特币和以太坊一样，没有特殊顺序，直接下单交易。首先，比特币并没有放弃交易性，它只是以不同的方式解决了这个问题。因为比特币和以太坊是使用token技术在全网记账，使用概率，出现问题后会回滚。由于令牌的唯一性，这些数字令牌系统都可以通过这种方法来解决。但这种方式非常不方便，很难推广，监管也很差，不能被金融市场接受。如果没有交易，就相当于系统性风险。金融区块链设计原则我提出一个金融区块链设计原则。交易的、监管的、安全的、信任的、可扩展的，交易是否有共识、完整性、流程、是否可以回滚，这些东西都算是一个金融区块链设计。然后是监管，有没有KYC，AML，能不能查询托管，有没有这样的监管协议，能不能支持多资产监管。如果共识和完整性分开，共识和交易分开，事情就更简单了。1、区块链的新定义传统的区块链架构是区块链+预言机。现在区块链整体架构是区块链+智能合约+预言机，系统得到了极大的扩展。2021年我们看到的预言机、智能合约系统、区块链系统跟以前不一样了，但基本上都是区块链系统（账本系统）控制数据；智能合约控制流程。智能合约不能随便写，一定要标准化，要服务化。因此，其智能合约必须有模型、方法和监督，其执行复杂。整个智能合约系统不同于传统的智能合约系统。预言机是一个与外界联系和控制外部系统的接口，但是现在预言机可以使用区块链和智能合约。这样的系统在2020年和2021年发生了翻天覆地的变化，现在我们还是用区块链系统、智能合约、预言机这些名词，只是解释和看法不同。2、预言机加入区块链大家庭。下图用在我的书《智能合约：重构社会契约》中。书中说，目前的区块链应用是一个复杂的系统，包括预言机、汇率、保险、合约等。术语，自动执行，逻辑等。现在使用区块链系统很复杂。它不是“去中心化”的，但上面有很多中央单位、监管单位和金融机构。这是一种新型的金融区块链系统。这里有保险公司、保险公司、银行，各方面都有。整个系统的架构、结构、参与者都不一样，所以就变成了一个复杂的环境，这个复杂的环境也是一种新型的软件工程。3、下一代区块链架构向市场转变，区块链系统由单一资产封闭系统变为多资产开放支付系统。作为一个开放系统，基础金融市场也会发生变化，网络、操作系统、数据库都会发生变化。这些都来了，我们可以发现一些系统的雏形已经出现了。当交易与共识分离时，每个共识基本不需要回滚。如果前一个区块中的5,000笔交易中有一笔出错，则必须回滚所有5,000笔交易。如果一个事务失败，所有事务都被认为失败，5000个事务全部回滚并重新开始。但是如果交易和共识是分解的，交易失败了就不用回滚了，这块不会变继续往前走，只是把那笔交易再拿出来做共识。这样的机制体系比以前稳定多了。系统稳定是区块链的必要条件和先决条件，因此出错的可能性会小很多。这种事情发生在2018年的我们实验室，我们的系统运行了几天几夜后，突然接到一个电话，被告知系统完全瘫痪了。我们发现一笔交易失败了，结果有数千笔交易同时失败了。这几千笔交易同时失败，导致几万、几百万、几千万笔交易同时失败，系统瘫痪。这是一个很严重的问题，所以交易共识必须拆解，必须是完全不同的机制，这样系统才会非常稳定。对于监管来说，交易和结算系统分离是一个重大突破，也是PFMI的原则，但美国财政部和数字美元计划都赞成不分离。为了简化系统，代码和数据被分离，之前它们是捆绑在一起的。对于监督，在协议层嵌入了一种监督机制，这是以前没有的。为了扩展和市场化，提出LSO（Ledgers,SmartContracts,Oracles）账本系统、预言机系统、合约系统全部解耦，使系统更加稳定，从而成为工程化和科学化发展，最终在标准化、网络化、服务化等方方面面都发生了巨大变化。4.Diem计划提出整体解决方案。Facebook系统就是一个很好的例子。下图是2020年Facebook系统出来后国际清算银行提出的。Facebook系统是混合模式，是批发链和零售货币的发展，是混合监管，即由Local监管加嵌入式监管。交易在本地金融机构可以解决的就在本地解决，不能解决就在链上解决。Facebook的设计是一种混合模式，将区块链和传统金融机构融为一体。在这种环境下，区块链的设计是不同的，整体设计被简化了（因为不需要处理个人账本）。但是这个设计也考虑到了1）对数字资产的支持；2)支持金融市场结构；3）支持监管规定；4）计算机系统设计；5）支持关联交易流程；6)支持财务系统设计原则。这是一种新型区块链设计的示例。基于这样的系统设计的数字货币系统也不同于传统的数字代币。PFMI原则Facebook的筹备总体架构：法律基础、治理、综合风险框架、传统监管与嵌入式监管机制的融合信用风险和流动性风险管理由于使用传统金融机构，可以使用传统的风险控制方法；链上还有其他的风控方法。结算交易和结算与中央证券登记和交易系统分开。参与的金融机构有系统的存管系统。可以假设在线系统支持默认管理。传统金融机构可以使用传统方法。链上还可以使用智能合约来管理业务和运营风险。混合监管机制降低风险准入管理高效、高效、透明、程序公开、数据公开//人大重阳//人大重阳人大重阳金融研究院（人大重阳）成立于2013年1月19日，是投资方向中国人民大学重阳分校捐赠设立重大资助项目，开展教育基金运作。人大重阳作为具有中国特色的新型智库，聘请了数十位世界各国前政要、银行家、知名学者为高级研究人员，立足现实，为国家出谋划策，为人民服务。目前，人大重阳设有7个部门和4个运营管理中心（生态金融研究中心、全球治理研究中心、中美人文交流研究中心、中俄人文交流研究中心）。近年来，人大重阳在金融发展、全球治理、大国关系、宏观经济政策等领域获得国内外高度认可。
