1、 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 2019 年年 10 月月 18 日日 证券研究报告证券研究报告金融工程金融工程专题专题报报告告 场外衍生品市场中的区块链技术场外衍生品市场中的区块链技术应用应用框架框架 东海证券金融工程前瞻系列报告东海证券金融工程前瞻系列报告 调研日期调研日期 2019 年 09 月 25 日 分析日期分析日期 2019 年 09 月 25 日 证券分析师证券分析师：丁竞渊 执业证书编号：S0630516080001 电话：021-20333723 邮箱： 东海策略研究类模板 摘要摘要：场外衍生品市
2、场是多层次资本市场体系的重要组成部分，起到衔接上下游资本市场，提供价格发现机制、风险对冲工具，提高市场流动性等重要作用。然而，也正是因为场外衍生品的非标准化合约和非集中交易特征，导致了其交易效率低下，交易对手方信用风险（CCR）难以计量和管理，市场透明度低，监管困难等诸多难题。区块链技术的出现有望从根本上解决这一矛盾。场外衍生品市场是典型的非中心化、非中介化场景，与区块链的技术特征天然匹配。区块链技术有利于改善场外衍生品市场的组织运行模式，改进 CCR 计量与管理，提高市场效率与透明度，加强监管和系统性风险的防范。从而在保留场外衍生品市场个性化特征的同时，实现接近于标准化的场内市场的风险管理水
3、平。基于上述认识，东海证券承接了中国证券业协会 2019 年重点课题：“区块链在场外衍生品市场组织中的应用研究（编号 2019SACKT066）”，对该金融科技前沿领域进行了深入研究。在本报告中，我们提出了一种基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架（B-OTC 框架），研究了建设基于区块链的场外衍生品交易基础设施涉及的关键问题，包括：许可制的联盟链与权威认证共识机制；建立智能衍生品合约体系；系统总体架构与主要业务流程；交易对手方信用风险计量与管理；监管与系统风险防范等。经过研究，我们认为区块链技术的应用可以为场外衍生品市场带来深层次的变革，其相关的市场条件、技术条件、监管条件均已趋于成熟。建议
4、监管机构或行业自律组织择机展开相关部署，推进区块链技术在场外衍生品市场的应用实践，解决制约场外衍生品市场的根本性难题，并抢占金融科技研究与应用制高点。相关研究报告相关研究报告 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 正文目录正文目录 1.引言引言.3 2.区块链技术在场外衍生品市场中的应用思路区块链技术在场外衍生品市场中的应用思路.4 3.基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架.5 3.1.区块链网络的组织形态.5 3.2.共识机制.6 3.3.智能衍生品合约.8 3.4.系统架构与业务流
5、程.10 4.应用区块链技术对场外衍生品市场的改善效果应用区块链技术对场外衍生品市场的改善效果.13 4.1.市场组织与效率.13 4.2.交易对手方信用风险计量与管理.14 4.3.监管与系统风险防范.15 5.结论与建议结论与建议.15 6.参考文献参考文献.16 图表目录图表目录 图 1(证券公司场外衍生品年度新增与存续交易情况统计).3 图 2(期货风险管理子公司场外衍生品名义资本金月末存量).3 图 3 (我国当前的场外衍生品市场的交易格局).6 图 4 (共识机制在不可能三角中的权衡).7 图 5 (构造智能衍生品合约的实用框架).9 图 6 (B-OTC 框架中智能合约运行机制)
6、.9 图 7 (B-OTC 框架的智能衍生品合约体系).10 图 8 (B-OTC 框架总体架构).11 图 9 (B-OTC 框架的询、报价交易流程时序图).12 图 10 (CCP 清算模式下的到期行权/结算时序图).12 图 11 (CCP 清算模式下的提前平仓时序图).12 图 12 (双边清算模式下的终止结算时序图).12 图 13 (B-OTC 框架中的监管数据报告流程).12 图 14 (第三方授信申请流程).12 图 15 (区块链网络上的询价成交).13 表 1 B-OTC 框架在区块链系统各层次的构成.11 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 3 市场有风险，
7、投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 1.引言引言 场外衍生品指由交易双方直接协商，基于双边授信交易的金融衍生品，包括场外期权、远期、互换和结构化产品等。场外衍生品合约可个性化定制，交易成本低，合约规模不受场内市场容量的限制，可以较好满足多样化的套期保值和精细化的风险管理需求。场外衍生品市场是多层次资本市场格局的重要组成部分，具有衔接资本市场上下层级的作用，与现货市场、场内衍生品市场共同构成了纵向整体对冲体系。在“金融服务实体经济”、“金融服务中小企业”的背景下，场外衍生品市场具有独特的地位。场内衍生品市场在全球金融体系中占有举足轻重的地位，据国际清算银行（Bank for Inter
8、national Settlements，BIS）统计，至 2018 年 12 月，全球场外衍生品市场名义本金为 544 万亿美元，市值 9.7 万亿美元1。自 2015 年以来，我国场外衍生品市场也得到快速发展，市场规模日益扩大，合约品种不断丰富。根据中国证券业协会2018 年场外证券业务年度开展情况报告，证券公司场外衍生品业务 2018 年全年共新增场外衍生品交易合计名义本金 8,772.06 亿元，未了结的场外衍生品交易合计共存续名义本金 3,466.71 亿元2。证券公司场外衍生品业务的主要品种为场外期权和收益互换，自 2015 年以来场外期权增长迅速，所占比重日益提高，证券公司场外衍
9、生品市场 2015-2018 年度新增与存续交易情况统计见图 1。自 2017 年以来，期货风险管理子公司的场外衍生品业务也取得了高速发展，其中，商品类场外期权业务开展最早，发展最快，占期货风险管理子公司比重最大，至 2019 年 5 月名义资本金月末存量已突破千亿345。期货风险管理子公司场外衍生品名义资本金月末存量统计见图 2。特别值得一提的是，根据国家战略部署对以人民币计价的大宗商品定价中心和风险管理中心建设提出了新的要求，作为服务实体经济的重要手段，以大宗商品为标的的场外衍生品交易业务正迎来快速发展。图 1(证券公司场外衍生品年度新增与存续交易情况统计)图 2(期货风险管理子公司场外衍
10、生品名义资本金月末存量)资料来源：中国证券业协会 资料来源：中国期货业协会 然而，在 2008 年金融危机中，场外衍生品，特别是信用违约掉期（Credit Default Swap，CDS），对系统风险的传导与扩散起到了推波助澜的作用。当前场外衍生品市场的组织机制仍存在诸多不足，场外衍生品在提供了一种市场风险对冲手段的同时，又引入了产生信用风险、流动性风险、结算风险的可能。其根本原因在于，场外衍生品市场因其自身特点，难以实现类似于场内市场高度中心化和标准化的组织和管理。从而造成场外衍生品市场的核心风险：交易对手方信用风险（Counterparty Credit Risk，CCR）在风险计量和管
11、理方面的困难。场外衍生品市场似乎是走在一个十字路口，是坚持个性化、定制化、非集中交易的灵活性而无视 CCR 的巨大潜在风险，还是彻底走向标准化、场内化，而彻底抛弃场外衍生品市场的特征，甚至威胁其存在的意义，都是非常困难的选择。收益互换新增名义本金,5454.87 收益互换新增名义本金,1997.71 收益互换新增名义本金,2478.11 收益互换新增名义本金,2053.76 场外期权新增名义本金,4013.16 场外期权新增名义本金,3474.48 场外期权新增名义本金,5011.36 场外期权新增名义本金,6718.31 年末存续名义本金,3189.52 年末存续名义本金,4290.20 年
12、末存续名义本金,3665.73 年末存续名义本金,3466.71 0.001000.002000.003000.004000.005000.006000.007000.008000.009000.0010000.002015年 2016年 2017年 2018年 单位：亿元 收益互换新增名义本金 场外期权新增名义本金 年末存续名义本金 25 35 60 51 81 155 217 263 241 227 208 89 373 306 328 175 212 294 504 645 567 624 804 551 623.28 731.36 831.21 912.6 1018.16 0.2 0.
13、4 0.89 0.6 13.18 14.49 61.09 64.52 7.51 2.74 170.85 5.98 25.88 23.77 35.2 37.93 83.19 2.16 2.53 4.47 1.21 2.14 0.05 7.81 8.81 7.35 13.86 16.56 14.5 17.19 18.19 23.87 27.67 43.81 39.14 75.1 116.16 182.89 164.68 103.53 85.97 60.61 59.48 51.23 74.25 68.59 70.79 146.43 205.67 228.78 226.27 0200400600800
14、10001200单位：亿元 商品类场外期权 商品类场外远期 商品类场外互换 金融类场外期权 HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 4 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 同样是在 2008 年，似乎是历史的巧合，随着比特币6的出现标志着区块链技术的诞生。区块链技术是计算机科学领域多项重要技术成果，如哈希算法、分布式一致性容错、非对称加密等，的融合创新，被认为是新一代物联网基础设施之一。在国务院于 2016 年发布的“十三五”国家信息化规划中，区块链技术被列为超前布局的战略前沿技术7。从比特币出现至今，区块链技术已出现诸多重要的变革：不断涌现的新共识算法摆脱了工
15、作量证明（Proof of Work，PoW）低效率高能耗的魔咒，可以实现在“不可能三角1”中根据应用场景的需求灵活取舍；智能合约的出现为区块链网络中的交易规则提供了灵活定制的能力，大幅扩展了其应用前景；跨链技术实现了不同区块链系统之间的信息、资产的转移，以及互操作性；BaaS（Blockchain as a Service）则是区块链与云计算的结合，在云端提供了区块链底层技术的封装与服务，允许用户基于此定义所需的应用层服务，大幅降低了区块链技术应用的门槛9。我们认为区块链技术有望从根本上解决制约场外衍生品市场发展的核心问题，而场外衍生品市场也是区块链技术在传统金融领域实现应用落地的合适场景。
16、首先，场外衍生品市场是一个典型的非中心化组织的场景，它不需要像其他许多场景那样，要打破原有的中心化组织模式进行“去中心化”。相反，通过设计合适的共识机制，可以有效地界定市场各参与者角色的权利与义务，改善市场组织结构，形成市场运行机制保障下的协作生态。其次，区块链技术的数据存证功能实现了交易数据的可信管理，可为 CCR 计量与管理，提高市场透明度，加强监管与防范系统性风险提供有力的保障10。再者，智能合约11的强大表达能力、灵活定制能力、自动执行能力，可以成为场外衍生品合约的技术载体，为交易双方从询价交易到结算支付的完整交易流程提供去中介化2的管理。目前，区块链技术在场外衍生品市场的巨大前景已受
17、到国际掉期与衍生品组织（International Swaps And Derivatives Association，ISDA）、巴克莱银行（Barclays）、巴塞尔委员会（Basle Committee on Banking Supervision，BCBS）等国际金融机构的关注1213；Numerix、OTCXN、Mindtree 等金融科技企业在这一领域展开了研发或提出解决方案1415；美国财政部金融研究办公室（Office of Financial Research，OFR）、埃森哲咨询公司（Accenture）、金杜律师事务所（King&Wood Mallesons，KWM）也从
18、社会、法律角度对这一趋势进行了解读1617。2.区块链技术在场外衍生品市场中的应用思路区块链技术在场外衍生品市场中的应用思路 区块链的关键技术包括：加密哈希函数、非对称加密、统一分布式账本、链式存储结构、共识机制、智能合约等。从社会意义上说，区块链技术解决的根本问题是在缺乏中心化可信权威条件下的信任问题。传统上，商业领域的信用计量与管理的方案通常依赖于中心化的可信权威。例如场内证券市场，其信用保障来自于交易所及其会员制度；在电商领域，卖家与买家的信用来自于电商平台的担保，以及对长期形成的交易行为数据进行信用计量。但在类似于场外衍生品市场的许多领域，缺乏这样的可信权威，使得信用计量与管理问题成为
19、制约这些领域发展的历史性难题。而区块链则是通过一系列技术手段解决这一问题：哈希函数、链式存储结构从数据结构上来确保数据的可校验和可追溯；各节点冗余存储账本，以相互校验的方式取代中心权威的功能；选择合适的共识机制，在性能、可扩展性方面做出一定的妥协，以获得去中心化和安全性。我们认为区块链技术为场外衍生品市场带来的重要价值主要体现在三个方面：首先，区块链可以为场外衍生品市场各参与者提供一个无需交易所这类中心化组织控制的自组织 1 区块链共识算法的“不可能三角”指任何共识算法不可能同时满足“去中心化”、“安全性”、“可扩展性”三个方面的目标，仅能同时满足其中任意两个8。比特币采用的 PoW 共识算法
20、以牺牲可扩展性（效率）为代价，满足了去中心化和安全性的要求。当前不同的区块链共识算法已可实现在“不可能三角”中的灵活取舍与适配。2 区块链基于密码学原理，使任何达成一致的双方，无需第三方中介参与，即可完成交易。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 5 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 交易平台。这既不同于传统 OTC 市场中无跨机构交易平台的状况，也不同于场内市场由交易所建立并控制交易平台的状况。而是通过区块链技术手段，实现并保障由市场参与者共同遵循的运行机制，形成以共识机制为基础的社会协作生态。其次，通过智能合约满足场外衍生品市场在个性化与标准化两个发展方
21、向上的需求。智能合约以程序代码的形式实现了计算机化的交易协议，并可根据事件触发合约条款实现自动执行。美国财政部金融研究办公室的相关研究表明，一个良好定义的金融合约相当于一个确定有限状态自动机（Deterministic Finite Automation，DFA）16。根据可计算性理论，一个 DFA 等同于一个正则文法（3 型文法）语言，而区块链智能合约可以实现图灵完备文法（0 型文法），足以表达相当于 DFA 的金融合约。这从理论上保障了利用智能合约实现场外衍生品合约的电子交易协议的可行性。智能合约技术可以在保持场外衍生品合约个性化、定制化特征的同时，获得类似于场内衍生品的标准化执行效果。第
22、三，区块链可以实现场外衍生品交易行为数据的存证和数据资产的确权。在利用区块链实现可信数据管理的基础上18，可以有效改善场外衍生品市场的 CCR 计量与管理；提高交易报告库（Trade Repositories，TR）的数据质量；实现对系统性风险的扩散与传导的监测、预警与及时阻断；建立基于交易行为数据的信用评级体系，进而建立场外衍生品市场的第三方担保授信体系。3.基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架 在场外衍生品市场实际运用区块链技术，需要构建一个适当的技术解决方案，并以此为纽带连接市场不同角色的参与者，形成一种健康的，适合我国资本市场具体情况的市场组织机
23、制。因此，我们提出了一种基于区块链的场外衍生品交易平台技术框架（Blockchain based OTC Derivatives Trading Platform Framework，以下简称“B-OTC 框架”）。在 B-OTC 框架中，我们重点关注的问题包括：各市场参与者在区块链网络中的角色定位；如何设计既能优化市场组织机制，又能大幅提高市场效率的共识机制；智能衍生品合约的构造方案、技术标准和管理机制；与现有行业标准、技术标准、监管规范的兼容性；区块链技术对交易对手方信用风险计量与管理的改进作用等。3.1.区块链网络的组织形态区块链网络的组织形态 在我国当前的场外衍生品市场中，场外衍生品交
24、易通常是在开展场外衍生品业务的金融机构（以下简称“OTC 机构”）与作为其交易对手方的客户（以下简称“交易对手方”）之间进行的，或者是两个 OTC 机构之间进行的（互为交易对手方）。交易双方均应签署 中国证券期货市场衍生品交易主协议及其补充协议。从清算模式来看，双边清算模式与中央对手方清算模式并存。采用中央对手方清算模式时，中央对手方清算机构（以下简称“CCP 机构”）也参与到交易、清算、结算各环节中。我国当前的场外衍生品市场的交易格局见图 3。除此以外，场外衍生品交易的市场参与者角色还包括：交收银行，负责完成交易支付和结算后交收的资金划转；授信机构，因参与场外衍生品交易发生双边授信（如掉期、
25、远期交易双方）、单边授信（如期权买方）、集中授信（如 CCP 机构）的金融机构，以及为交易提供第三方担保授信的机构；监管机构，负责场外衍生品市场的监管，以及交易报告库（TR）的维护，包括证监会、中证协、中期协等。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 6 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 图 3 (我国当前的场外衍生品市场的交易格局)资料来源：东海证券 区块链网络按其节点分布方式可分为公有链、联盟链和私有链，其中公有链是无需认证许可即可加入的，任何节点均有机会获得发布区块的权限；而联盟链和私有链则需要认证许可才可加入，用户发布区块或读取区块的权限可根据应用场景
26、的需要来设计9。公有链通常用于虚拟货币这类完全去中心化的场景，联盟链适于构建机构和组织间的协作机制，私有链则通常用于组织内部的数据存证和审计。根据场外证券业务备案管理办法，无论是开展场外衍生品业务的金融机构还是投资者，均有严格的资质要求，其他市场参与者角色也需要相应的资格认证。同时，由于场外衍生品市场由众多不同角色的市场参与者构成，并非位于某个组织内部，因此联盟链是 B-OTC 框架最合适的选择。联盟链在物理上由属于不同机构或组织的节点构成，那么我们需要根据场外衍生品市场参与者不同角色的特点来确定 B-OTC 框架联盟链的节点应该由哪些角色的参与者提供。确定的标准包括：从市场参与者在场外衍生品
27、市场的角色功能来看，是否有直接产生或访问区块链数据，执行交易验证的需求；市场参与者是否具有足够的公信力和利益动机来维护市场的公正与秩序；市场参与者是否具备足够的风险管理能力；从市场参与者技术实力和成本因素来看，是否具备作为联盟链节点，参与联盟链维护的条件。基于此，在 B-OTC 框架中，OTC 机构、CCP 机构、授信机构、监管机构均具备足够的需求与条件为区块链网络提供节点。交易对手方尽管具有产生、访问、验证交易数据的需求，但不具备足够的公信力、风险管理能力和技术能力，因此仅以用户身份访问位于 B-OTC 框架区块链应用层的 DApps3。交收银行并不直接参与场外衍生品交易，仅根据智能合约产生
28、的结算指令执行交易双方银行账户的资金划转，因此不必成为区块链网络的节点或用户，仅需为 B-OTC 框架提供支付接口。3.2.共识机制共识机制 共识机制是区块链网络的核心设计问题，从技术角度看，它决定了区块链网络作为一个异步分布式系统在“不可能三角”中的取舍（常见共识算法特征见图 4）；而从社区生态角度看，它决定了区块链网络各参与者在利益、权限、功能等方面的权衡，体现了区块链系统在应用场景的设计目标。B-OTC 框架采用联盟链形式，各市场参与者均需通过身份认证加入，并非一个完全不可信的环境。尽管场外衍生品市场天然具有去中心化或非中心的特征，但其并非一个完全扁平的结构，不同市场参与者角色的功能定位
29、和市场地位是长期形成的，并由市场规则和监管体系加以明确并保障。因此，B-OTC 框架区块链网络与比特币那样的完全去中心化不 3 去中心化应用（Decentralized Application，DApp），指运行在分布式计算机系统上的计算机程序。本文中的 DApp 专指运行于区块链系统上的去中心化应用。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 7 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 同，是一种多中心结构的协作机制。B-OTC 框架作为一种交易基础设施，其共识机制对高度安全性的要求是显而易见的。而就场外衍生品市场当前的市场规模和发展趋势来看，B-OTC 框架对可扩展
30、性也具有较高的要求。尽管场外衍生品交易的特征是交易规模大、交易频率低，不需要场内市场动辄百万级 TPS 的吞吐能力，但就单笔交易的周转率而言，平均周转时间越短，因此而产生信用风险的概率也越低。所以，B-OTC 框架的区块链共识机制，应侧重于安全性与可扩展性，而在去中心化方面适当妥协。图 4 (共识机制在不可能三角中的权衡)资料来源：东海证券 根据对场外衍生品市场特征的认识，我们选择权威认证（Proof of Authority,PoA）作为 B-OTC 框架的共识机制。PoA 共识的思想是将添加新区块的权限授予一些验证者（Validator），这些验证者是通过事先的身份认证选出的权威（Auth
31、ority）组成的共识群组（Consensus Group），通常不超过 25 个节点以确保效率和易于管理。在运行过程中的任意时刻，有一个从权威节点中选出的领导（Leader）节点，负责组织权威节点进行区块提议、交易验证、执行智能合约等操作。领导节点的选举和管理算法主要包括 Aura 和 Clique，其中 Clique 具有更优的性能（时间复杂度为O(1)），并能保障最终一致性4，因此是更好的选择。PoA 共识的优点在于高性能低能耗，区块生成时间间隔稳定，交易频率高，以及对恶意节点的容错能力（可应对拜占庭攻击5）19。在场外衍生品市场的场景下，选择 PoA 共识符合上述对“不可能三角”的技术
32、权衡，同时，通过权威节点遴选和管理机制的设计，可以实现不同市场参与者角色的权利和义务的合理分配，形成市场组织的新模式。权威节点的遴选和管理机制是 PoA 共识的关键，即防止在去中心化方面的妥协带来的可能问题：权威节点合作作恶。通常认为，要成为 PoA 权威节点应满足 3 个基本要求，以形成激励机制促使它们成为诚实的节点21：1.节点的身份应在区块链上得到正式认证，并可通过公共领域的可信数据进行交叉验证。2.成为权威节点的资格必须难以获得，以确保节点在经济上或声誉上有清晰的动机保持诚实的行为，以长期获得权威资格。3.选择权威节点的过程必须完全均匀。根据我国场外衍生品市场的监管规则和行业自律规定，
33、以及 B-OTC 框架关于区块链节点构成的设计，B-OTC 框架中的所有节点均满足上述第 1 条要求。就第 2 个要求而言，4 最终一致性指不保证在任意时刻任意节点上的同一份数据都是相同的，但是随着时间的迁移，不同节点上的同一份数据总是在向趋同的方向变化。5 拜占庭容错指允许出现拜占庭将军问题20错误的系统，即允许出现不超过 1/3 的恶意或故障节点，仍能保证系统的一致性。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 8 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 我们需要考虑场外衍生品市场各参与者中，哪些角色最有可能因诚实的市场行为获利，或者因为市场的不诚实行为遭受损失。场
34、外衍生品市场中的不诚实行为即所谓交易对手方信用风险（CCR），所以因 CCR 而遭受损失的市场参与者最适于作为候选的权威节点。根据前述有关授信机构的定义，无论是因为双边、单边或集中授信导致己方风险暴露的 OTC机构、CCP 机构，还是因为承担连带清偿责任的第三方担保授信机构，均是 CCR 的最终承担者，具有维护市场公正的天然动机。因此，B-OTC 框架以授信机构提供的节点构成候选权威节点集合。为满足第 3 点中选择过程要均匀的要求，B-OTC 框架采用一种与机构信用评分相关的概率方法从候选权威节点遴选正式权威节点。现假定某候选机构i的信用评分为，现设定参选机构必须达到的最低信用评分为，则按以下
35、公式计算该机构i当选正式权威节点的概率：=,0 公式 1 在执行权威节点选择时，系统为每个候选节点分配一组整数 Token，候选机构i的 Token 个数占总 Token 数的比例符合其当选概率。系统产生均匀分布的随机数，当随机数与某Token匹配，则拥有该Token的候选机构被选中；若被匹配的候选机构在此前已被选中，则此次匹配结果将被丢弃。系统反复执行该过程，直至被选中的机构数达到设定的权威节点个数N。监管机构在 B-OTC 框架的共识机制中具有特殊地位。监管机构节点并不作为权威节点，但负责权威节点的管理，发挥其作为市场“锚点”的作用。监管机构节点职能包括：指定候选权威机构名单或否决特定候选
36、权威机构；定期执行智能合约进行全体权威节点的重选；监督权威节点的运行情况，及权威节点所在机构的业务运行情况、风控指标、市场行为、权威节点的技术状态等；若某权威机构发生信用事件，或其所属权威节点因良性/拜占庭错误被驱逐，则由监管机构执行智能合约执行对单个权威节点的重选。3.3.智能衍生品合约智能衍生品合约 智能合约是部署在区块链上的程序代码，它一方面可以实现合约条款的自动执行，避免条款得不到执行或执行上的偏差与分歧；另一方面它又不受到合约某一方或第三方的单独控制，保障了其中立与公正性。智能衍生品合约（Smart Derivatives Contracts）指利用智能合约代码对场外衍生品合约进行描
37、述，当合约规定的事件触发时对相关合约条款实现自动化执行，对于场外衍生品的交易后（Post-Trade）处理具有极大的改善作用。智能衍生品合约作为场外衍生品合约的电子化形式，其本身应具有与一般场外衍生品合约同等的法律效力。当前场外衍生品合约均被要求遵循标准化的主协议，如 ISDA 主协议，以及我国的中国证券期货市场衍生品交易主协议及其补充协议，履约保障协议等。根据 ISDA 建议，在智能衍生品合约的设计原则上，应重点考虑与主协议的兼容性，并以主协议为蓝本设计智能衍生品合约的框架，着重解决主协议涉及的事件、支付与交付、平仓与结算、争议、合约构成与法律关系等方面的问题。基于此，ISDA 提出了 IS
38、DA 通用领域模型（ISDA COMMON DOMAIN MODEL，ISDA CDM），为衍生品交易生命周期内的发生的事件和活动提供一个标准的数字化表示，并为构造智能衍生品合约设计了实用开发框架12，见图 5。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 9 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 图 5 (构造智能衍生品合约的实用框架)资料来源：ISDA，东海证券 在 B-OTC 框架中，我们首先结合智能合约的运行机制与 B-OTC 框架中采用的 PoA共识机制，设计了 B-OTC 框架的运行机制，见图 6。可以看出，智能合约的执行均通过调用 DApps 触发。根据
39、PoA 共识机制，执行智能合约的请求将被发送至当前的领导节点。领导节点会对收到的请求进行排序，并分配给各权威节点执行相应的智能合约。智能合约是部署在权威节点 Docker 容器中的可执行代码，也称为链码（chain code）。在 B-OTC框架中，智能衍生品合约的链码涉及对交易双方、CCP 机构、交收银行等市场参与者相关系统的调用。在实际执行中，多个权威节点会分别执行链码，并各自产生调用结果。对于多个权威节点执行的结果要验证其一致性，根据相应的验证策略来确定最终的调用结果。B-OTC 框架中，当一致的调用结果数n满足 2+1 ，其中为当前权威节点个数，则认为该调用结果为最终调用结果。最终调用
40、结果会被作为新区块加入到分布式账本中。所有普通节点也会相应地更新其分布式账本的副本，因此也被称为“记账节点”。最后，最终调用结果将被返回发起请求的 DApps。图 6 (B-OTC 框架中智能合约运行机制)资料来源：东海证券 第二，我们遵循 ISDA 关于智能衍生品合约的设计原则，将智能衍生品合约按功能进行划分，构成了智能衍生品合约体系，见图 7。B-OTC 框架中的一个智能衍生品合约对应具有相同收益结构的一类衍生品合约，如各种香草期权、奇异期权、互换、远期等。智能衍生品合约与品种相对应，满足了场外衍生品合约灵活定制的需求。但不管哪种智能衍生品合约，均应遵循主协议相关规定，其有关交易后处理的逻
41、辑是基本一致的。因此我们设计了三组具有组件作用的智能合约，供智能衍生品合约调用：HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 10 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 外部数据访问智能合约。实现对外部公开数据源的访问，包括标的行情数据、相关企业的公开财务数据、征信数据等。这些外部数据是智能衍生品合约进行清算、结算、平仓定价、计算保证金比率、进行事件处理等功能的重要参数。清算逻辑智能合约。包括场外衍生品双边清算中常用的一系列业务逻辑，如到期、行权、平仓、净额轧差等。支付/交付智能合约。涉及现金支付和金融资产、非金融资产的交付。现金支付智能合约调用交收银行的支付接口实现交
42、易结算中的资金支付；金融资产交付智能合约调用各证券/期货交易所、股权交易中心的接口，实现权益、债券、基金等金融资产的交付；非金融资产交付智能合约则对接各类现货交易场所，实现商品现货、仓单、票据等资产的交付。图 7 (B-OTC 框架的智能衍生品合约体系)资料来源：东海证券 3.4.系统架构与业务流程系统架构与业务流程 在以上讨论中，我们已经确定了 B-OTC 框架的基本技术形态：采用许可证制的联盟链，以及 PoA 共识机制（具体为 Clique 共识机制）构成场外衍生品市场区块链网络，并以智能衍生品合约体系实现场外衍生品的交易后处理流程。在此基础上，我们可以对 B-OTC 框架的系统总体架构以
43、及主要业务流程进行设计。在系统总体架构上主要参考标准的区块链多层架构模型，系统核心业务逻辑采用智能合约实现，系统外部应用以基于智能合约的 DApp 方式提供（根据具体应用不同，包括 Web，桌面程序，API 接口等形式）。区块链系统从下至上通常分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层等22错误错误!未找到引用源。未找到引用源。B-OTC 框架主要在共识层、合约层、应用层，针对场外衍生品市场的特征进行设计。区块链系统的激励层主要针对公链，通过发行机制、分配机制，利用数字币、Token 等经济因素鼓励节点参与区块链安全验证工作。为了与现有场外衍生品市场交易与监管机制相匹配，B-OTC 框
44、架并不从技术上提供直接激励手段，而是通过 PoA 共识机制来组织交易验证工作。但 B-OTC 框架记录了场外衍生品市场各参与者的行为数据并提供信用计量模型，这有利于参与者竞争市场份额，从而形成一种间接激励。在数据层和网络层，B-OTC 框架仅采用区块链系统常用的基础技术。B-OTC 框架在区块链层次模型各层的具体情况见表 1。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 11 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报告专题报告 表 1 B-OTC 框架在区块链系统各层次的构成 层次层次 主要构成主要构成 应用层应用层 场外衍生品交易、合约管理、信用管理、监管、风控相关的 Web/桌面
45、应用，及 API 接口。合约层合约层 完成各业务流程的智能合约，特别是实现交易后（Post-Trade）处理的“智能衍生品合约”。激励层激励层 交易行为数据，信用计量模型，信用评级。共识层共识层 PoA 共识机制（推荐采用 Clique 算法）。网络层网络层 P2P 网络、传播机制、验证机制。数据层数据层 数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkel 树、非对称加密。资料来源：东海证券 根据场外衍生品市场各参与者角色的功能定位，相互业务关系，在区块链网络中的权限，以及在共识机制中承担的义务，B-OTC 框架的总体架构如图 8所示。根据 3.1，OTC机构、CCP 机构、授信机构和监管机构
46、均为区块链提供节点，存储分布式账本，拥有区块链合约层智能合约和应用层的相关 APP 和 API 接口。交易对手方和交收银行不为区块链提供节点，交易对手方仅以用户身份访问相关 APP 或 API 进行交易；交收银行向智能衍生品合约提供支付接口。根据 3.2，所有交易验证和对分布式账本的写入操作均通过权威节点群组完成，其他各类节点为记账节点，仅拥有对分布式账本的读取权限。图 8 (B-OTC 框架总体架构)资料来源：东海证券 B-OTC 框架涉及的主要业务流程为：交易前（Pre-Trade）处理，如询价、报价、成交等；交易后（Post-Trade）处理，主要通过智能衍生品合约实现支付与交付、平仓与
47、结算、外部事件处理等业务逻辑；以及监管数据上报、担保授信等流程。所有流程的运行机制均与图 6一致，即由流程发起方通过调用 DApps 触发，由权威节点执行智能合约完成，对取得一致的结果，由所有节点记入其本地的分布式账本副本。以下图 9至图 14分别以 UML6时序图展示了询价/报价交易、到期行权/结算、提前平仓、终止结算、监管数据报告、第三方授信申请等主要流程。6 UML：统一建模语言（Unified Modeling Language），是计算机软件工程领域广泛使用的面向对象可视化建模语言。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 12 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程工程专题报
48、告专题报告 图 9 (B-OTC 框架的询、报价交易流程时序图)图 10 (CCP 清算模式下的到期行权/结算时序图)资料来源：东海证券 资料来源：东海证券 注：双边清算模式下的行权与结算与 CCP 模式下类似，但没有CCP 机构相关操作（下同）。图 11 (CCP 清算模式下的提前平仓时序图)图 12 (双边清算模式下的终止结算时序图)资料来源：东海证券 资料来源：东海证券 图 13 (B-OTC 框架中的监管数据报告流程)图 14 (第三方授信申请流程)资料来源：东海证券 资料来源：东海证券 注：。HTTP:/WWW.LONGONE.COM.CN 13 市场有风险，投资需谨慎 金融金融工程
49、工程专题报告专题报告 4.应用区块链技术对场外衍生品市场的改善效果应用区块链技术对场外衍生品市场的改善效果 4.1.市场组织与效率市场组织与效率 区块链技术带来的三个主要优势在于去中心化的交易平台，智能合约灵活性与规范性的统一，分布式账本的可信数据管理。传统上交易平台是采用集中式管理的交易基础设施，由交易所这样的具有公信力的机构来进行市场组织，从而实现所有的市场参与者具有相同的信用水平。而基于区块链的交易平台是去中心化管理的交易基础设施，由不同角色的市场参与者依据“共识”实现“自组织（Self-Organization）”7，其市场信用是通过共识机制、智能合约、分布式账本、非对称加密等一系列技
50、术手段来保障的。在本报告提出的 B-OTC 框架中，我们首先从社会学、经济学的角度，对场外衍生品市场参与者角色，及其相互关系进行定义，确立其对应的权利与义务。再根据场外衍生品市场的特征，选择了许可制联盟链形式和 PoA 共识机制，并将市场参与者角色与 PoA 共识机制中的区块管理和访问权限进行了映射，形成了区块链网络的基本组织模式。该组织模式的实质在于激励市场信用风险的承担者履行区块链网络的管理职责，如验证交易、添加区块、执行智能合约等，使之出于自身利益来维护市场的公正。同时，监管机构拥有区块链网络的最终仲裁权限，并负责对系统外部数据的验证，成为稳定市场的“锚点”。在交易前处理阶段，B-OTC
