央行数字货币的技术考量

1月26日，范一飞副行长在《第一财经日报》发表署名文章《关于央行数字货币的几点考虑》（以下简称《考虑》），引起了社会各界的广泛关注。文中提到了央行数字货币的一些重要设计理念，对于推进下一步央行数字货币研发具有指导意义，本文试图从技术实现的角度对这些理念进行解读。

中国人民银行数字货币研究所所长姚前

一、中国现阶段的央行数字货币设计注重M0替代，而非M1、M2替代

关于央行数字货币是什么的问题，各国中央银行都在积极探索。瑞典央行启动数字货币研究的动机是为了应对国内现金流通的萎缩，所以直接称呼为“数字克朗”，即数字现金。英格兰银行对其的界定是央行通过特定规则发行的、与法定货币等价并且生息的数字货币，向公众授予了一种可以随时随地、电子化接入央行资产负债表的方式。加拿大央行的出发点是评估数字货币是否比现有零售支付体系更加高效和低成本，所以提出的定义强调其支付媒介功能：“由中央银行负债发行用于支付的数字价值形式”。欧央行的提法则是数字基础货币（Digital Base Money），这种货币具有两个特征：一是和流通的纸币一样，代表对中央银行的债务求偿权; 二是与纸币不同，它是数字化的央行负债。

现阶段我国研发央行数字货币的首要出发点是补充与替代传统实物货币，其界定属于现金(M0)范畴。可能有人会对此提出异议，他们的观点是如果只将央行数字货币定位成数字M0，不利于探索这一新型货币的全新品质。在技术作为强劲驱动力的今天，央行数字货币必然要在吸收现金优势的基础上融入更多的新特性，如果只是亦步亦趋地模拟实物现金，能否达成此一目标令人怀疑，而且可能还会影响央行数字货币未来的竞争力。

很显然，《考虑》已经充分考量了此一担忧，所以用了“现阶段”的谨慎提法。这一提法与欧央行关于数字基础货币的报告接近，欧央行认为：“允许非银行主体以1比1的比率将银行存款转换为数字基础货币的直观方式似乎更有吸引力，条件是非银行主体使用数字基础货币的主要目的是代替现金而非银行存款。只要是以取代现金为主，数字基础货币的负面效应就可能忽略不计。因此至少在起步阶段，还是将数字基础货币定位成替代现金，直到获取更多的经验。”

所以个人理解，《考虑》对现阶段央行数字货币的定位，既估量了风险防控，又兼具前瞻性。

二、双层投放体系

“双层投放体系”的提法来自于国际清算银行（BIS）近期关于央行数字货币的研究报告。该报告对央行数字货币不同投放模式进行了比较，提出了“不分层投放”（Non-tiered issuance）和“分层投放”（Tiered issuance）两种方式。在不分层投放的情况下，中央银行对非金融机构甚至个人进行直接的货币投放，需要突破仅有商业银行才能够在中央银行开户的现状。而分层投放则与现金投放类似，中央银行只向商业银行投放，而商业银行负责向现有的个人或企业客户进行投放。

央行数字货币采用双层投放体系，是在遵循传统的“中央银行—商业银行”二元模式基础上的进一步深化。在《中国法定数字货币的理论依据和架构选择》（《中国金融》2016年第17期）一文中，范一飞副行长曾如是论述：“法定数字货币的运行框架也是一个非常关键的问题。可以有两种模式选择：一是由中央银行直接面向公众发行数字货币；二是遵循传统的‘中央银行—商业银行’二元模式。第一种也是目前一些类数字货币的常用模式，在这种情形下，央行直接面对全社会提供法定数字货币的发行、流通、维护服务。第二种仍采用现行纸币发行流通模式，即由中央银行将数字货币发行至商业银行业务库，商业银行受央行委托向公众提供法定数字货币存取等服务，并与中央银行一起维护法定数字货币发行、流通体系的正常运行。我们倾向于第二种模式，原因很简单：一是更容易在现有货币运行框架下让法定数字货币逐步取代纸币，而不颠覆现有货币发行流通体系；二是可以调动商业银行积极性，共同参与法定数字货币发行流通，适当分散风险，加快服务创新，以更好地服务实体经济和社会民生。”

应该说，无论是二元模式，还是双层投放体系的提法，范一飞副行长的思路是一脉相承的。那就是央行数字货币的发行须选择对现有货币体系、业务架构以及基础设施冲击最小的方式，这一点在《考虑》文中论述充分，兹不赘述。

三、账户松耦合和可控匿名

（一）数字货币在形态上与账户松耦合

任何一种货币都需有具体形态和携带方式，实物货币、金银货币或纸币如此，数字货币也不例外。数字货币的具体形态可以是一个来源于实体账户的数字，也可以是记于名下的一串由特定密码学与共识算法验证的数字。数字货币的技术路线可分为基于账户和不基于账户两种，也可分层并用而设法共存。央行数字货币有基于账户和不基于账户之分，首倡FedCoin的JP Koning提出了央行数字账户（Central bank digital account，CBDA）和央行数字货币（Central bank digital currency，CBDC）的区别。欧洲央行也提出了类似的观点，认为中央银行发行的数字基础货币有基于帐户的(account-based)和基于价值的(value-based)两种可选形式。这两种形式在一定程度上具有互补性，在不同应用场景下可以择优使用以满足不同需求。

（二）与银行账户系统对接的松耦合

《考虑》提到：“央行数字货币则应基于账户松耦合形式，使交易环节对账户的依赖程度大为降低。这样，既可和现金一样易于流通，又能实现可控匿名。”

在谈到这个问题时，我们理解银行账户其实是一整套的合约，用以整合银行与用户之间的所有服务，这是在传统的大集中与一本帐的理念下形成的资产。现在分布环境中，为了确定系统的耦合程度，需要重新审视。

首先由于存在多个代理投放的主体，而且各自的业务组织方式也不尽相同，如果高度依赖银行账户的话，会导致央行清算系统的复杂度和清算成本的显著增加。

其次是处理逻辑的所有权或控制。如果依赖银行账户与核心集中管理业务，服务是静态绑定在账户体系中的，不同子过程和事务之间将紧密耦合。而央行数字货币由于有独特的数据结构，能够表达出很多原来需要账户体系来验证的信息，所以业务流程高度分布(例如在跨投放机构的B2B环境)，不同子过程和事务通常更独立，松耦合的方式有助于提高效率，实现动态服务。

最后，考虑到多家投放代理机构各自的账户体系经过长时间的建设，形成了各自的特点，出于不浪费已有IT投入的考虑，采用账户松耦合的设计来减少平台依赖性。

（三）数字货币与银行账户松耦合的实现构想

从最大限度地保护商业银行现有的系统投资角度考虑，我们已经对数字货币与银行账户松耦合的具体设计进行了初步研究，提出以下实现构想供业内参考。

可考虑在商业银行传统账户体系上，引入数字货币钱包属性，实现一个账户下既可以管理现有电子货币，也可以管理数字货币。电子货币与数字货币管理上有其共性，如账号使用、身份认证、资金转移等，但也存在差异。数字货币管理应符合央行有关钱包设计标准，类似保管箱的概念，银行将根据与客户约定的权限来管理保管箱（比如必须有客户和银行两把钥匙才能打开等等约定），保留数字货币作为加密货币的所有属性，将来利用这些属性可以灵活定制应用。

这样做的好处是沿用了货币发行双层投放的做法，数字货币属于M0范畴，是中央银行的负债。由于商业银行依然还在实质性管理客户与账户，不会导致商业银行被通道化或者边缘化。不同于以往的圈存现金，数字货币不完全依赖银行账户，可以通过代理投放机构直接确权，利用客户端的数字货币钱包实现点对点的现金交易。

在双层投放体系下，客户之间点对点交易数字货币，由代理投放机构进行交易确认与管理（谁投放谁管理），央行承担监管责任；交易电子货币，则和现有流程一致，通过央行跨行支付系统、商业银行核心业务系统完成。需要说明的是，代理投放机构和中央银行以及代理投放机构之间的互联互通，将由央行来做顶层设计。

从体现分层并用的思想、延续商业银行以客户为中心的思路角度，这种松耦合的具体实现，可以在银行基本账户增加数字货币钱包ID字段。钱包起到保管箱功能，不参与日终计提等业务，最小化影响现有银行核心业务系统。数字货币的确权依托代理投放机构，传统账户与数字货币结合，可以极大增强银行客户尽职调查（KYC）与反洗钱（AML）的能力。

（四）央行数字货币可控匿名的技术探讨

央行数字货币赖以运行的一大技术支柱是密码算法。现有加密数字资产的纯匿名方式引发用户财产损失风险问题，在央行数字货币体系中必须彻底解决。同时，在央行数字货币的用户体验上，也需要考虑到用户个人隐私保护的需求，通过隐私保护技术确保用户数据的安全，避免敏感信息的泄露，且不损害可用性，为央行数字货币流通营造一个更为健康的使用环境，体现央行数字货币竞争优势。在央行数字货币监管方面，利用数字货币“前台自愿，后台实名”的特性，通过安全与隐私保护技术来管理相关数据使用权限，实现一定条件下的可追溯，确保大数据分析等监管科技有用武之地。

随着可信云计算、安全芯片与隐私保护等技术的成熟，央行数字货币还可以考虑以用户为中心来管理，这将大大减少货币运营中的诸多中间环节，央行也可以直接穿透到最终用户，为经济调控提供一种全新的手段。

四、市场驱动的竞争选优

市场驱动的竞争选优策略，能有效调动商业机构的资源，有利于探索最佳双层投放体系的实施方案。同时，中央银行也必须充分考虑如何实现整合资源的合力效果，避免出现木桶效应。

《考虑》旗帜鲜明地提出了央行数字货币应不同于各种代币的去中心化发行模式。按照《考虑》的思路，央行数字货币将“不预设技术路线，调动商业银行等市场力量，共同开发运行”。有鉴于此，本文的技术解读某种程度上只是提供一种参考。我们相信市场的智慧，在央行数字货币的系列核心问题上一定会涌现出更多更好的解决方案。

近期《经济学人》（Economist）刊发了《未来战争：大国博弈与新技术的角力》的文章，其主要观点为未来的大国竞争，需要建立在机器人、人工智能、大数据和定向智能武器之上。很显然，作为数字经济发展基石的数字货币亦是大国竞争的重点。把实物货币转为数字货币的梦想已在民间率先发力和试验，作为货币当局，中央银行奋起直追，意义重大。（作者系中国人民银行数字货币研究所所长）