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在發展區塊鏈產業的各國政府當中，日本可以說是走在前列。今年以來，日本金融廳一方面針對加密貨幣交易所展開長達7個月的嚴格審查，另一方面也多次召開業界研究會議討論區塊鏈和數字貨幣。在本月公布的日本金融廳2019年預算摘要當中，經費也向金融科技、區塊鏈、數字貨幣交易等領域有所傾斜。
據雷鋒網AI金融評論了解，日本央行與歐洲央行今年一季度曾聯合發布一份報告，稱兩家央行于2016年12月份啟動一個分布式賬本技術的聯合研究項目“Project Stella”，認為分布式賬本技術（DLT）可用于創建新型證券結算機制，包括在未連接分類賬中的“跨鏈原子交換”。而在第四屆區塊鏈全球峰會的會議現場，日本央行的Fintech中心負責人副島豐分享了這一項目的更多細節，稱Stella覆蓋了智能合約技術，是把區塊鏈分布式賬本技術應用在了大額的支付系統當中。
副島豐首先介紹了日本基礎支付系統和BOJ-NET（大額支付系統）：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（并非凈額結算）。系統采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。同時也采用了“像支付寶一樣”的付款交割（DvP）系統。他表示，“只有現金交易是有擔保的，等于交易對手現金違約的話可以受到保護。”
這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。
日本支付系統示意圖
接下來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）、投資信托、場外交易（OTC）、日本政府債券等，DVG是日本證券交易。
日本金融衍生品交易結算示意圖
證券交易是由CCP進行清算，這是中央交易對手系統。CSD中央證券托管系統是資產類別的賬戶，例如投資信托等。付款交割（DVP）功能是把CCD和BOJ網絡連接在一起，因為需要進行證券和現金的交割。
日本央行管理兩個系統，主管系統是匯款系統，還有一個是中央托管系統。所有證券都是由其他的私有重音托管系統來管理，日本證券協會和其他的商業央行會有其他的托管系統。以上就是日本支付結算的基礎設施。
具體到Stella的研究細節，副島豐表示項目有兩個階段：
第一階段想要實現區塊鏈技術用在匯款上，采用的是Hyperledger結構，版本是比較老的是Vo0.6.1版本，是兩年前啟動的。采用了流動性節省的機制，采用了Hyperledger提供的智能合約，采用了對列和抵消的系統，同時采用云服務來建立系統。在系統中有63個驗證節點，200個帳戶。同時，在同樣一個空間里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，所以第一階段采用Hyperledger是運行蠻好的。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。
第二個階段采用了更為智能的合約，實現了跨鏈轉化，并采用了券款對付的功能。DvP就像支付寶托管服務，支付的執行實際上取決于另外一個執行，而不是單向支付。系統是怎么建立的呢？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。付款交割的流程就要在現金轉款之前會把證券進行鎖定。
他指出，擁有跨賬本之間的券款對付系統、區塊鏈系統之后，不再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，可以用智能合約來實現雙方的協調，這其中采用的技術是“哈希時間鎖合約”。
跨鏈原子轉化示意圖
副島豐在現場對跨鏈轉化的算法流程進行了解釋：
首先實體“A”是證券的賣方，“A”有義務轉款的，先進的發送者“A”要制作密鑰“X”，然后用密鑰來計算哈希值，再把哈希值發給接受者“B”。所以“A”是發送了第一個指令，第一個指令是有一些條件的，如果“B”呈現了密鑰“X”那就要發給“B”，不然就要發給“A”。如果“B”沒有辦法提交密鑰“X”的話，那整個證券的交易就被取消了。
“B”的行動是什么呢？“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哈希，沒有辦法執行指令，因為“B”還沒有獲得密鑰“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，之后“A”要提交密鑰“X”，提交了就會把現金發給“A”，同時指令還會觸發另外一個交易，把密鑰“X”發給“B”，“B”最后拿到了密鑰“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。
他表示，歐洲央行和日本央行還在合作Stella項目，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，他們也在思考如何能夠更好地把技術應用在支付結算系統當中。
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本文圖片來源：金龍
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