区块链，也被称为分布式分类账技术(DLT)，是一个开放的分布式数据库，可以有效地记录各方之间的交易，并以可验证和永久的方式存在(Lansiti & Lakhani, 2017)。许多研究(Nakamoto,2009)( Schneider, et al. .,2016)( Brainard,2018)(Lansiti &Lakhani,2017)(国际清算银行,2017年)(加拿大央行(Bank of Canada)& R3,2017)证明区块链是一项革命性的技术，具有极大的潜力，可以提高金融交易的透明度、效率、速度和安全性，并通过消除传统的可信保管人来降低交易成本。中介成本增加了交易成本，限制了最小的实际交易规模，减少了小笔临时交易的可能性，对于不可逆转的服务，其丧失支付不可逆转款项的能力带来了更大的成本(Nakamoto, 2009)。
例如,一项研究(Schneider, et al. .2016)显示：通过应用区块链现金证券的清算与结算，该行业可以节省11 – 120亿美元的费用。区块链还可以通过缩短结算时间和降低对账成本，潜在地消除外汇、大宗商品和场外衍生品的大量额外成本。尽管股票等证券的交易成本相对较低，但高达10%的交易存在各种错误，因此需要进行人为干预，这就延长了交易结算时间。区块链可以帮助提高美国现货股票市场的效率，主要通过简化交易后结算和清算流程。
第一代区块链的引入
比特币是第一个被广泛采用的全球分布式公共交易账本。它是一种基于密码证明而不是信任的电子支付系统，允许任何两个愿意的一方直接与对方进行交易，而不需要信任的第三方(Nakamoto, 2009)。2009年比特币问世后，证明了其稳定性、可靠性、效率、简洁性和安全性，能够保存所有权记录，并将所有权从一个用户直接转移到另一个用户。
目前正在探讨区块链的应用，特别是在支付、清算和结算活动中，因为这项技术可能产生例如跨境支付的效率收益。litecoin (litecoin Foundation, 2012)、Bitcoin Cash (Bitcoin Cash, 2017)、Dash (Duffield & Diaz, 2018)、Monero (GetMonero.org, 2014)等协议都在努力提高功能的可扩展性、速度和隐私性。但是，为了获得可伸缩性，牺牲了安全性。
要想拥有一个基于区块链的安全、分散、可伸缩的支付系统来更好地服务于经济，单凭一个区块链协议并不能真正实现这一目标，但由不同区块链和侧链组成的生态系统可以。在新的基于区块链的数字支付系统中，不同的区块链和侧链将具有不同的可伸缩性、分散性和安全性，以及分别满足个人和企业不同的支付需求的功能。不同的区块链和侧链需要自动或无缝地相互交互，而不需要任何人工或可信的第三方参与。
基本的财务支付系统
在目前的支付系统中，借记卡、信用卡、支票和ACH服务通常提供零售支付服务，而Fedwire基金和证券服务以及国家结算机构Service通常提供批发服务。如图1所示，以年度总价值来衡量、其电汇、自动结算所为美国的主要付款方式。但是，以年度总额来衡量，借记卡、信用卡和ACH是主要的付款方式。美联储的非现金支付和结算服务通常分为零售或批发支付服务（联邦储备银行，2018年）。
未来分散的金融支付系统
比特币等高安全性、高分散性、低可扩展性的区块链，其功能将更像目前的电汇服务(Fedwire、SWIFT和CHIPS)，处理高价值的支付或转账，但交易量较小。相对较低的安全性、较低的分散性和较高的可伸缩性区块链或侧链的功能将更类似于当前的零售支付服务(借记卡、信用卡、支票和ACH)，以处理低价值的支付或具有高交易量的转账。随着数字支付生态系统的发展，这为微支付打开了大门。人们可以根据阅读的每篇文章付费订阅报纸。
目前的技术挑战是如何在没有可信任第三方的情况下，将不同区块链和侧链同时顺畅地连接起来，形成数字生态系统。随着闪电网络(Poon & Dryja, 2016)、智能合约(Szabo, 1997)、元协议、加密身份等技术的发展(atomic cross chain swap, atomic cross-chain trading, 2018)，同步自动交叉区块链交互将成为可能。例如，跨链原子交换可以使用异构的区块链协商共识规则在脱链时立即发生。只要链能够支持相同的加密哈希值函数，就有可能跨区块链进行交易，而无需信任第三方托管(Poon & Dryja, 2016)。交易可以在没有第三方的情况下进行，第三方在支付之前收集所有的资金——只有与非合作渠道对手方的交易才会自动在区块链上被裁定(Poon & Dryja, 2016)。
基于区块链的数字支付系统将带来低成本、高效率的解决方案，服务于未来的数字经济，确保人们可以安全、即时地交换价值，而不需要受信任的托管结算所或托管服务所。低廉的费用和快速的交易，将有可能建立可伸缩的微支付。传统金融体系的另一个非常重要的支柱是资本储蓄和投资。然而，与目前加密货币数字支付和交易的成就相比，分散数字投资系统的发展还远远滞后。要建立一个自动管理的加密货币数字资产投资系统，还有许多工作要做。随着支付交易和投资系统的建立，加密货币资产将成为一种更具吸引力的资产类别，并作为一种伟大的价值储存媒介发挥作用。
