DCEP数字货币深度报告.docx
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DCEP数字货币深度报告
1.Libra问世推动全球央行数字货币进程
1.1Libra推动全球货币体系变革美联储对数字货币态度转为积极
1.1.1Libra超主权稳定币属性成为全球货币体系变革助推器
Libra在货币形态和金融基础设施上变革了现有货币体系。
在2019年6月发布的Libra白皮书中，Facebook将Libra定义成“无国界的货币和为数亿人服务的金融基础设施”，该金融基础设施建立在安全的、可扩展的区块链基础上，以赋予其内在价值的储备资产作为后盾的价值体系，并且由独立的协会进行运作管理。
Libra引入了区块链中的智能合约、共识机制、虚拟机、密码学等关键技术，同时采用前台中心化系统+后台区块链的混合型架构来满足支付业务高并发需求，以及新的数据结构代替链式结构从而方便账本维护，价值体系解决了比特币等加密数字货币由于不存在价值支撑而导致的价格波动剧烈问题，从货币形态和基础设施上革新了现有货币支付系统，并且具有一定优越性。
Libra可能在全球范围内执行交易媒介、价值贮藏和记帐单位的货币职能具备超主权货币的雏形。
Libra的发行并不依赖于具体某个国家，而是基于平等地位的Libra治理协会成
员，Libra构建的全球性新金融基础设施和金融生态体系是跨国界的，100%挂钩银行存款和短期政府债券形成的内在价值支撑为其在全球范围内流通奠定基础。
跨境支付是Libra最大卖点之一，Facebook27亿用户带来了强大的用户基础和社会动员能力，从全球范围
看，区块链技术在B2B跨境支付与结算业务中的应用将可降低每笔交易成本40％，当Libra钱包Navi被集成到WhatsApp、Messenger等Facebook旗下APP后，即可支持点对点、全天候的支付和快速交易，为全球数用户带来低成本、实时、快捷的跨境支付体验。
1.1.2数字美元出现，美联储对央行数字货币的态度转为开放
Libra兴起引起美国国内监管警觉美联储对央行数字货币态度转变。
2019年9月，美联储主席鲍威尔在瑞士国际研究学院赞助的瑞士论坛上称，美联储虽然会关注数字货币的发展，但不会“积极考虑”数字货币，他还认为目前对数字货币的需求不足。
2019年11月，鲍威尔在讲话中表示，美联储在密切关注数字货币的发展，但由于一系列法律、法规及运营的问题，并未考虑积极参与其中，并且认为在未来五年内，美联储无需发行数字货币。
但在2020年，美联储的态度发生了明显转向：
2020年1月达沃斯经济论坛上，美
国商品期货交易委员（CFTC）前主席克里斯托弗·吉安卡洛表示，他正与全球资讯公司埃森哲一起启动一项名为“数字美元”的项目。
2020年2月5日，美联储理事LaelBrainard在斯坦福大学商学院的演讲中正式表美联储正在就数字支付和数字货币的监管和保护等一系列问题展开调查，已开始研究数字货币发行的可行性，造成这个变化的重要原因之一即为Libra超出金融监管范围的对打击非法金融、隐私、金融稳定和货币政策过渡构成的挑战。
疫情之下的刺激法案初稿有意将数字美元作为补助的发放工具，美法定数字货币战略意图明显增强。
根据原央行数字货币研究所所长姚前在《新冠肺炎疫情与数字美元》一文中的描述，在3月27日美国总统特朗普签署的2.2万亿美元刺激计划法案初稿中曾提出要“通过数字美元钱包向相关家庭直接发放现金补助”，尽管该设计最终没有被采纳，仍然表明美国当局当前看到了数字美元的优越性，并有意图去推进这项战略的实施。
法案初稿提出了两种数字美元的发行方式，一种是美联储直接运营，向实体部门开放资产负债表；另一种是由会员银行代理运营的“传递数字美元钱包”。
法案同时还规定了家庭直接刺激开支计划的三种前置条件，具体可以采用区块链的智能合约来实现。
根据文中的说法，数字美元未来可能运用在以太坊上。
当前美国略显激进的数字货币推行举措将对于全国各国CBDC（央行数字货币）的研发进程产生不小影响。
1.2全球央行数字货币研发工作从态度冷淡走向逐步重视
1.2.1全球各国央行数字货币发行意愿整体提升
Facebook的Libra计划发布之后，众多国家对央行数字货币的研究意愿增强，但各国对央行数字货币的探索和实践方面存在差异。
国际清算银行总裁AgustinCarstens在一次讲话中敦促各国央行采用数字货币，他表示金融世界目前正在经历一场革命，银行作为值得信赖的机构，应该掌握控制权。
BIS数据表明，当前大多数国家的现金使用比例、流通中的现金均呈现下降趋势，2019年部分新兴经济体的央行已经开始进行密集研发、制定CBDC相关的运营安排及开展试点项目，并且其推进进度相比预期加速。
2019年参与CBDC研发工作的中央银行逐渐增加：
大约80％的中央银行（2018年为70％）正在开展数字货币相关的工作，研发方向既包括大额批发式支付领域，也包括通用零售支付领域，其中大约40％的中央银行已经从概念研究发展为实验或概念证明，另外还有10％的国家已经开发了试点项目。
1.2.2发展中国家央行数字货币进程整体快于发达国家
发展中国家的央行数字货币推行进度整体上快于发达国家。
全球性数字货币的出现将对于弱势货币造成“劣币驱逐良币”现象、同时带来本国货币政策传导路径的改变。
率先发行数字货币有利于维护国家货币主权，对发展中国家的动力比发达经济体具有更强的动力。
发展中国家看重数字货币带来的国内支付效率、支付安全性和金融包容性上的优势，而发达经济体主要看重支付安全性。
全球主要发达国家逐渐重视央行数字的研发工作。
根据BIS调查结果，尽管仍然有大约70%的中央银行表示暂时不准备发行任何类型的CBDC，但是有可能在短期内发行通用CBDC的中央银行占比是去年的两倍。
2020年1月，加拿大、英国、日本、瑞典、欧盟和瑞士等六个中央银行与国际清算银行专门成立了一个央行数字货币研究小组，将合作研究中央银行数字货币以应对私人数字货币和法定数字货币的国际关注度的提升，并计划于6月份发布中期报告，秋季发布最终报告。
预计随着Libra年内支付系统牌照的发放以及中国DCEP的发行，全球数字货币支付系统都将加速重构。
2.我国DCEP 研发调试稳步推进2020 有望成为上线元年
2.1央行数字货币到来兼具必要性和必然性
2.1.1电子支付意愿提升与区块链技术发展推动数字货币的到来
数字货币的出现顺应电子化支付需求增长。
根据BIS基于支付和市场基础设施委员会
（CPMI）红皮书统计数据显示，从2012年到2019年，包括中、美、英、德、法、瑞士、瑞典、巴西和新加坡等数十个经济体在内，超过半数的CPMI经济体更多地使用了数字支付方式，而减少了实物支付工具的使用量，尤其是从自动取款机上拿到的现金取款。
根据BIS在2019年对现金使用情况的调查，虽然各国的流通中货币在增加，但主要是大额面值的货币，主要用于贮存职能而不是支付。
各国电子支付习惯已经养成，移动支付成为最主要的支付方式。
通过移动支付完成的交易持续保持60%以上的高速增长。
支付宝、微信等第三方支付平台满足了对于M2和M1的数字化需求。
而在M0方面，基于交易流通的需求，数字货币的出现也是社会长期发展的必然结果。
数字支付技术成熟推动数字货币出现。
区块链行业从“加密货币“的1.0时代向”加载智能合约“的2.0时代演进，智能合约的出现标志着可编程金融、经济、市场和金融领域的区块链应用，更好的保存合约，保证了合约的执行力。
而区块链保证了智能合约在分布式环境下让电子记录不可被篡改。
区块链智能合约解决了交易中的信任问题，使数字货币的实现成为可能。
2.1.2央行数字货币发行存在必然性
保护货币主权和法币地位。
超主权货币Libra的出现，威胁着各国的央行的货币政策和汇率政策的主导权。
法币与Libra的兑换，会导致法币贬值。
法币贬值吸引更多的人兑换Libra形成恶性循环。
同时，Libra还可能造成弱势国家出现货币替代问题。
百姓对Libra的自信超过对本国货币的自信，导致本币贬值，群众资产缩水的情况。
同时，美联储也在推动数字美元。
因此，央行发行DCEP来提前抢占市场，避免Libra等其他数字货币的发行对人民币的法币地位及货币政策主导权造成影响。
助力人民币国际化战略。
当前国内跨境支付仍高度依赖SWIFT系统和CHIPS，美国通过其行使全球霸权、发动金融战争。
同时，“一带一路”战略中，企业间、国家间的贸易量多且数额巨大，目前跨境结算应用的SWIFT、CHIPS两个支付结算系统已经过时，效率低，成本高，安全难以保证。
尽管中国在2015年上线了CIPS系统，但是当前通过该系统完成的跨境支付交易笔数占比始终不及SWIFT系统的1％，传统的中心化跨境支付体系可能已经难以撼动SWIFT的垄断地位，央行数字货币点对点通讯对跨境支付的革新对于人民币国际化具有重要战略意义。
节约纸钞、硬币在发行、印制、回笼、贮藏等环节成本。
支持普惠金融发展。
国内边远山区金融配套设施不完善，仍有大量人群无法享受到基础金融服务，数字货币的发行带来了客户的可达性与KYC成本结构的范式性变革，有助于提高金融服务的普惠能力。
可实现AML、ATF追溯监管。
使用纸钞洗钱的匿名性高，监管难度大，而DCEP通过数字化交易流程，可以追踪货币的来源去向的全流程，结合央行的用户账户行为分析进行反洗钱、反恐怖主义融资的甄别和追溯定位。
2.2央行层面的顶层设计、联调测试基本完成
2.2.1“一币两库三中心”双层运营体系和混合架构
央行数字货币的核心要素为“一币、两库、三中心”：
央行数字货币是由央行担保的代表具体金额的加密字符串，具有M0替代、可控匿名的、双层运营的特征，其存储和流通过程依赖于中央银行发行库和商业银行的银行库以及终端用户的数字货币钱包。
为了确保数字货币在发行、交易流通过程中的可控匿名和真实性，央行数字货币系统的登记中心、认证中心、大数据分析中心共同监控管理数字货币从生成到消亡的全生命周期。
其中登记中心和认证中心为交易相关，登记中心登记数字货币权属信息和用户真实身份、记录全过程的交易流水，认证中心用于对数字货币机构和用户身份信息进行集中管理，是系统安全的
关键组件，也是可控匿名设计的重要环节，用于对中央银行数字货币系统和数字货币的用户所使用的终端设备之间的交互提供认证，以及对中央银行数字货币系统和商业银行数字货币系统之间的交互提供认证。
大数据中心作为非交易相关流程承担KYC、AML的分析和监管任务。
1.价值定位——M0替代：
央行对于DCEP的定义是“具有价值特征的数字支付工
具”，功能和属性与纸钞（M0）完全相同，具有可流通性、可存储性、可离线交易性、可控匿名性、不可伪造性、不可重复交易性、不可抵赖性。
央行为最后贷款人，只要能够使用电子支付就必须接受DCEP，预计数字货币收款码将与和银联、第三方支付的收款码统一。
此外，DCEP具备现钞重要的可控匿名特征，基于银行账户松耦合形式，用户之间相互转账无需绑定银行账户，摆脱了传统电子支付方式受到的银行账户体系限制，代理投放机构每日将交易数据异步传输至央行，便于央行掌握必要的数据以确保审慎管理和反洗钱等监管目标得以实现，同时减轻商业机构的系统负担。
账户松耦合结合加密算法共同构成匿名性的支撑性技术。
DCEP的表达式中除了编号、金额、所有者和发行者签名外，加入了扩展字段和可编程脚本字段，提供属性配置能力和更好的适应应用场景需求。
DCEP相较于比特币、Libra、第三方支付、现钞在信用风险、技术特征、匿名程度上具有明显差异。
法权上，由于DCEP是央行对个人/企业的直接负债，在效力和安全性上最
高；技术上引入区块链技术中的分布式存储和点对点通讯，保障了交易的真实可靠；监管上为了保障央行对于货币发行具有垄断权，央行层面仍然采用中心化架构、在投放层则可能采用去中心化的记账方式，保证一定程度匿名的同时满足必要情况下（如交易行为异常）的实名追踪需要，兼具比特币、现钞在使用、管理上的优势。
2.运营架构——双层投放、双层运营：
DCEP的设计发行逻辑上采用“人民银行－商业银行－用户”的双层运营体系进行研发和兑换，第一层由中央银行对商业银行发行和回笼数字货币，第二层由商业银行将加密的数字货币金额、权属认证信息发送给终端接受，完成钱包数据变更。
双层投放模式能有效保障现有货币体系中债权债务关系的纯粹性，中心化管理模式捍卫了央行在货币流通中的权威地位，为数字货币提供了无差别的信用担保，为其流通提供了基础支撑。
该模式和传统银行账户系统类似，现有银行IT系统只需完成相应的改造，而不需要另起炉灶重复建设，同时避免了单层运营架构的“金融脱媒”。
人民银行原型系统模型（一期）完成了央行层面的闭环测试，可满足与商业银行认证系统、数字
货币核心系统的交互需要。
3.技术路线——“管控中心化，运营分布式”：
央行层面没有使用区块链技术，把区块链的内核拿出来了，仍然是中心化的，但是对于商业银行与用户间的钱包开立、存取、转账、交易的技术路线持开放态度，考虑到区块链技术的不可篡改、不可伪造、形成对等网络等特性适合引入数字货币运营架构中，且通过一定的调整和机制设置能实现分布式运营的同时不影响集中管理，因此DCEP很可能呈现“管控中心化，运营分布式”的混合结构，区块链有望作为技术路线的重要组成部分。
在赛马模式中技术路线选择的关键标准为满足并发量需求和客户体验需求：
高并发量需求：
由于DCEP的主要应用场景是小额高频零售，具有高并发量特点，需要满足30万笔/秒以上的水平，但“原教旨主义”上的区块链分布式存储在节点数量增加时并不呈现良好的拓展性，交易确认时间长、节点存储占用空间大成为区块链技术应用于小额高频零售领域的重大缺陷。
满足高并发量需求可以通过对区块链原生架构的调整完成，例如可以通过构建联盟链、保证链上诚实可信节点占据绝对比例并构建一个合适的共识机制来缩短交易确认的时间，另外根据证监会科技监管局局长姚前的文章，分布式账本对外仅提供查询访问，交易处理只由发行登记机构完成，因此说明在交易的确认上仍然是中心化的，商业银行账本不参与交易的确认，只按照央行登记数据进行分布式账本的更新，大大降低区块链原生的共识机制下交易确认时间，满足高并发需求。
客户体验需求：
线下电子化支付流程已经较为便捷，因此未来增加推广范围，DCEP在线下支付的客户体验同样也需尽量无感化，支付时密钥认证环节也应该充分融合现有生物识别方式提高支付效率。
相比现有电子支付工具，DCEP的双离线支付流程设计也是改善客户体验的重要环节，在无网络条件下，收付方的终端通过NFC功能“碰一碰”即可完成支付，SIM卡等硬件设备加解密效率和安全性成为影响数字货币钱包离线支付功能开发重要因素。
2.2.2三大核心技术支撑——交易技术、安全技术、可信计算
DCEP核心技术包括交易技术、认证技术和可信计算：
交易技术包括在线交易技术和离线交易技术。
在线交易技术通过网络实现设备的交互、数据传输、账本记录，离线交易技术在无网络情况下先通过脱机设备交互、传输完成终端之间的交易，待设备联网后完成登记、同步更新。
安全技术包括加解密技术、数字签名技术、身份认证技术、防重复交易技术、防伪技术。
加解密技术主要用于对数字货币编号、属主信息、金额、钱包地址等信息进行加密，是数字货币体系的核心与基础，预计需要使用国产密码进行加密。
数字签名技术用于确认交易信息的真实性，常见的普通签名算法有RSA、ElGamal等，特殊数字签名有盲签名、代理签名等，通过将CA发放的数字证书和签名的文件一同发送给接受人来证实交易的真实准确。
身份认证技术通过认证中心对用户身份信息进行验证，确保数字交易者身份的有效性。
防重复交易技术通过数字签字、流水号、时间戳等方式确保数字货币不被重复使
用。
防伪技术通过加解密、数字签名、身份认证等方式确保数字货币真实性与交易真实性。
可信计算包括安全存储、传输保护技术、安全芯片技术。
数字货币系统可靠性、可用性、安全性和抗干扰能力是DCEP稳定运行的重要技术保障。
可信平台模块作为可信计算平台的信任根主要用于可信度量的存储、可信度量的报告、密钥产生、加密和签名、数据安全存储等功能，在可信根的基础上建立的信任链将数字货币计算机系统的从软硬件平台、到操作系统、再到应用形成连锁性逐级信任，嵌入可信计算方案的芯片可能应用到手机端、商业银行及央行的服务器中保障程序运行、数据安全。
2.2.3基于央行顶层设计和终端应用的技术解析
DCEP在央行层面主要涉及发行、流通、管理、回笼四个主要部分，在用户使用层面涉及账户开立、查询、兑换、支付流程。
1.央行顶层设计——发行、流通、管理、回笼
（1）发行、回笼——存款准备金等额兑换
DCEP的发行和回笼过程相似，依托商业银行在央行设立存款电子账户系统，由商业银行提交请领/缴存申请，央行完成业务核查且会计核算系统扣减/增加等额存款准备金成功后，央行生成所有者为商业银行的数字货币或者作废数字货币。
由于在数字货币首次发行时，央行生成的数字货币的所有者是商业银行而非终端用户，说明和现金类似，商业银行需要提前准备适量的数字货币以备终端用户的提取需求，这要求商业银行具有安全级别较高存放数字货币的银行库。
（2）流通——可实现定向转移
DCEP的转移实际上是数字货币字串通过中央银行数字货币系统进行转换并传递的过程：
中央银行数字货币系统将商业银行A数字货币系统的待转移的来源币作废，然后按转移金额生成所有者为商业银行B的去向币，并将剩余金额生成所有者为商业银行A的去向币，然后将去向币分别发送给对应的商业银行。
此外央行数字货币还设置了一种保障定向流通和使用的机制。
对于资金用途的限定能够有效防止资金挪用，保证资金有效使用，降低资金风险，主要实施方式为：
通过设置预定义用途规则产生使用受限和不受限两种状态的数字货币，在使用受限的数字货币得到指定用款方的确认后解锁，转变为用途不受限状态并发送至用款方，相比于一般流通过程增加了用款方确认的环节。
定向使用功能常见的应用场景有扶贫资金的定向使用，银行流动资金贷款只能用于采购原材料和设备，投资资金仅能用于投向定向企业等。
（3）管理——精准适量发行、定制追踪
在现钞发行和流通中难以对发行时点、发行量、流向主体进行有效管理，而在数字货币体系下货币管理难度大大下降、可控性明显增强。
依托数字货币可编程性，央行对于数字货币应用属性进行了一系列设计，能够做到精准适量的货币发行管理和定制追踪。
不同分成数字货币研究所专利中介绍的管理方法和系统有四种，主要实施方式均为通过设置生效条件和特定触发事件让数字货币在一定条件下生效，根据生效条件不同分成基于经济状态条件、基于贷款利率条件、基于流向主体条件和基于时点条件：
此外，数字货币管理还包括对数字货币的追踪，数字货币追踪方法和系统能够解决资金付款方跨主体、层层追踪资金流向的问题，支持货币流向的定制追踪。
2.终端应用——开通、存币、支付等
（1）申请开通——银行账户绑定/钱包服务商
数字货币钱包申请和开通有两种方式，一种是基于银行账户的：
通过银行账户申请开通数字货币钱包，钱包始终与银行账户绑定，钱包访问通过银行账户完成，这种方式充分利用银行成熟IT基础设施和应用服务体系，降低了数字货币的推广门槛。
数字货币钱包的另一种开通方式是基于钱包服务商的：
由钱包服务商创建数字货币钱包，将生成的密钥对、钱包标识发送至发行登记中心生成数字证书并返回钱包终端，终端开立钱包，登记机构根据终端的开通申请对数字货币钱包进行登记注册。
（2）绑定
在基于银行账户的数字货币钱包中，开通时只通过账户行完成一系列认证、申请信息的传递，尚未完成与银行账户完成绑定，在向数字货币钱包中存入数字货币之前，需要与银行账户进行绑定：
用户提供实名认证信息和应用钱包标识，账户行将查询到的银行信息返回账户行应用系统和用户访问系统，待用户确认后完成应用钱包和银行钱包的绑定。
在基于钱包服务商的数字货币钱包模式下，用户可以选择是否绑定银行账户，如果绑定银行账户，其流程应与基于银行账户系统类似，用户首先对接钱包服务商，再由钱包服务商与账户行系统进行进行访问。
如果不选择绑定银行账户，则只需要建立和钱包服务商的电子支付钱包之间的绑定完成数字货币钱包的充值。
（3）支付——支持在线/离线支付
DCEP支持线上支付和离线支付两种方式，其中线上支付需要商业银行的数字货币系统在中间做撮合：
用户终端根据接收的付款指令，从数字货币钱包提取与付款指令所指定的金额相等的数字货币，并将请求发送给商业银行数字货币系统，由商业银行数字货币系统将其发送给中央银行数字货币系统，中央银行数字货币系统完成对数字货币进行属主的变更和来源币的销毁和去向币的生成。
在央行的专利中，数字货币芯片卡承担离线支付的关键环节，一是近场通讯功能
（NFC），二是加解密算法功能，将专门用于数字货币交易且需要与终端设备配合（绑定）使用，另外印制科学技术研究所还提出了一个数字货币的可视版本，类似于加密货币的冷钱包，支持进场通讯、显示数字货币的相关信息。
离线支付时，交易信息无法立即同步至央行登记、也无法通过认证中心进行确权和记录，所以要求终端之间能够独立完成可
靠真实的交易，交易通过芯片的NFC功能完成，真实性由芯片加载的加解密算法保障。
交易客户端之间只存在交易信息的交互而不涉及数字货币的实际转移，只有在联网后才能完成数字货币属性变更和转移等操作：
2.3央行层面专利申请完毕不同参与主体技术路线各有千秋
当前央行有关数字货币的发行全流程专利已经申请完毕。
最新一条对外公示的专利名称为“一种用数字货币兑换存款的方法和系统（于”2017月6月26日申请，2020年11月3日公示）。
从专利的申请主体上看，截至2020年11月16日，央行4家机构累计申请了110项专利，这4家机构及其申请的专利数量分别为中国人民银行数字货币研究所（74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（9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（5项专利信息）。
从专利的申请时点看，中国人民银行数字货币研究所的专利申请集中于三个时间点：
2017年6月26日提交了35项相关专利申请、20
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