证券市场是区块链非常适合的应用领域，两者之间的契合度非常高，传统的证券交易，需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所这四大机构的协调工作，才能完成证券的交易，效率低、成本高，且这样的模式造就了强势中介，金融消费者的权利往往得不到保障，而区块链系统就可以独立地完成一条龙式服务。全球金融证券机构都已在探索这方面的应用。

据华尔街日报于2015年11月份报道，世界上一些最大的交易所、银行和交易服务公司，已联合成立了一个跨行业集团，命名为“交易后分布式总账工作组”，探索区块链将如何改变证券交易结算方式。参与机构包括伦敦证券交易所、伦敦清算所、芝加哥商品交易所、瑞银集团以及欧洲清算中心。区块链可以创建一个开放式、防篡改的交易总账，它可能取代并简化证券交易中许多复杂的系统。任何类型的金融资产，比如债券或者股票，都可以转变成编码，通过区块链来完成传输交易，而无需用到清算所。这意味着，股票交易结算过程，可能在几分钟内能完成，而不需要耗费两三天的时间。伦敦证交所的技术创新负责人Moiz Kohari表示，区块链将推动创新并开发新产品，会显著减少风险和保证金的要求，同时为更深入的监管提供了机会。

区块链在证券业迈出更大一步的里程碑是获得了FIX交易社区的支持，社区宣布成立“数字货币和区块链小组”。FIX（金融信息交换协议，Financial Information Exchange）是全球证券市场最广泛使用的通讯协议，旨在优化电子交易的效率。区块链和分布式账本技术具有从根本上改变证券行业的潜力。通过实时结算，提升更大的透明度，意味着有可能节省数十亿的成本，并且消除对手风险并减少错误。新工作小组将会把这两个结合在一起，将区块链技术整合进入资本市场，以及推荐对于FIX实施的最佳实践。该小组的另一目标是让每个区块链供应商之间进行协作，将实现多个不同区块链系统（如许多银行已经尝试的分布式账本系统）的兼容统一。

根据来自Wired.com在2015年12月份一份报告，美国证券交易委员会（SEC）已批准了在线零售商Overstock的S-3申请，可在比特币区块链上发行该公司新的上市股票。S-3是一种证券的登记表，可以让企业简化发行上市交易证券的程序。Overstock希望通过区块链来发行最高5亿美元的新证券，包括普通股、优先股、存托凭证、权证、债券等。这是首次来自权威监管部门的公开批准，也许这将会彻底改变今后证券发行和未来证券交易的方式。区块链技术之于资本市场，即互联网之于消费者，它的设计提供了一种安全、透明并且可靠的方式，能够记录谁在任何时间段拥有了特定的证券。

早在2015年4月，Overstock便公布了其tØ区块链平台，致力于将股权交易和结算放到区块链上，实现“交易既是结算”。在传统股票交易市场，市场上的结算机制T+3：当天买入，三个工作日后才可以卖出变现。而有了区块链，这将能够实时结算，几乎就在交易完成的瞬间进行完成结算工作。tØ平台采用了彩色币（colored coin）的技术，建立在比特币区块链之上，并由比特币分布式账本来确保安全。它可以使用很小一笔比特币来追踪资产所有权。6月份，Overstock在区块链上发行出售了第一个加密债券（cryptobond）。作为概念验证，FNY Managed Accounts同意购买了这枚价值500万美元的债券。

证券登记与发行是证券交易市场的基础。区块链将利用区块链账本的安全透明、不可篡改、易于跟踪等特点，对证券登记、股权管理、证券发行进行数字化管理，使其变得更加高效和安全。不过，区块链在证券登记发行上的应用存在法律合规问题、投资者匿名监管问题、区块链上数字证券与现实世界价值对接等等问题。

传统的IPO流程，先审核，再负责发行和交易。利用区块链技术，最理想情况下，可以实现任何人可以发行任何有价证券，自行设定发行资产凭证，通过区块链实现24小时不中断运作，所有人可以在去中心化的交易平台上自由竞价完成交易，而撮合也是在去中心化的（如图2 所示）。而纳斯达克等传统金融机构探索的区块链应用旨在维护其核心地位，通过区块链降低其运作成本，以及提高安全性、透明性和流动性，为交易者改善金融市场。