跨行清算系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理

最近看了很多銀聯(lián)方面的清算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，對(duì)于跨行清算系統(tǒng)有了很大的了解，寫這篇文章的目的是在于從一個(gè)程序員的角度去思考一個(gè)跨行清算系統(tǒng)的架構(gòu)是如何實(shí)現(xiàn)的以及整個(gè)過(guò)程中我們有哪些思想是可以借鑒的。由于金融里面涉及到太多的專業(yè)名詞，包括借貸，備付金，頭寸，調(diào)撥等等，這里不會(huì)涉及到這些，取而代之的是以大家可以理解的概念去解釋。

下面簡(jiǎn)單的介紹一下兩種跨行清算系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理以及特點(diǎn)。一種跨清算系統(tǒng)是我們最熟悉的銀聯(lián)，還有一種是越來(lái)越流行的第三方支付系統(tǒng)，比較典型的是快錢。

首先來(lái)拿生活中的一個(gè)非常常見(jiàn)的例子來(lái)說(shuō)明跨行清算的整個(gè)過(guò)程，這里面不涉及交易費(fèi)等其他概念。

跨行取款流程

張三是工行的持卡人，他需要取現(xiàn)金，但是找不到工行的ATM機(jī)器，發(fā)現(xiàn)附近有建行的ATM機(jī)器，他只能去建行取款，整個(gè)過(guò)程就是跨行清算的過(guò)程，我們以這個(gè)場(chǎng)景為例，分析一下業(yè)務(wù)流程，具體交互流程見(jiàn)下面一張圖。

工行持卡人張三在建行ATM機(jī)器取款100，ATM請(qǐng)求建行主機(jī)，由于是工行的卡，建行不識(shí)別，只能請(qǐng)求工行去處理，工行識(shí)別持卡人賬戶并扣款100，然后通知建行，建行則通知atm吐錢。

這里整個(gè)系統(tǒng)要解決兩個(gè)問(wèn)題：

1 建行如何與工行通信

2 建行和工行之間如何清算，如上圖結(jié)果，工行欠建行100.

整個(gè)系統(tǒng)的分析基于以上兩個(gè)問(wèn)題，下面首先解決是通信問(wèn)題

跨行通信的兩種模式

我們先假設(shè)工行提供接口，只需要建行發(fā)送指約定格式的報(bào)文，即可于工行通信，這種相當(dāng)于建行直接通過(guò)接口方式與工行通信。如果是這種方式，只能解決建行和工行的單向通信，如果工行和建行通信，則工行要發(fā)送建行指定的通信報(bào)文格式?？墒谴蠹蚁胂?，如果銀行更多怎么辦，下面是三家銀行間的通信

當(dāng)有三家銀行的時(shí)候，通信鏈路就有3*2=6條，當(dāng)銀行越來(lái)越多的時(shí)候，這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信變的越來(lái)越復(fù)雜，每新增一家銀行，他要做之前銀行都要做的很多重復(fù)性的勞動(dòng)，這樣的成本非常高，也不經(jīng)濟(jì)，那么必須出現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，它能夠接入所有的銀行，新的銀行只需要接入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，就可以和其他所有的銀行進(jìn)行通信。

先把這個(gè)網(wǎng)絡(luò)成為通信網(wǎng)絡(luò)，這種通信網(wǎng)絡(luò)有兩種方式可以連接所有的銀行

• 1 這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)定義標(biāo)準(zhǔn)接口，所有的銀行都必須實(shí)現(xiàn)這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)定義的api，新的銀行如果想要接入這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，必須實(shí)現(xiàn)通信接口約定的協(xié)議。簡(jiǎn)稱公共接口模式
• 2 這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)去連接所有的銀行的接口，把所有銀行的接口信息都接入里面，就像一個(gè)適配器，新的銀行如果想要接入這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)必須主動(dòng)聯(lián)系銀行，按照銀行的接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信，簡(jiǎn)稱適配器模式。

  下面一幅圖演示了這兩種模式的不同：

對(duì)于這兩模式，主要博弈就在于誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)弱。顯然第三方支付公司屬于適配器模式，需要一家一家銀行去接入，至于銀聯(lián)，個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該是第一種模式，這種對(duì)于銀聯(lián)這種需要穩(wěn)定的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是最具有優(yōu)勢(shì)的。

跨行清算保證金模式

解決了通信問(wèn)題，下面就看如何解決資金的清算問(wèn)題。一種簡(jiǎn)單的方案就是工行在建行里面開(kāi)設(shè)一個(gè)保證金賬戶，用這個(gè)賬戶去償還在整個(gè)跨行交易中應(yīng)付給建行的資金。

從上圖來(lái)看，這種方案確實(shí)可行。只需要工行在建行里面放足額的保證金，就可以滿足跨行的費(fèi)用。但是這里面實(shí)際上存在非常多的問(wèn)題，

• 1 如果銀行越來(lái)也多，每個(gè)銀行都要在其他銀行存錢，太不經(jīng)濟(jì)了
• 2 保證金需要放多少資金？如果一直都沒(méi)有發(fā)生跨行交易，工行就虧大發(fā)了
• 3 如果保證金不夠怎么辦？交易失敗還是記應(yīng)收款？

對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題假設(shè)銀行越來(lái)越多，會(huì)導(dǎo)致工行需要在其他每個(gè)銀行里面都開(kāi)設(shè)保證金賬戶（見(jiàn)下圖），是一個(gè)很不經(jīng)濟(jì)的方案。

說(shuō)明這個(gè)在其他銀行存保證金的方案是不可行的，和之前通信的問(wèn)題一樣，是不是可以把所有的銀行保證金賬戶單獨(dú)管理起來(lái)，統(tǒng)一放置在一起，方便各個(gè)銀行之間的清算。我們暫時(shí)把這個(gè)系統(tǒng)稱之為保證金系統(tǒng)。

保證金系統(tǒng)

保證金就是方便各個(gè)銀行之間的清算，需要單獨(dú)由一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，解決了跨行之間保證金存放的問(wèn)題。每個(gè)銀行只需要在保證金系統(tǒng)中存點(diǎn)錢就可以了。保證金系統(tǒng)也有兩種模式。先看看比較好理解的第一種模式：

在這種模式下，銀行先把一部分錢存放在保證金系統(tǒng)里面，同時(shí)銀行內(nèi)部建立一個(gè)虛擬賬戶，記錄存放了多少錢，主要是方便對(duì)賬，萬(wàn)一這個(gè)保證金系統(tǒng)錢算錯(cuò)了怎么辦。你可以想象一下，銀行是很小氣的，為啥愿意把錢存放到這保證金系統(tǒng)里面，這部分錢干啥不好，能夠銀行這么干的只有國(guó)家了，這個(gè)系統(tǒng)就是央行的備付金管理系統(tǒng)。每個(gè)新增的銀行都要存一份錢在這里。

另外一種方案是倒過(guò)來(lái)思考，既然沒(méi)有牛逼的央行作支撐，那可以在每個(gè)商業(yè)銀行都建立一個(gè)賬戶，用這個(gè)賬戶負(fù)責(zé)和銀行進(jìn)行清算。每新增一家銀行，就在那個(gè)銀行里面開(kāi)一個(gè)保證金賬戶。

這兩種方式有本質(zhì)的不同，一個(gè)是銀行把資金的一部分轉(zhuǎn)出到保證金，銀行建立虛擬賬戶和保證金里面真實(shí)的資金映射。一個(gè)是保證金系統(tǒng)把資金轉(zhuǎn)出到各個(gè)銀行，自己內(nèi)部建立一個(gè)虛擬賬戶和銀行中真實(shí)的資金賬戶進(jìn)行映射。這個(gè)間接的銀行了后續(xù)的對(duì)賬機(jī)制，這里先不敘述。

所有的第三方支付公司跨行清算的流程都是第二種方式，只有國(guó)家級(jí)清算公司（比如銀聯(lián)）是第一種方式，這是一種資源和權(quán)力上的不平等，不過(guò)是可以理解的。

清算系統(tǒng)

保證金系統(tǒng)解決了保證金存放的問(wèn)題，接下來(lái)就是解決如何清算的問(wèn)題。假設(shè)保證金轉(zhuǎn)賬是實(shí)時(shí)的，就要面對(duì)上面說(shuō)的問(wèn)題，保證金不夠的情況下，跨行交易是成功還是失敗。這是一個(gè)業(yè)務(wù)上問(wèn)題，有很多種解決方案，我們暫不說(shuō)。從技術(shù)上來(lái)講，如果每一筆交易都要保證金實(shí)時(shí)記賬，那么保證金系統(tǒng)的負(fù)載太大，事務(wù)如何保證等等一些列的問(wèn)題。所以一個(gè)最簡(jiǎn)單的方案就是：一天結(jié)算一次。

每天由一個(gè)系統(tǒng)記錄這些跨行交易信息，匯總出來(lái)，統(tǒng)一記賬。這樣一天只需要調(diào)用一次保證金系統(tǒng)即可。那么整個(gè)清算過(guò)程則是下面的流程：

• 1 系統(tǒng)T日發(fā)生建行和工行的跨行交易100

• 2 清算系統(tǒng)T+1日匯總T日工行和建行之間發(fā)生的交易明細(xì)數(shù)據(jù)，并且發(fā)這些數(shù)據(jù)發(fā)給建行和工行進(jìn)行確認(rèn)

• 3 工行建行分別對(duì)明細(xì)對(duì)賬確認(rèn)之后，通知清算系統(tǒng)確認(rèn)交易明細(xì)無(wú)誤，清算系統(tǒng)開(kāi)始清算，調(diào)用保證金支付系統(tǒng)轉(zhuǎn)賬。
• 4 清算完成之后，工行和建行分別獲取保證金系統(tǒng)的真實(shí)金額和自身系統(tǒng)內(nèi)部的映射賬戶進(jìn)行余額對(duì)賬。

清算中心最主要干得事情就是統(tǒng)計(jì)誰(shuí)欠誰(shuí)多少錢，以及觸發(fā)保證金系統(tǒng)的調(diào)撥操作。

對(duì)賬流程

對(duì)賬包括兩個(gè)部分，一個(gè)是跨行交易明細(xì)的對(duì)賬以及保證金余額的對(duì)賬。

首先要思考的是：對(duì)賬是誰(shuí)發(fā)起的 ？ 這個(gè)是了解對(duì)賬的本質(zhì)。

我們舉生活中的一個(gè)例子，我們把錢投資到一個(gè)人，那個(gè)人負(fù)責(zé)公司的日常運(yùn)作。你肯定會(huì)主動(dòng)了解公司的賬務(wù)，因?yàn)槟莻€(gè)是你的錢。對(duì)賬的發(fā)起人也是如此，對(duì)于銀聯(lián)的清算過(guò)程，對(duì)賬的發(fā)起者是商業(yè)銀行，因?yàn)槟惆彦X放在保證金系統(tǒng)里面，這是你的錢，你需要去關(guān)心這個(gè)的，銀聯(lián)可不關(guān)心這個(gè)。

對(duì)于另外一種保證金系統(tǒng)，把錢放在各個(gè)銀行里面了，那么對(duì)賬的發(fā)起者就是這個(gè)保證金系統(tǒng)維護(hù)者了。目前普遍的第三方支付公司都是這個(gè)模式，所以他要找各個(gè)銀行要結(jié)果明細(xì)進(jìn)行對(duì)賬，確認(rèn)自己的資金安全無(wú)誤。

以上就是一個(gè)簡(jiǎn)單的跨行清算系統(tǒng)的雛形，從一個(gè)就簡(jiǎn)單的例子入手，說(shuō)明一個(gè)清算過(guò)程。目前銀聯(lián)的第三方支付公司的清算過(guò)程大致如此，但是實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)遠(yuǎn)比這個(gè)復(fù)雜。但是一個(gè)基本的清算系統(tǒng)的本質(zhì)模型大體上是不會(huì)變的。當(dāng)然這個(gè)只是對(duì)于同幣種的清算，不同幣種或者虛擬貨幣的清算會(huì)涉及到匯率的問(wèn)題，這些就很復(fù)雜，有機(jī)會(huì)在研究一下，后續(xù)在分享。

PS：以上很多名詞都是自己的隨意寫的，里面很多專業(yè)名詞這里不提及，有興趣的可以自己去了解。