巴位元現場直擊丨日本央行副島豐：日本央行Stella區塊鏈應用正採用超級賬本和智慧合約技術

2018年9月11日上午，2018第四屆區塊鏈全球峰會在上海正式開幕，巴位元資訊為本次峰會進行現場報道。日本央行Fintech中心負責人副島豐出席峰會並發表了《為高價值支付系統設計的分散式賬本：央行的挑戰》的主題演講。

以下為巴位元記者現場整理：

我是副島 豐，來自於日本央行，非常榮幸能夠有機會在這裡跟大家介紹一下日本央行的實驗性專案。這個實驗性專案是和區塊鏈技術相關的，覆蓋了智慧合約技術，我們是把區塊鏈分散式賬本技術應用在了大額的支付系統當中。這個專案叫做“STELLA”，是日本央行和歐洲央行之間的聯合研究專案。

首先介紹一下BOJ-NET（大額支付系統），這是日本基礎支付系統，總共有500家金融機構參與到大額支付系統當中，實現了實時全額結算（並非淨額結算）。我們採用了流動性節省的機制因為是一對一的現金結算，需要大量的資金，所以採用了流動性節省的機制。採用的是付款交割系統，就像是支付寶一樣的付款交割系統。只有現金交易是有擔保的，等於交易對手現金違約的話可以受到保護。

這張圖是日本現金交付的情況，BOJ-NET處在日本支付體系的底部，右邊是最初的交易，比如說ATM、借記卡、信用卡、銀行匯款等，所有交易最終要在BOJ-NET之中進行結算，所以這是全國性的支付和結算系統，是非常重要的基礎設施。

你會看到這是衍生品方面的結算，包括了證券結算。左邊有各個交易所（包括東京交易所）、投資信託、場外交易、日本政府債券等，DVG是日本證券交易。證券交易是由CCP進行清算，這是中央交易對手系統。CSD中央證券託管系統是資產類別的賬戶，包括GGB、投資信託等。DVP功能是把CCD和BOG網路連線在一起，因為我們需要進行證券和現金的交割。在底下紅色框框的是GGB的系統，是由日本央行來管理的，所以日本央行管理兩個系統，主管系統是匯款系統，還有一個是GGB的中央託管系統。所有證券都是由其他的私有重音託管系統來管理，日本證券協會和其他的商業央行會有其他的託管系統。以上就是日本支付結算的基礎設施。

STELLA專案有兩個階段。

第一階段想要實現區塊鏈技術用在匯款上，採用的是Hyperledger結構，版本是比較老的是Vo0.6.1版本，是兩年前啟動的。採用了流動性節省的機制，採用了Hyperledger提供的智慧合約，採用了對列和抵消的系統，同時採用雲服務來建立系統。在系統中有63個驗證節點，200個帳戶。同時，你會看到在同樣一個空間裡處理交易峰值請求可以達到每秒鐘250個交易。系統運作的還比較良好，所以第一階段採用Hyperledger是執行蠻好的。同時我們對節點的故障還有不正確的格式也發現了這樣的問題。

第二個階段採用了更為智慧的合約，實現了跨鏈轉化，並採用了券款對付的功能。DvP就像支付寶託管服務，支付的執行實際上取決於另外一個執行，而不是單向支付。系統是怎麼建立的呢？非常典型的全款兌付的系統需要兩個賬本之間進行溝通。因為先進轉款系統以及證券結算系統歷史上是互相獨立的，所以我們需要這兩個系統、帳戶之間進行溝通。如果現金和證券在一個賬本中進行處理的話是不需要溝通的，如果只有一個賬本的話很容易就容易實現勸兌付。但現在涉及到兩個系統、兩個賬本就需要建立溝通的機制。

對日本而言，BOJ-NET現金專款系統是和日本CSD結合起來的，是和私人CSD公司進行交流建立環路來執行系統，實現券款對付。DVP的流程就要在現金轉款之前會把證券進行鎖定。

現在我們有了跨賬本之間的券款對付系統、區塊鏈系統，所以我們並不需要兩個賬本之間直接進行溝通，只需要兩方之間進行協調就可以了，可以用智慧合約來實現雙方的協調。我們才用的技術是“雜湊時間鎖合約”。

給大家看一下演算法，看一下跨鏈的原子轉化是怎麼做的。首先實體“A”是證券的賣方，“A”有義務轉款的，先進的傳送者“A”要製作金鑰“X”，然後用金鑰來計算雜湊值，再把雜湊值發給接受者“B”。所以“A”是傳送了第一個指令，第一個指令是有一些條件的，如果“B”呈現了金鑰“X”那就要發給“B”，不然就要發給“A”。如果“B”沒有辦法提交金鑰“X”的話，那整個證券的交易就被取消了。

“B”的行動是什麼呢？“B”首先要確認指令的內容，只是確認而已，“B”現在還沒有辦法解鎖雜湊，沒有辦法執行指令，因為“B”還沒有獲得金鑰“X”，“B”要發起現金轉款指令，如果“A”提交“X”，就把錢發給“A”，沒有的話現金就要退給“B”。

在左邊可以看到“A”的第二個行動，“A”在現金交易中首先要確認第一個現金指令已經得到驗證，之後“A”要提交金鑰“X”，提交了就會把現金髮給“A”，同時指令還會觸發另外一個交易，把金鑰“X”發給“B”，“B”最後拿到了金鑰“X”，。第二個指令就是要把證券發給“B”，這樣結算就完成了。這是由CSD進行結算。

歐洲央行和日本央行還在合作STELLA專案，希望能夠驅動區塊鏈技術發展，希望追趕區塊鏈最新的進展。我們也在思考如何能夠更好地利用技術把它應用在支付結算系統當中。