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我国央行数字货币的设计理念及技术架构
设计理念
央行数字货币的金融本质：人民币现钞一致。1、M0的替代。中国的央行数字货币项目称之为DC/EP，即数字货币和电子支付工具。其功能属性与纸钞完全一样，只不过是数字化形态。2、运营体系与人民币一致：双层运营体系。人民银行先把数字货币兑换给银行或者是其他运营机构，再由这些机构兑换给公众。3、坚持中心化的管理模式。技术模式的去中心化不等于管理模式的中心化保证央行在货币投放过程中的中心地位，维护币值的稳定，保证央行的货币调控职能。
中国的央行数字货币项目称之为DC/EP，即数字货币和电子支付工具。其功能属性与纸钞完全一样，只不过是数字化形态。央行数字货币不需要账户就能够实现价值转移。具体场景中，只要手机上有DC/EP的数字钱包，不需要网络，只要两个手机碰一碰，就能实现转账功能。DC/EP不需要网络就能支付，因此也被称为收支双方“双离线支付”。
双层运营体系。双层运营体系是指人民银行先把数字货币兑换给银行或者是其他运营机构，再由这些机构兑换给公众。与之对应的单层运营体系是人民银行直接对公众发行数字货币。双层运营体系对现有货币体系的冲击最小，能调动商业银行的积极性，利用现有的基础设施及分发网络，提升数字货币的接受程度。1、双层运营体系不会改变流通中货币债权债务关系，为保证央行数字货币不超发，商业机构向央行%全额缴纳准备金，央行的数字货币依然是中央银行负债，由中央银行信用担保，具有无限法偿性。2、双层运营体系不会改变现有货币投放体系和二元账户结构，不会对商业银行存款货币形成竞争。3、由于不影响现有货币政策传导机制，也不会强化压力环境下的顺周期效应，由此不会对实体经济产生负面影响。4、如果采用单层运营体系，央行信用高于商业银行，央行数字货币的发行或将增加商业银行的融资成本，也会导致金融脱媒、风险过度集中等多种问题。
中心化的管理模式。1、央行数字货币仍然是中央银行对社会公众的负债，这种债权债务关系并没有随着货币形态变化而改变。因此，仍然要保证央行在投放过程中的中心地位。2、中心化能保证并加强央行的宏观审慎和货币调控职能，保持原有的货币政策传导方式。3、中心化有助于维护币值相对稳定，避免第二层的运营机构超发货币，以行使货币作为商品交换媒介的基本职能。
去中心的管理模式存在缺陷。比特币去中心化的管理模式源自于哈耶克提出来货币非国家化的理念，但这种理念和货币制度设计理论目前来看缺乏可操作性，无法满足货币核心的三个职能（交易媒介、价值储藏、计账单位），不能成为法定货币。
管理模式的中心化不等于技术模式的中心化。央行数字货币的技术架构可以兼容各种模式。1、中心化的系统效率最高。中心节点可以高效地验证数字货币上对应的序列号，为了避免双花问题，数字货币每转换一次数字钱包就重新分配一个序列号。2、去中心化的系统可采用分布式账本技术，央行数字货币的运营机构可以在央行参与管理的联盟链上共同对数字货币的交易进行验证和管理。联盟链在具体设计时要满足效率、可扩展性和交易完结度等要求。
注重M0替代，而不是M1、M2的替代。央行数字货币的设计保持了现钞的属性和主要特征，也满足了便携和匿名的需求，是替代现钞的较好工具。1、央行数字货币不计付利息，不会引发金融脱媒，也不会对现有实体经济产生大的冲击。2、对央行数字货币可以实行有效的监管，央行数字货币的使用应遵守现行的所有关于现钞管理和反洗钱、反恐融资等规定，对央行数字货币大额及可疑交易向人民银行报告。3、央行数字货币系统具有高扩展性，高并发的性能，可用于小额、零售、高频的业务场景。4、央行数字货币能实现可控匿名。根据央行此前的表态，DCEP将保留实体货币的强匿名性，央行不会要求每笔交易双方实名。但从数据层面，实体货币的转移接近不可追踪，而DCEP的交易会留痕，央行可以采用大数据分析的手段识别可疑交易，从而打击洗钱、逃税、恐怖融资等违法行为。
实物现金和电子支付的缺陷。纸币和硬币的缺陷在于制造和维护成本高、容易被伪造、完全匿名性存在用于洗钱、恐怖融资等风险。银行卡、互联网支付等电子支付工具基于现有银行账户紧耦合的模式，无法满足匿名支付的需求。
技术架构
央行数字货币技术架构：多元化与并行。1、多元化技术路径。央行数字货币研发不预设技术路线。DC/EP是混合架构，在运营机构层，央行保持技术中性，不干预商业机构技术路线选择。2、并行路径。商业银行在央行数字货币的运营层可利用现有的基础设施，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。3、钱包的设计可以多元化。银行端的数字货币钱包可以做的较轻，仅提供安全管控及账户功能，应用服务商提供的客户端的钱包可以较重，其功能会延伸至展示层和应用层。4、优势：可实现双离线支付。与终端设备绑定，能完成取现、支付和存储数字货币等基本操作。
数字货币技术架构与现有银行支付体系的区别：基于代币（Token)和基于账户。1、现有的银行支付体系主要基于账户体系，全部交易都由中心节点进行确认，需要在线进行交易，账户体系体现的是账户持有人与运营机构（商业银行账户和第三方支付的数字钱包）之间的资产负债关系。2、数字货币可以独立于账户，基于代币的交易可以通过点对点确认，支持离线交易。数字货币是一种数字权益证明，代表了人民币的固有价值，由加密技术进行保障，可以在基于区块链的网络中流通，可以是在线或离线的状态。
原型构想。央行数字货币体系的核心要素为一种币、两个库、三个中心。具体构成要素包括：1、央行数字货币私有云：用于支撑央行数字货币运行的底层基础设施。2、数字货币：由央行担保并签名发行的代表具体金额的加密数字串。3、数字货币发行库：人民银行在央行数字货币私有云上存放央行数字货币发行基金的数据库。4、数字货币商业银行库：商业银行存放央行数字货币的数据库，可以在本地也可以在央行数字货币私有云上。5、数字货币数字钱包：指在流通市场上个人或单位用户使用央行数字货币的客户端，此钱包可以基于硬件也可以基于软件。6、认证中心：央行对央行数字货币机构及用户身份信息进行集中管理，它是系统安全的基础组件，也是可控匿名设计的重要环节。7、登记中心：记录央行数字货币及对应用户身份，完成权属登记；记录流水，完成央行数字货币产生、流通、清点核对及消亡全过程登记。8、大数据分析中心：反洗钱、支付行为分析、监管调控指标分析等。
技术储备。根据零壹财经的统计，截至年9月，我们找到了央行4家机构申请的共84条专利。这4家机构分别为中国人民银行数字货币研究所（52项专利信息）、中国人民银行印制科学技术研究所（22项专利信息）、中钞信用卡产业发展有限公司杭州区块链技术研究院（6项专利信息）以及中钞信用卡产业发展有限公司北京智能卡技术研究院（4项专利信息）。
央行数字货币研发不预设技术路线。DC/EP是混合架构，在运营机构层，央行保持技术中性，不干预商业机构技术路线选择。商业机构向公众兑换数字货币时，采用区块链技术还是传统账户体系都可以。无论采取哪种技术路线，央行都能适应。DC/EP的投放过程跟纸钞投放一样。商业银行在中央银行开户，%全额缴纳准备金，个人和企业通过商业银行或商业机构开立数字钱包。对于用户而言，只要下载一个App进行注册，就可以使用数字钱包，充值取现则需要对接传统银行账户。电子钱包不一定以独立APP的形式存在，也可能集成在其他APP中。在功能上，央行提出了门槛要求，比如因为是针对零售，至少要满足高并发需求，至少达到30万笔/秒。
可利用现有的商业银行账户体系。商业银行在央行数字货币的运营层可利用现有的基础设施，在具体设计上，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。1、央行数字货币和电子货币的管理上具有共性，包括身份认证、账户使用和资金转移等。2、央行数字货币管理要符合央行数字钱包设计标准，银行将根据与客户的约定权限管理数字钱包，保证数字货币的加密属性。
数字货币钱包的设计可以多元化。1、商业银行的央行数字钱包在具体实现方式上可以在现有的银行基本账户增加数字货币钱包ID字段。钱包主要起到保管作用，由于不在商业银行的资产负债表上，不参与银行的计息计提，最小化影响现有银行核心业务系统。数字货币的确权依托发钞行，传统账户与数字货币结合，可以增强银行的KYC与AML能力。2、数字货币钱包设计需符合央行提供的规范要求。银行端的数字货币钱包可以做的较轻，仅提供安全管控及账户功能，应用服务商提供的客户端的钱包可以较重，其功能会延伸至展示层和应用层。在客户端，或可加载智能合约功能。
数字货币芯片卡。数字货币芯片需要与终端设备绑定，能完成取现、支付和存储数字货币等基本操作。数字货币芯片卡类似于目前加密数字货币的冷钱包，支持近场通讯支付和余额显示等功能。为双离线支付提供技术支持。
区块链技术在央行数字货币中的应用。根据央行数字货币相关的专利信息，区块链技术被用于数字货币钱包地址的管理、交易信息的监管以及数字票据的交易监管。钱包地址在每次交易后会进行更新，新的地址可以追踪到上一个地址，做到交易可追溯，但无法得到交易方的隐私信息。公私钥加密算法用于用户信息保护，交易信息对无关第三方保密。
央行发行数字货币的目的及影响
央行发行数字货币的核心目的
央行发行数字货币的主要目标是保护货币主权，推进人民币国际化，其他目标如支付工具、金融监管工具及货币政策工具的作用比较次要。央行大规模推广数字货币与Libra进展高度相关。Facebook在全球范围拥有23亿的月活用户，Facebook发行数字货币Libra将对全球金融体系造成影响，而Libra挂钩的篮子货币中没有人民币，这会抑制人民币国际化、甚至替代。预计央行数字货币会先小范围运用，我国会是率先发行央行数字货币的主要经济体。但Libra如果发展受阻，央行和金融体系大规模推广数字货币的动力不大。
数字货币与支付工具
可替代纸币和硬币，降低现金的流通成本。传统纸币的发行、流通成本较高，纸币生产流程包括造纸、印刷、切割、存储、运送，后续的存取、更换、销毁等流程涉及大量的人力及成本投入。数字货币在系统中运行，主要占用计算空间，整个发行流通过程均通过数字运算完成，货币损耗成本及维护成本几乎为零。数字货币对纸币的替代将提高货币流动效率、提升经济交易活动的便利性。
丰富支付手段，提高支付的便利度。目前国内电子支付的普及型已经比较高，但电子支付需要网络等基础设施，而央行数字货币可以实现双离线支付，数字钱包的形式更多样化，可以存在于手机APP中，也可以在硬件设备中，使用范围更广。此外，央行数字货币的信用级别高于企业级的电子钱包。
数字货币与货币政策和金融监管
央行数字货币有利于金融监管。数字货币的底层技术具有可追溯、可跟踪的功能，央行能实时掌握数字货币的流向，可以提升反洗钱能力，打击金融犯罪和恐怖主义，减少逃税、公职人员腐败等行为，降低KYC与AML成本，提高监管效率。
央行数字货币有利于货币政策的决策及实施。可以提高货币政策和财政政策的执行效果，畅通传导机制，使政策的实施更加精准。数字货币流通速度的可测量度有所提升，大数据分析有利于更好地计算货币总量、分析货币结构。央行数字货币还可以为央行实施负利率提供条件。
央行数字货币的发行需配合制度建设和宏观调控，审慎推进。就目前关于央行数字货币官方公布的信息来看，央行数字货币的发行对于现有的货币体系和商业银行体系影响不大，但潜在风险不可忽视，货币运行效率的提升也会使风险的传递加快，导致金融恐慌的加速传染，影响金融系统的稳定性。在技术研究的同时也要加强制度研究，确保央行数字货币的稳定运行。
数字货币与全球货币体系
保护货币主权，推进人民币国际化。Facebook发行数字货币Libra将对全球金融体系造成影响，Facebook在全球范围拥有23亿的月活用户，如果Libra被广泛使用，会对本地的法币产生替代效应，削弱法币的地位和影响力，也会影响央行货币政策、外汇政策的实施效果。近期在回应德国议员FabioDeMasi问题的一封信中，Facebook表示，美元将占一篮子货币的50%，其次是欧元，占18%，日元、英镑和新加坡元则分别占14%、占11%和7%。考虑到Libra挂钩的篮子货币中没有人民币，这将进一步增强美元的国际影响力，抑制人民币国际化进程，所以央行必须有所准备，加快数字货币的研发和实施速度，把握央行数字货币的先机，保护货币主权。
全球货币体系的发展历程。近代全球货币体系大致经历了两个阶段：布林顿森林体系和牙买加体系。无论是金本位还是信用本位，美元始终在全球货币体系中占据主导地位。
目前全球货币体系面临的问题。1、美元霸权。美元是全球最主要的储备货币。其合理性在于美元具有“信用”优势，因为美国经济发达，政治制度稳定；但目前美国在国际储备货币中的占比明显偏高，根据国际货币基金组织的数据，年美国的GDP占世界GDP的比重约是24%，但美元在全球外汇储备占比在61%以上。世界上有多个国家及地区，占世界GDP比重约一半，但它们的货币占全球外汇储备不到6%。世界绝大多数国家，对于世界货币体系的话语权微乎其微。美国货币当局具有超乎寻常的发币权利，美元享有世界范围内的“铸币税”。2、货币超发。自牙买加体系建立以来，主权信用货币逐渐成为主要国际储备资产，而主权信用货币的发行不再受黄金储备的约束，货币超发情况普遍，导致全球流动性过剩。此外，外汇储备的流动性增强，导致汇率波动扩大，增加了汇率风险，从而影响商品和资本的全球流动。3、经济发展失衡。发达国家在汇率制度的选择上更能掌握主动性。发达国家能使用浮动汇率政策来平衡内外经济平衡，在自动调节国际收支的过程中，保持本国货币政策的独立性。而发展中国家更多地被动选择固定汇率制度，国际收支失衡难以调节，货币政策独立性减弱。全球各国经济发展水平分化加剧。
如何改进全球货币体系？超主权货币和数字货币。1、欧元是超主权货币的重要尝试。欧元是一种独立的超国家性质的法定货币，年1月1日开始在其成员国范围内发行。欧元的发行对国际货币体系的影响深远，欧元已经成为全球第二大国际货币，在国际事务、国际贸易和全球投资中发挥重要的作用。虽然不能动摇美元的霸主地位，但至少能在国际市场上对美元形成一定的制衡。2、未来会有更多形式的超主权货币。保持原有的法币体系，以国家主权货币作为底层资产，在其基础上建立超主权货币，形式包括IMF的特别提款权制度以及Facebook的Libra数字货币。3、新的数字货币技术增加了实现“世界货币”的可能。当年在布林顿森林会议上，凯恩斯提出的全球货币体系方案是通过创建国际清算同盟（InternationalClearingUnion）发行统一的“世界货币”，多边自由汇兑。这种“世界货币”排除黄金作为国际储备的必要性，世界各国在“世界货币”中的份额取决于二战前三年的进出口贸易的平均值。此方案在当时的技术条件和世界环境下难以实现，在互联网技术和数字货币技术的加持之下，未来类似方案或有实现的可能。4、增强全球货币体系的平衡性。全球货币体系的建立是为了促进全球经济的均衡、稳定发展，调节国际贸易收支和资本流动的不平衡。数字货币技术的成熟将有助于这一目标的实现，打破各国主权货币跨境流动的壁垒，使全球储备资产的分布更加合理、均衡，同时抑制各国央行超发货币的冲动。
央行数字货币的过程及展望
我国央行数字货币发展过程
我国是最早研究央行数字货币的国家之一。年，时任央行行长的周小川便提出构建数字货币的想法，央行也成立了全球最早从事法定数字货币研发的官方机构——央行数字货币研究所。该所主要工作职责是根据国家战略部署和央行整体工作安排，专注于数字货币与金融科技创新发展，开展法定数字货币研发工作。今年9月，央行支付结算司原副司长穆长春正式出任央行数字货币研究所所长。
Facebook发布Libra数字货币白皮书之后，央行开始密集发声。穆长春也多次针对Libra和央行数字货币发表公开评论。在第三届中国金融四十人论坛上，穆长春首度公布央行数字货将采用“双层运营体系”，同时宣称央行数字货币已经“呼之欲出”。中国人民银行行长易纲9月24日在回答记者提问时明确表示，央行对于法定数字货币的推出“没有时间表”，并称“还会有一系列的研究、测试、试点、评估和风险防范”。
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