计算机行业专题研究：券商信创加速，核心系统“代际升级”时刻

行业报告|行业专题研究 证券研究报告 2024年06月10日 计算机 券商信创加速，核心系统“代际升级”时刻 作者： 分析师缪欣君SAC执业证书编号：S1110517080003 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 摘要 证券集中交易系统在每一次架构升级时都孕育了对于参与系统建设公司的发展机遇，当前时点或为一轮新建设的历时起点。从上世纪90年代初，参与者多达上百家的以营业部为单位的交易系统；到2000年代，基于广域网的，由于产品难度提升使得市场格局走向集中的集中交易系统，每一轮架构的升级都对后续证券IT市场的发展产生了深远的影响。 当前时点，业务与信创需求推动集中交易系统再次开启升级浪潮，未来三年集中交易系统建设需求有望高增。20年金融信创试点工作开展依赖，金融行业信创已历时三年攻坚，替换路径从外围边缘系统向内部核心系统逐渐深入。我们判断金融信创走入深水区，核心系统未来三年其升级建设需求有望高增，对证券IT后续格局产生深远影响。 核心系统解耦程度已被纳入行业的技术指标评估标准，未来系统解耦化为大概率事件。对性能的追求叠加降低对数据库的依赖考量，集中交易系统向分布式、低延时、开放技术架构与全栈国产化方向发展。系统架构通过解耦，可以提高整个系统的稳定性和效率。我们判断，未来集中交易系统解耦化发展是大概率事件，而随着各个模块的分拆，或有更多供应商会参与到核心系统的建设当中。在新一代系统的能力方面，顶点软件目前已在东吴证券实现信创版交易系统全面上线，后在23年中标中信证券新一代核心交易。恒生电子亦推出UF3.0并在2023年实现了在国内某头部券商的双轨运行。 建议关注：恒生电子、顶点软件、金证股份 风险提示：1）金融信创进展不及预期；2）市场竞争风险；3）下游需求增长不及预期风险 阶段一、证券交易电子化，基于Novell网的柜面交易系统初步建立 上世纪90年代初，低交易需求下，人工长途电话是原始的“交易系统”。1990年前后的手工时代，股民向营业部递交证券委托单，营业 图：手工时代，营业部通过长途电话报送交易指令 部通过长途电话与交易所内交易员申请下单。由于股票与交易量不大，手工模式可勉强应对交易需求，但依然有人为失误引发纠纷。 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：证金科技展示厅公众号、天风证券研究所 3 卫星双向网开通实现指令下单，营业部业务规模提升，柜面交易系统 出现。1993-1994年，上交所/深交所开通卫星双向网，推动交易指令传输效率提升，营业部开始应用基于Novell网的柜面交易系统。这一 系统可以揭示行情，还具备开户、资金存入取出、委托、查询；以及盘后清算和记账等功能。交易系统主要基于易于维护而执行效率略低的dBASE/FoxPro开发，由于维护方法多以直接修改数据库进行，系统风险系数较高。 看格局，因为交易系统是以营业部为单位，而系统开发难度亦较低，因此这时证券交易系统格局非常分散，参与者达上百家。 图：局域网初期，营业部通过卫星信号发送交易指令 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：甘肃证券期货业协会、天风证券研究所 4 阶段二、局域网走向广域网，集中交易系统成为行业共识 90年代末期，柜面交易系统开发的壁垒提升推动其竞争格局走向集中，同时产品利润率提升。证券市场持续发展的同时， 关系型数据库性能大幅提升，IBM、Oracle、Sybase等厂商进入市场，而早期的Novell网难以满足关系型数据库为核心的高密度计算需求，市场走向局域网C/S时代。因此柜面交易系统开发厂商开始重新投入基于C/S的软件研发，而基于关系型数据库开发系统的难度较之前大幅提升，因此市场走向集中，市场利润提升。 2000年代，基于广域网的集中交易系统在风险控制与运营效率的刚性要求下出现。由于此前营业部独立开展经纪业务，独 立应用交易系统，挪用客户保证金等风险事件频发，国家开始对证券行业进行综合整治，要求证券业务集中到券商总部进行，行业开始推动集中交易系统替换。同时，软件开发商又投入了新一轮的产品研发，而产品开发难度再次提升。 阶段三、信创驱动，新一代集中交易系统建设走入深水区 金融信创历时三年攻坚，替换路径从外围系统向核心系统深入。2020年，金融信创在各类政策指引下正式启动，同年，央 行联合产业各方成立了金融信创生态实验室，完善金融信创整体生态建设。直至2023年，包括券商在内的金融各子行业代表机构已逐步参与试点工作，替换路径从外围边缘系统向内部核心系统逐渐深入，信创将进入全面建设阶段。 图：金融信创发展历程 2014.9 2016 2019.8 人民银行科技司发布《金融科 明确提出到2019年 各银行金融机构自主可控技术应用占比不低于75% 融机构完全去“IOE” 自主可控、防范系统性金风 险作为金融IT基础建设的关键目标 2013.12 银监会强调加快银行业自主可控 2013.1 银监会发布39号文 百信银行已经实现金技发展规划》，实现稳定创新 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：亿欧智库，金融信创生态实验室官网、天风证券研究所 5 2021.5 2020.8 金融行业二期试点 2014.10 2018.6 金融行业一期试点启动 启动，试点机构 邮储银行自主可控核 人民银行明确指出推 试点机构47家，主要 198家，要求OA、 心去IOE完成，银行 进核心领域自主可控 是头部银行保险券商、 邮件全部替换 业实现第一个中大型 在金融业的应用 一行两会和交易所 自主可控案例 浪潮天梭K1小型机上市，我国成为继美日之后全球第三个掌握新一代主机技术的国家 阶段三、信创驱动，新一代集中交易系统建设走入深水区 在金融信创背景下，券商集中交易系统进入新阶段。 由于上一代集中交易系统在数据层主要由服务器以OracleRAC群组部署，在基础软件方面对海外厂商仍存在依赖，因此各家证券IT厂商开始了新一代集中交易系统的研发与推广。 各家证券IT厂商集中交易系统分布式改造逐步成为共 识，各家厂商发布新一代产品： 恒生电子UF3.0：原基于微服务架构对集中交易系统进行拆分，UF3.0在分布式中间件+内存数据库方向同样尝试突破； 顶点软件A5：采用架构为自研HyperDB内存数据库+Losap高可用中间件； 金证股份FS2.0：基于其云原生技术平台KOCA开发，采用微服务理念； 华锐技术：核心交易平台ATP基于分布式低延时消息中间件。 图：上一代集中交易系统使用的交易数据库仍以Oracle为主 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：Smartex官网、天风证券研究所 6 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：安知讯公众号、天风证券研究所 7 集中交易系统向分布式、低延时与全栈国产化方向发展 集中交易系统具有高并发低延时的特点，对核心技术攻关要求高。发展至今，集中交易系统的功能已经覆盖交易前端 风控检查、订单生成、报盘、交易管理、运营等功能。证券业的核心系统对系统架构低延时与高并发要求高。低延时方面，证券核心交易系统需要微秒级时延，而银行系统则是达到毫秒级。高并发方面，证券核心交易系统会有很多瞬间的脉冲，单一系统瞬间超万笔每秒，交易所侧的系统设计并发容量都是几十万笔每秒，这样的高并发量是双十一等购物节的峰值，而这一等级并发量是证券业的常态。从2005年算起，上一代集中式架构的证券核心交易系统已经运行了近18 年，上一代系统面临着高可用、低延时、高吞吐、易扩展、安全方面的挑战。 对性能的追求叠加降低对数据库的依赖考量，集中交易系统向分布式、低延时、开放技术架构与全栈国产化方向发展。 上一代证券交易系统围绕数据库构建，对数据库的依赖程度较高。23年6月，中国证券业协会印发《《证券公司网络和信息安全三年提升计划(2023-2025)》鼓励券商向分布式架构转型。计划明确鼓励有条件的券商积极推进新一代核心系统的建设，根据不同客户群开展核心系统技术架构的转型升级工作。积极从集中式专有技术架构向分布式、低时延、开放技术架构转型。 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：金融电子化公众号、证监会、天风证券研究所 8 集中交易系统模块逐步解耦，或有更多供应商参与核心系统建设 核心系统解耦程度已被纳入行业的技术指标评估标准，未来系统解耦化为大概率事件。随着业务的发展，核心交易系 统所服务的各个业务领域都有了较大的成长，需要重新定义和规划。其中，账户业务的分离是集中交易后的一次明显的业务纵向解耦。通过解耦，可以更容易地对系统的不同部分进行升级、替换或扩展，同时降低不同业务领域之间的相互依赖，提高整个系统的稳定性和效率。作为参考，证监会也已经把组件间的解耦程度纳入核心系统的评价体系进行考量。 我们判断，未来集中交易系统解耦化发展是大概率事件，而随着各个模块的分拆，或有更多供应商会参与到核心系统 的建设当中。 图：新一代集中交易系统架构或根据业务分类解耦图：组件间的解耦程度已纳入核心交易系统指标进行考量 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：顶点软件官网、天风证券研究所 9 内存数据库是实现低延时的核心设计，证券IT厂商加紧自研步伐 内存数据库具备更快的读写速度，是满足行业对高性能需求的核心设计。内存数据库又称主存数据库，是一种主要依靠内 存来存储数据的数据库管理系统。相较于基于磁盘存储的传统数据库，内存数据库的数据读写速度可以高出几个数量级，极大地提高应用性能，更能满足用户规模不断攀升等背景下的高并发、低延时需求。 市场主流内存数据库存在一定局限性，证券IT厂商多采用自主研发的内存数据库。主流内存数据库是针对通用的场景设计 的，主要包括键值对内存数据库、关系型内存数据库等类型，一般不会有很个性化的优化设计。一个完整的业务流程需要 多次访问数据库，由此带来的延迟是极速系统所不能接受的，接口封装也会带来一定的开销，即使部署到同一台服务器，也只能减少部分网络耗时，并不适合对延时要求极低的场景，如要求10微秒以内完成一笔交易。因此证券IT厂商采用自研内存数据库的方式逐步成为主流，其中顶点软件早在12年即着手自研内存数据库HyperDB，并在集中交易、急速交易中实现落地应用。 表：顶点软件自研内存数据库HyperDB 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源：顶点软件官方公众号、恒生电子股份有限公司官方公众号、恒生U+课堂、天风证券研究所 10 内存数据库由机构交易业务逐步向集中交易业务迁移应用 在前文提及的以量化私募基金为代表的机构交易需求催化下，内存交易开始在机构业务中应用，但仅限于极速交易系统。 2020年，顶点基于内存数据库的集中交易系统A5在东吴落地，我们认为是内存数据库开始向集中交易迁移的标志性事件。顶点率先落地内存交易体系，恒生UF3.0内存交易产品逐步落地。顶点历经10年成功推出新交易体系系列产品——包括A5信创版、HTS极速交易系列产品等，并率先在集中交易实现落地应用。恒生亦加大内存交易研发，UF3.0内存交易产品依托恒生电子自研的LDP低时延分布式技术平台和内存数据库，已于23年10月发布，并在国联成功实现融资融券业务上线。 图：内存数据库逐步推广应用图：顶点内存数据库发展历程 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明资料来源：21CTO公众号、twt企业IT社区公众号、天风证券研究所 11 分布式微服务架构在可拓展性上具备优势 分布式微服务架构在可拓展性上具备优势，同时对个性化场景下资源利用效率更高。微服务区别于中间件+数据库的“烟 囱式”开发架构，分布式微服务架构的应用程序根据业务功能进行划分。因此每个独立运行的组件就可以按照其特性进行单独开发和部署。微服务架构下，由于不同业务功能被分割为不同应用程序，性能可拓展性提升，同时在复杂场景、