区块链技术在绿色金融领域的应用分析

    作者：万向区块链首席经济学家办公室 王普玉
    审核：万向区块链首席经济学家 邹传伟
    2021年国际清算银行创新中心（BIS Innovation Hub）与香港金融管理局（HKMA）合作推出了绿色金融项目，旨在通过区块链技术跟踪绿色债券的收益，用可信数据证明通过绿色债券融资在实体行业发挥了如同发行者所承诺的影响力，同时从金融层面提升债券在市场方面的流动性以及增强二级市场对零售投资者的信息透明度和可追溯性。
    该项目共有六家机构参与了建设，分别是：Digital Asset（瑞士）协同GFT科技（香港）在联盟链Hyperledger Fabric和Hyperledger Besu上部署了绿色债券发行和交易的多方许可区块链应用Daml原型；其次，由SC Ventures、渣打银行和Shareable Asset组建的the Liberty Consortium，他们在公有链Stellar网络上开发无需许可的绿色债券发行及交易区块链基础设施Liberty原型；最后是香港创业公司Allinfra，绿色数据提供商，将气候相关数据与基础设施、金融及其他解决方案进行集成的服务提供商。
    本文首先对香港现有的一套绿色债券发行及交易流程进行介绍，并提出当下所存在的问题，再从技术层面对Daml原型和Liberty原型进行介绍并分析它们是如何解决当前存在问题的。
    香港政府绿色债券
    一、绿色债券概述
    1. 绿色债券
    绿色债券通常指绿色金融范围内的固定收益证券。也可以表述为绿色债券是具有明确披露的“绿色”募集资金用途的常规债券。“绿色金融”是广义术语，指对支持绿色可持续发展的项目、产品和公司的融资和金融投资。
    2. 香港政府绿色债券计划
    以政府绿色债券为例，香港政府绿色债券计划是政府为推动香港绿色金融尤其是绿色债券市场发展的一项措施。计划将所募集的资金用于政府绿色项目，同时通过该计划为市场上的绿色债券产品提供基准，香港金融管理局负责协助政府推行债券发行工作。2019年5月22日发售了首批政府绿色债券，共计10亿美元，年期为5年，收益率为2.555%。所募集的资金被拨入基本工程储备基金，为环境效益和香港可持续发展的公务工程提供资金。首批绿色债券吸引了100个国际机构投资者的认购，金额超过40亿美元，是发行金额的4倍，使最终定价较初定价格收窄17.5个基点[1]。之后分别于2021年1月27日，11月18日和24日三次发行特区政府绿色债券，详细信息如表1所示。
    
    表1：香港特区政府发售绿色债券统计[2]
    二、绿色债券发行中的问题
    现有的债券发行存在过程冗长、标准化程度低及纸质作业多，导致信息处理效率低下等问题。如图1所示香港债券的发行程序：发行人需要在发行前完成相应的文件准备并接收尽职调查；审核完成后，会通过银行和经纪行等配售机构向零售投资人详细披露债券的投资条款并开启认购阶段，投资条款中包括了募资用途、债券类型说明、债券发行时间、最大订单数、认购优惠等信息；认购前需要依赖于不同银行或证券公司对客户的个人信息进行验证，也就是完成Know-your-customer （KYC）过程；认购期结束后会有七天的申购配额周期，在不同的配售机构之间需要信息传输、协商、转账、纸质材料等工作；当配额确认后，交易正式开启，当前香港绿色债券交易执行的是T+2交易。
    
    图1：香港债券发行和交易流程
    综上流程，绿色债券发行及交易存在以下几点问题：
    1. 配售机构间存在数据孤岛，信息互通效率低
    在绿色债券发行准备阶段，从投资条款清单梳理、投资者认购的订单簿建立，到中央存管处的债券登记，数据被重新输入及工作流程不断重复。这些高度手动的纸质流程通常需要多次审查和参与者之间不断协调修正，而整个发行阶段可能需要一到两个月才能完成。这些人工流程缺乏标准增加了债券发行的成本。在绿色债券发行认购阶段，配售机构需要对零售投资者的数据整合、审核和统计，并使用统一格式将数据传递给发行人。发行人对数据核对，以防止零售债券投资人在多个配售机构出现重复认购情况。在整个数据整合、处理和统计过程中同样需要高度依赖人工处理。
    2. 认购保证金冻结导致资金占用的问题
    传统债券认购前需要存一定金额的保证金，导致现金占用问题。
    3. 中间人风险
    零售投资者通过配售机构间接持有零售债券，不同的发行机构在债务工具中央结算系统CMU的账户形式也有所区别，如图2所示，债券配售银行在CMU可以直接注册账户；而证券经纪行是依靠于香港证券结算有限公司HKSCC在CMU下的账户进行集中登记交易。这就意味着绿色零售债券的收益权是由配售机构代替投资者持有的，再通过债券配售机构分配到不同投资者。而这个过程中相关信息处理的透明度低，包括信息共享不及时，计息方法不清晰等。
    
    图2：香港债券交易账户关联关系
    4. 绿色债券计息
    发行阶段，发行人会在绿色债券投资条款中交代债券的市场价值，这决定着债券利息的计算。目前所有绿色债券的发行，这个过程的信息透明度低，无法真正公平的对债券进行计息。
    5. 绿色债券二级市场交易
    由于香港金融管理局与香港交易中心数据的不同步性，通常绿色债券在二级市场需要T+2才能完成交易过程，这不利于绿色债券市场发展。其次，香港绿色债券二级市场资金参与门槛较高，需要10000港币起，不利于普通投资者参与。
    6. 其他
    缺少绿色债券聚合平台，能够让零售债券投资者便捷且高效地参与到二级市场交易中，并了解到每一个绿色债券项目的具体运营情况。由于信息同步性差，绿色债券定价方法使用受限。
    Daml原型
    Daml原型搭建在联盟链Hyperledger上，赋能传统绿色债券的全面升级，包括发起、认购、结算和二级市场交易等环节。Daml原型在不改变现有流程的基础上，使用区块链技术简化了操作过程，包括减少不必要的人工对账时间、不必要的中间商以及保证市场必要信息的同步性等。绿色债券的发行和存储基于Hyperledger Fabric实现，而二级市场交易则由HKEX在Hyperledger Besu上制定规则。
    一、发行准备
    使用智能合约从如图3的4方面提升绿色债券发行准备阶段的效率：首先是在智能合约层创建标准的、可重复使用的债券投资条款清单，简化发行方准备工作；其次并为不同债券和代币资产提供灵活且定制化的Tokenization资产模型；还有通过分布式账本实现信息在发行方、配售机构、法律机构之间信息流的同步；最后是数据提供商AllInfra为绿色债券融资项目提供可信数据管理，打通资金供给和需求端，让收益计算有据可依。
    
    图3：智能合约精简债券发行过程[3]
    二、认购与分配
    智能合约在债券认购阶段从如图4所示的几方面进行赋能：第一是发行方向配售机构提供债券发行参数（如最大或最小认购量、折扣等），其他相关方也会同步接收到信息；第二，零售投资者在全面了解投资条款后，提交认购订单并选择使用法币或代币（稳定币或央行数字货币）支付；第三，通过智能合约执行两项验证：零售投资者的身份信息HKID验证及核对投资者是否为重复申购；第四，完2成验证后订单会被自动发送至中央证券托管系统；第五，智能合约检查投资者是否有充足资金；第六，智能合约定义了中央证券托管系统、配售机构和其他利益相关方读取认购信息的权限，任何异常问题会被实时向零售投资者通知；第七，有效订单会被记录在链上并与零售投资者实时确认，账户里的现金被冻结同时铸造出等价值的链上数字资产，余额、收益等信息可在八达通App内查看；第八，同第六步，相关方被智能合约定义为有权查看认购列表及订单簿等信息。
    
    图4：智能合约提升认购效率[4]
    三、链上与链下支付
    认购到期后，根据智能合约条件自动执行后续债券分配工作，投资者也会同步知晓分配结果和预计回报率。如果是维持传统债券认购方式的零售投资者，同样遵循前文图2的账户关系，但一级账户的相关信息仍会被记录在链上，以保证信息同步性。
    如果使用法币结算，配售机构在分布式账本上创建实时全额结算RTGS直接负债定向请求，发行方确认RTGS结算请求并触发发行方和配售银行之间的券款对付。如果使用稳定币或央行数字货币，则直接执行发行方和配售银行之间的券款对付。
    
    图5：智能合约结束认购及结算4
    四、二级市场交易
    传统债券市场下，由于一级市场缺乏标准，导致二级市场信息不对称、定价机制低效、结算周期长等问题，基于智能合约驱动的二级市场在交易撮合和执行方面有了明显的改善，如图6所示。
    
    图6：Daml原型对二级市场的设想
    五、Daml原型的价值
    根据Daml原型报告中的总结，通过区块链技术的使用，能够让债券准备和发放周期减少50%，从原来的1到2个月减少到2到4周。认购周期结束到上市的时间从7个工作日减少到2到3个工作日。由于区块链减少人工对账工作，这能够为发行方和配售机构在债券认购环节节省800到1000人时数。未来投资者通过移动平台在二级市场直接买卖债券，将最少节省2500到3000人时数，而投资起步金额也会从现在的10000港币降低到100港币，甚至更低。
    Liberty原型
    Liberty原型是The Liberty Consortium基于公有链Stellar网络所搭建，旨在构建一个无需许可的绿色债券发行及交易区块链基础设施。Liberty原型和Daml原型一样，在满足合规要求的基础上，探索在债券交易市场的创新，尤其在二级市场交易模式方面。
    一、Liberty原型技术架构
    为追求数据的透明度和数据来源的开放性，Liberty原型使用公有链Stellar作为底层。使用Shareable Asset的中间件构建平台核心功能支撑商业逻辑实现。上层界面包括了网页应用和移动应用两个，网页应用是用于发行发和配售机构对资产管理和行政事务处理；而移动应用是零售投资人用于交易、查询和资产持有的平台。
    
    图7：Liberty原型技术架构
    二、二级交易市场
    Liberty 原型可用于提供简化流程以促进二级市场的流动性。Liberty原型报告中举例如下：可以根据绿色债券的剩余价值和政府债券收益率设定一个单一的建议零售价，包括买卖报价。对于希望以此推荐价格设定买入或卖出的投资者，将定期设置一个指定的交易窗口，例如香港时间每周四下午2 点。交易窗口和设定价格简化了所有用户的交易过程，无需考虑许多其他市场和投资变量，并允许投资者在希望出售或购买更多资产时采取简单的选择加入策略。这种机制提供了一种简化的转移债券资产的能力，作为市场驱动的开放场所方法的替代方案。
    三、与Daml原型的对比
    Daml原型的核心是利用智能合约，简化绿色债券市场的发行和交易数据和信息处理。它并没有改变原有的操作流程，其最大的价值是让相关参与者能够快速同步获取债券相关的可信数据，且减少无效的人工核对、纸质作业。从技术层面影响商业层面，数据的同步消除信息的不对称性，让债券管理提速。此外，通过Allinfra对债券募资项目进行更加透明的管理，有助于绿色可持续性市场健康发展。
    Liberty原型虽然和Daml原型一样，发挥了技术方面的优势，但它的价值应该会更多体现在模式创新方面。截至目前，Liberty原型还未对外公布具体的模式创新内容，但从其在原型介绍报告中的举例看，在二级市场交易方面会有所创新。
    总结与思考
    Daml和Liberty原型都是于2021年底推出，截至目前均还未正式在市场上应用落地，关于未来会有怎么样的市场表现，仍有待观察。但从两个方案的设计方面，我们可以发现一些令人值得深思的问题。
    Daml原型的主要技术方Digital Asset在金融领域有着独到的见解，Daml原型选择在不影响原有业务场景的情况下，使用区块链技术和智能合约减少原有多方协作过程中的重复沟通、低效人工作业和数据孤岛问题。从市场数据看，该方式为其赢得不少合作机会，Digital Asset除了参与到HKMA与BIS的绿色债券项目建设外，也在与高盛合作开发端到端的Tokenization基础设施，为澳大利亚证券交易所升级了已经使用20年的清算与结算系统，以及为德国证券交易所从发行、监管、结算到资产服务实现无纸化、高效化管理定制系统等。
    此外，Liberty原型介绍中讲到，会提供一些定制化的Tokenization设计方法，类似咨询服务。具体会如何开展，也值得关注。
    [1] 数据来源：
    https://www.hkma.gov.hk/gb_chi/news-and-media/press-releases/2019/05/20190522-3/
    [2] 数据来源：
    https://www.hkma.gov.hk/gb_chi/key-functions/international-financial-centre/bond-market-development/government-green-bond-programme/
    [3] 资料来源：
    https://www.bis.org/publ/othp43_report3.pdf
    [4] 资料来源：
    https://www.bis.org/publ/othp43_report3.pdf