姚前：中國央行未來還要研究量子貨幣

小新按：

大多數人是因為比特幣而知道數字貨幣的。實際上，早在比特幣之前，數字貨幣就是密碼學的一個研究分支。現代密碼學的演進使得去中心化的數字貨幣成為了可能。

比特幣出現之後，基於不同區塊鏈技術創新的各種數字貨幣不斷出現。截至 2018 年 7 月，共有近 2000 多種數字貨幣。客觀而言，目前我們所見證的這場席捲全球的去中心化數字貨幣試驗極具爭議。與傳統意義上的商品、資產、支付工具、貨幣等均有所不同的比特幣以其豐厚的回報，吸引了全球投資者的眼球。

不過儘管比特幣如此之紅，最早促使中國央行研究法定數字貨幣的直接動因卻並非是它，而是焦裡幣（Giori Digital Money，GDM）哦~

焦裡幣是什麼？對中國央行數字貨幣的設計有何影響？未來數字貨幣會走向哪裡？請在文中尋找答案吧！

本文摘自上海新金融研究院（SFI）學術委員、中國證券登記結算公司總經理姚前和中國人民銀行數字貨幣研究所副研究員陳華所著的新書《數字貨幣經濟分析》。

本書為上海新金融研究院重點研究課題“法定數字貨幣的經濟學分析——內涵特性、技術模式與發行機制研究”的成果。

本書採用現代經濟學基本分析框架和研究方法，系統研究了數字貨幣的經濟機理與內在邏輯，剖析了共識機制的經濟激勵相容設計、加密代幣的經濟本質及其委託代理問題、分佈式賬本與傳統賬本的異同、去中心化資產交易的新金融市場模式，構建了一個全面的加密代幣估值體系以及初始加密代幣發行的監管框架，闡釋了算法機制運行的經濟機理、優勢缺點及其與市場和企業的邊界，回答了算法經濟是否走向計劃經濟的問題，並對法定數字貨幣的內涵與外延進行了探討，建設性地提出法定數字貨幣研發的關鍵要點、設計考量、參考模型、技術架構、目標定位和發展規劃，探索了法定數字貨幣的前瞻條件觸發和人工智能發行，建立一個動態隨機一般均衡模型，實證研究我國法定數字貨幣發行的宏觀經濟效應。

本書對數字貨幣開展的理論分析、現實研究和政策討論，為不同領域的讀者提供了既廣泛又深入的研究視角和分析框架，獨具特色,富有創新。

數字貨幣的緣起、發展與未來

by 姚前

幾年前，當我們開始做數字貨幣研究的時候，這一領域既冷門，又邊緣，不少人都質疑此項研究的必要性。數字貨幣研究所籌建之初，一直跟我做研究的幾位骨幹人員，沒有一個願意來。在我國，這項工作的展開不能不歸功於周小川博士的敏銳洞察力和學術前瞻性。這兩年，隨著比特幣價格的暴漲暴跌，人們開始紛紛關注這一新興事物。作為一個研究者，儘管我認為比特幣還只是一種準私人數字貨幣，但我對其代表的數字貨幣技術的未來滿懷憧憬！

現代密碼學的演進之路

應該說，有很多人是因為比特幣而知道數字貨幣的。實際上，早在比特幣之前，數字貨幣就是密碼學的一個研究分支。一直以來，密碼學界有一個夢想，我們手裡拿的實物現金能不能在數字化以後，通過數字加密技術，像發郵件一樣，直接從某一個數字身份人轉移到另一個數字身份人的名下？就這麼一個既簡單又複雜的問題，引起了眾多學者的興趣。

這首先需要一套既開放又安全的方法。開放性源於貨幣屬性的基本要求，只有足夠開放，數字貨幣才能成為真正意義上被大眾廣泛接受的數字通貨。安全性則是指數字貨幣在流通過程中要有足夠的安全強度，信息不能被竊取或篡改。這就對數字加密技術提出了比較高的要求，然而在1976 年之前，開放性和安全性尚無法同時滿足。因為彼時還處於對稱密碼階段，加/ 解密共用一把鑰匙。在開放系統中，如何大規模地分發密鑰且保持足夠的安全性，是對稱密碼體系難以解決的一個問題。

1976 年，Diffie（迪菲）和Hellman（赫爾曼）發表名為《密碼學的新方向》的論文，提出了一種完全不同於對稱密碼體系的新思路。他們構造了這樣一種密碼方案：原來對稱密碼體系下的一把鑰匙一分為二，一個是加密密鑰，被用來加密信息；另一個是解密密鑰，被用來從密文中恢復明文。加密密鑰可以公開，是為公鑰；解密密鑰則由個人維持其機密性，是為私鑰。從私鑰可以推導出公鑰，但從公鑰很難逆推出私鑰。這一對（加 / 解密）密鑰還具有以下功能：私鑰持有者可以通過私鑰來給自己發出的信息簽名，任何獲得公鑰的人均可經由公鑰對其進行驗籤。因為加密與解密的密鑰不同，所以該思想被稱為非對稱密碼體系，亦稱為公鑰密碼體系。

1978年，美國麻省理工學院（MIT）的 Rivest（李維斯特）、Shamir（薩莫爾）和 Adleman（阿德曼）發表名為《獲得數字簽名和公鑰密碼系統的方法》的論文，構造了基於因子分解困難性的簽名機制和公鑰加密機制，這就是著名的RSA（三人姓氏開頭字母拼在一起）密碼算法。1985 年，T. ElGamal （厄格瑪爾）基於有限域上的離散對數問題，提出了ElGamal 公鑰密碼體制。同年，Koblitz（科布利茨）和 Miller（米勒）基於橢圓曲線上的離散對數問題，提出橢圓曲線密碼體制（Elliptic Curve Cryptography，ECC）。此外還出現了其他公鑰密碼體制，這些密碼體制同樣基於計算複雜性問題。

非對稱密碼體制解決了開放系統中密鑰大規模分發的問題，不僅可以加密信息，還可以對信息發送者驗明正身，這是密碼學的一次重大革命。密碼學的應用因此從軍事領域擴展至民用領域。鑑於密碼學的重要性，美國政府一度限制密碼技術的出口，因為密碼技術曾被認為是一種武器。現在這種限制已被廢除。

如果說簽名技術解決了數字貨幣發行人、持有人的身份問題，加 / 解密技術則部分解決了數字貨幣流通的問題，因為數字貨幣尚有雙花問題需要面對。貨幣數字化之後，防偽變得更為麻煩，在計算機裡代表數字貨幣的信息很容易被複制，而要防止此類複製卻極為棘手。解決雙花問題的基本思路是賦予數字貨幣一個唯一的序列號，相當於冠字號碼，隨機數、哈希函數的作用因此凸顯。從某種意義上看，比特幣區塊鏈上每一筆交易、每一個區塊的哈希值，都可以視作其所代表的一定數量比特幣的序列號。

數字貨幣技術是在密碼學不斷演進的基礎上蓬勃發展起來的。巧合的是，從1978 年到現在，不僅是我國改革開放的 40 年，也是數字貨幣技術快速發展的 40 年。

中心化和去中心化的數字貨幣試驗

1982 年，David Chaum（大衛•喬姆）在頂級密碼學術會議——美密會議上發表了一篇論文《用於不可追蹤的支付系統的盲簽名》。論文中提出了一種基於 RSA 算法的新密碼協議——盲簽名。利用盲簽名構建一個具備匿名性、不可追蹤性的電子現金系統，這是最早的數字貨幣理論，也是最早能夠落地的試驗系統，得到了學術界的高度認可。1994 年，Bruce Schneier（布魯斯·施奈爾）的經典教材Applied Cryptography ：Protocols，Algorithms，and Source Code in C《應用密碼學：協議、算法與C源程序》，就專設一節，探討David Chaum 的電子現金協議。

David Chaum 提出的電子現金系統有兩項關鍵技術：隨機配序和盲化簽名。隨機配序產生的唯一序列號保證數字現金的唯一性；盲化簽名確保銀行對該匿名數字現金的信用背書。Chaum 的理論及其研發的 E-Cash（電子現金）激發了研究者對數字貨幣的興趣。經過近 40 年的發展，數字貨幣已經在 Chaum 的基礎上融合了包括群盲簽名、公平交易、離線交易、貨幣的可分割性等在內的新概念。

但 Chaum 當時建立的模型還是傳統的“銀行、個人、商家”三方模式。

2008 年，一位名為 Satoshi Nakamoto（中本聰）的神秘人發表經典論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》，提出了一種全新的電子化支付思路——建立完全通過點對點技術實現的電子現金系統，將 Chaum 的三方交易模式轉變為去中心化的點對點交易模式。技術思路是：把通常意義上的集中式簿記分拆為約每十分鐘一次的分佈式簿記，簿記的權利由全網競爭選取，簿記數據按時間順序連接起來並廣播全網。任何節點均可同步到網絡上的全部簿記記錄，均可投入計算資源參與簿記權的爭奪。攻擊者如果不掌握全網 50%以上的計算資源，就無法攻擊這套簿記（鏈接）系統。通過這樣的設計，以前人們隔著萬水千山做不到的點對點交易，現在不依賴銀行等中介機構而僅靠分佈式賬本就可以實現。

比特幣是一個互相驗證的公開記賬系統，具有總量固定、交易流水全部公開、去中心化、交易者身份信息匿名等特點。其“未花費過的交易輸出”（Unspent Transaction Output，UTO）的絕佳設計，解決了 E-Cash 數據庫無限膨脹的問題，使數字貨幣技術出現新的飛躍，人們將這一前沿技術稱為區塊鏈技術。

比特幣出現之後，數字貨幣的發燒友狂喜地發現，去中心化的數字貨幣夢想竟也可以大規模試驗了。於是，基於不同區塊鏈技術創新的各種數字貨幣不斷出現。截至 2018 年 7 月，共有近 2000 多種數字貨幣。其中一些加密貨幣利用各種加密技術，對比特幣進行了擴展與變形，如以太幣擴展了比特幣的可編程腳本技術，致力於發展一個無法停止、抗屏蔽和自我維持的去中心化智能合約平臺；達世幣設置了雙層獎勵制網絡，提供即時支付以及以混幣技術為基礎的匿名支付等增強服務；門羅幣採用環簽名技術隱藏交易雙方地址，並吸收比特幣社區發展出的機密交易技術隱藏交易金額，提供了更完善的匿名性；瑞波幣允許不同的網關發行各自的 IOU（I Owe You，相當於在線債券的借據），並實現不同 IOU 之間的自動轉換；零幣首次將零知識證明算法 zk-SNARK 用於保證交易發送者、接收者和交易數額的隱私性，具有較強的學術創新。

這就是我們目前看到的席捲全球的去中心化數字貨幣試驗。客觀而言，這個試驗極具爭議，有人對比特幣背後的技術嘖嘖稱歎，有人攻擊它說它是詐騙工具，有人認為其堪比黃金，亦有人認為其一文不值。一些知名人士，比如許多諾貝爾經濟學獎獲得者，也發表了自己的觀點。“天下熙熙，皆為利來；天下攘攘，皆為利往”，眾說紛紜間，與傳統意義上的商品、資產、支付工具、貨幣等均有所不同的比特幣以其豐厚的回報，吸引了全球投資者的眼球。

數字貨幣是電子貨幣與實物現金的一體化

想要評價數字貨幣，我們必須回到中本聰的經典論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》。其中有兩個關鍵詞：“點對點”和“電子現金系統”。“點對點”的特性，使我們想起了實物貨幣，因為它就具有“點對點”這一優越的支付特性，只是其支付功能逐步被電子支付工具所蠶食。時至今日，“無現金社會”甚囂塵上，實物現金似乎已無容身之地。果真如此？事實上主要經濟體的實物現金投放和使用是在增加而不是在減少。所以實物現金的未來究竟如何，現在恐怕還不能妄下結論。

也許從哲學角度分析有助於理解這個問題。按照馬克思主義辯證法，一樣事物從自然產生到消亡，並不是簡單的消失，而是有一個推陳出新的過程，此乃“否定之否定”。貨幣亦是如此，假使實物現金在長期的歷史進程中要消亡的話（當然這一點還有很大爭議），這個“否定之否定”應該是什麼？個人以為，那就是“點對點 + 電子支付系統”。也就是說，從實物現金的角度看，需要“+ 電子支付系統”；而從銀行存款轉賬、第三方支付等電子支付工具的角度看，則需要“+ 點對點”。

所以個人以為，所謂的數字貨幣應該是電子貨幣和實物現金的一體化。這個一體化如果動態地去理解可能會更好，現在數字貨幣的定義還是存在爭議的，我認為不要把這個事情看成一個靜止的狀態。數字貨幣一定與貨幣的數字化進程緊密相關，在這個進程中，貨幣的數字化實際上是一個非常動態的、不斷演進的東西，有些屬性可能我們看得很清楚，還有一些屬性很可能現在看不清，還需要完全展開，需要觀察和研究。這個觀察和研究，如何與法定數字貨幣的設計相結合，就是我們現在工作的重點。

很顯然，實物貨幣向數字貨幣演進的意義在於，實物貨幣的支付功能優化了，可以在多種交易介質和渠道上完成支付，具有良好的普適性和泛在性。電子支付工具向數字貨幣演進的意義則在於，它能吸收實物貨幣“點對點”支付和匿名性的特性，將支付權利真正地賦加在用戶自身。在一定程度上，第三方支付的出現破除了用戶對銀行賬戶的依賴以及被施加的約束（如需要到銀行物理網點和自動取款機辦理業務、一層層煩瑣的業務程序等），有效釋放了用戶的支付主動性和能動性，降低了支付交易成本。但這還遠遠不夠，貨幣、賬戶的所屬權歸誰？其中信息可向哪些人透明？透明到什麼程度？可否被追蹤？這些理應都由用戶自主掌控。

央行信用不可或缺

或許有人會說，既然數字貨幣是實物貨幣和電子支付工具的發展方向，那麼是否就意味著比特幣終將勝出，笑到最後？也許一些持“貨幣非國家化”觀念的自由主義者會這麼認為。但是，許多國際組織和政府部門卻傾向於將比特幣定位成虛擬貨幣。為什麼叫虛擬貨幣？因為它背後沒有資產支撐，許多人（包括多位諾貝爾經濟學獎獲得者）認為它是沒有前景的，儘管它的暴漲掀起了一股巨大的浪潮。“比特幣也許會失敗，問題是這裡頭有錢可賺”，這句話道盡了很多人對“比特幣”們的真實心態。比特幣價格漲到什麼程度才算合理？其暴漲究竟有多少泡沫？這是仁者見仁，智者見智的問題，作為研究者而不是投機客，追問“比特幣”們的真正價值所在才是問題的關鍵。

回顧加密貨幣的研究歷程，如果說 David Chaum 模式的數字貨幣是基於“銀行—個人—商家”三方模式來設計的，那麼比特幣模式的數字貨幣則由原來的三方模式，變成了點對點的兩方交易模式。這當然是一個範式的飛躍，但這兩個模式都沒有考慮中央銀行的角色。David Chaum只是探討了匿名化現金的實現機制，根本沒有涉及中央銀行；比特幣所謂的挖礦發行，煞有介事，實質上是把記賬權、鑄幣權和發行權混為一談，央行的角色因此消解。實際上，他們更多的是在研究數字化技術本身，但貨幣作為一般等價物，顯然不只是（數字）鑄幣技術的問題，其背後的價值支撐才是關鍵。

各種貨幣形態均有價值錨定。商品貨幣、金屬貨幣的價值錨定來源於物品本身的內在價值。金本位制度下，各國法定貨幣以黃金為價值錨定。佈雷頓森林體系崩潰以後，各國法定貨幣雖不再與黃金掛鉤，但是仍以主權信用為價值擔保。全球那麼多的貨幣，根本區別在於背後的價值支撐而不是鑄幣技術。相信現有的數千種加密貨幣，在追求極客技術的同時，也會逐步認識到這一點：當前的經濟社會是一個高度發達的信用經濟社會，貨幣發行和管理功能有缺陷的“比特幣”實難擔當大任，核心問題在於這類“可轉讓數字資產”很難構建自身的價值支撐體系。

所以，必須把目前虛擬貨幣缺乏價值支撐這一根本性的缺陷矯正過來。技術固然可以向典型的虛擬貨幣、加密貨幣取經，但人類社會長期形成的貨幣的本質內涵，理應是數字貨幣發行的基石。從這個意義上說，虛擬貨幣的未來得有一個“去虛擬”的過程，一個可能的變化是在前述所言的“點對點 + 電子支付系統”的基礎上，再加上強有力的“央行信用”，也就是“點對點 + 電子支付系統 +央行信用”。

因為價值支撐的缺失，各國政府對於虛擬貨幣活動，如ICO（Initial Coin Offerings，初始代幣發行）、虛擬貨幣交易等，一直持審慎的態度，對其中隱含的金融風險和投資者保護問題高度警惕，但對代幣或者是虛擬貨幣背後的技術卻是積極態度。數字貨幣可謂數字經濟發展的基石，把實物貨幣轉為數字貨幣的夢想已在民間率先發力和試驗，中央銀行必須奮起直追。

私人部門與公共部門創新

以太坊的創始人 Vitalik Buterin（維塔利克·布特林）認為數字貨幣這樣的創新由政府部門來主導是不可能實現的。這是一個很有趣的觀點，私人數字貨幣伴隨著財富效應，投資人趨之若鶩；法定數字貨幣一定程度上則是對原有知識結構和投資收益的挑戰，阻力難免。兩者的難易程度一望即知，問題是在推動創新方面，政府的作用怎麼可能缺位呢？早在 20 世紀 20 年代，凱恩斯就寫下了這樣的話：

宣稱私人利益和社會利益必定會相互一致，這是沒有根據的，上天並非如此來統治世界的。說兩者在實際上是一致的，這也是不真實的，在現實生活中並非如此來管理社會的。斷言開明的自利必定會促進公共利益，也不是根據經濟學原理得出的正確推論。而所謂自利一般是開明的，同樣也是不符合實際情況的。

ICO、IFO（首次代分叉發行）彷彿就是這段話最好的註解，有人因此感慨：“人性是比特幣生態鏈上最大的弱點！”所以我以為，對於 Vitalik 的論斷，最好是看看情況再下結論。無論是官方還是民間，數字貨幣研發進程的大幕都才剛剛拉開。兩者也未必就是絕對的涇渭分明，公權與私權，宛若一枚硬幣的兩面，既對立又統一。任何新生事物都需要時間來檢驗。

實際上，老百姓對貨幣的基本要求也就兩個：一個是不能假了，另一個是不能毛了。無論是對私人數字貨幣，還是對法定數字貨幣，這兩個要求都概莫能外。就全局最優的角度而言，我們相信，央行數字貨幣理應更能滿足大眾對貨幣的需求。

“實物現金 + 電子支付系統”“數字貨幣 + 央行信用”“電子支付工具 + 點對點”甚至“+ 央行信用”“+ 可控匿名”“+ 智能便捷”……各類演變看似各異，實則脈絡清晰。不僅朝著“你中有我，我中有你”的方向演進，而且“草蛇灰線”“伏脈千里”之外的則是那若隱若現的法定數字貨幣。

但這裡還必須加一句：這樣說並不意味著央行數字貨幣可以不經考驗即順利推出。大浪淘沙，法定數字貨幣也不可能例外！官督商辦，自古有之。私人數字貨幣就一定不能轉正嗎？

我國法定數字貨幣探索

中國人民銀行是最早對數字貨幣進行研究和試驗的中央銀行，早在去中心化數字貨幣尚未成為風潮的時候，就已探究過這一領域。事實上，促使中國央行研究法定數字貨幣的直接動因並非比特幣，而是焦裡幣（Giori Digital Money，GDM）。

顯然，GDM 遵循的是傳統的以中心化為特徵的數字貨幣模式。作為法定數字貨幣的典型案例，其編碼的理念深刻影響了中國央行數字貨幣研究團隊。

事實上，包括我在內的很多早期接觸過密碼貨幣的人，一提數字貨幣就都不約而同地想起了David Chaum 的 E-Cash。十多年前，我在中國科學院研究生院計算與通信工程學院任兼職教授，其間承擔《金融信息化》的授課任務，其中一章“電子貨幣”就專設一節講授 E-Cash 系統。因此，在參與我國央行法定數字貨幣的研究之後，GDM 之外，我就是從 E-Cash 入手，到 Mondex（英國西敏寺銀行開發的電子錢包）、M-Pesa（肯尼亞的移動支付）、Bitcoin（比特幣）、遊戲虛擬幣，再到第三方支付……依次爬梳各類典型系統。研究小組曾特別邀請密碼學家王小云老師前來授課，彼時小云老師還沒有當選為中科院院士。當她亮出了授課內容 E-Cash 時，我會心一笑。是的，我們的關注點都不是隻盯著比特幣。後來小云院士建議研究安全電子交易協議（Transaction Secure Electronic Transaction，SET），2017 年則建議我們研究 Zcash（零幣）。

迄今為止，中國央行依然旗幟鮮明地倡導央行數字貨幣應不同於各種代幣的去中心化發行模式，並大聲疾呼區塊鏈只是法定數字貨幣的一項可選技術。那當然是堅強領導的結果。而此時回憶過往，亦深感這些理念淵源有自。事實上，我們一直主張的“可控匿名”，也與加密貨幣的思路一脈相通。

早在與小云老師交流的時候，我們就希望可以聯合頂尖密碼專家為央行數字貨幣設計專用的密碼算法和相關協議，並申請國家標準乃至國際標準。可惜專家們大都事務繁忙，茲事體大，至今尚在意向之中。

2018 年 7 月，Diffie 來北京，在金融街歡迎 Diffie 的座談會上，我領頭致辭，之後聆聽他對密碼學和區塊鏈的高見。半個月後，在紐約的國際電信聯盟數字法幣焦點組大會上，我又有幸與 Chaum 同臺發言，私下我們還就數字法幣的匿名性問題做了探討。短短一個月內，連續與教科書上的人物面對面交流，不亦樂乎！

當聽到 Diffie 論述從主機系統到個人電腦、互聯網、區塊鏈的發展趨勢時，我深感此老的與時俱進。從歷史上看，技術創新從來就是以螺旋式上升的方式向前推進的。基於區塊鏈或不基於區塊鏈，基於賬戶或不基於賬戶，分佈式還是中心化，兩邊極點孰優孰劣，形而上的爭論很容易面紅耳赤，實際上還是得根據具體約束條件來選擇把握，中庸之道當然是在兩個極點之間尋求最優點。

總體來說，我國法定數字貨幣的探索工作是在紮實有序地推進。2014 年，中國人民銀行正式啟動法定數字貨幣研究，論證其可行性；2015 年，持續充實力量展開 9 大專題的研究；2016 年，組建中國人民銀行數字貨幣研究所，專門承擔法定數字貨幣研發工作。取得的成果主要有：

一是理論研究。在論述可行性的基礎上，對法定數字貨幣發行和業務運行框架、關鍵技術、發行流通環境、法律問題、經濟金融影響、國際經驗、與私人發行數字貨幣的關係等進行了充分探討，形成了系列研究報告。2016 年初，召開數字貨幣研討會，系統地展示了人民銀行關於數字貨幣的研究成果，並擇要發表於《中國金融》數字貨幣專刊。

二是研發實驗。基於我國“中央銀行－商業銀行”二元體系，開發出準生產級的法定數字貨幣原型系統。在此基礎上，設計實現了基於區塊鏈技術的數字票據交易平臺，開展法定數字貨幣的沙箱試驗。

三是專利申請。在原型開發的基礎上，打造具有自主知識產權的區塊鏈底層平臺，並搭建數字貨幣專利體系。累計完成 80 餘件專利申請工作，初步形成一批關鍵性的數字貨幣專利集合。

2017 年，研發工作進入新的階段。經國務院批准，中國人民銀行組織相關市場機構開展名為 DC/EP（Digital Currency/Electronic Payment）的法定數字貨幣分佈式研發工作。中央銀行組織市場共同研發的意義在於，在保障央行貨幣發行權的前提下，群策群力，充分發揮市場機構的業務優勢和創新能力，探索最佳實踐。

未來展望之一：基於賬戶與基於價值

目前，大家喜歡將法定數字貨幣分為基於賬戶和不基於賬戶兩種。這實質上是將法定數字貨幣的定義進行了“泛化”，將電子貨幣也納入了數字貨幣範疇。若基於這樣的界定，只要在現有的“電子貨幣”基礎上再加上“央行信用”，所謂的法定數字貨幣就可以“呼之欲出”。在電子貨幣體系已經很成熟發達的我國，這是顯而易見的前景。我國已經形成了央行準備金賬戶、商業銀行賬戶、第三方支付賬戶的多層賬戶體系，覆蓋了機構端、客戶端、對公對私、線上線下、跨境支付等各種場景，市場成熟，產業完備。

2017 年初，以支付寶、微信支付為代表的第三方支付機構，喊出了“無現金社會”的口號。儘管它們將自己當作了實物現金的替代者，但目前第三方支付的虛擬賬戶中的資金，還只是支付工具，達不到現金的層次。很顯然，這是第三方支付對自己提出的更高的要求。假如第三方支付的虛擬賬戶中的資金變成了真正的數字現金，那無疑是整個支付行業的重大變革。有人因此認為，第三方支付機構 100% 準備金存繳之後，它們虛擬賬戶中的資金就是法定數字貨幣了。這是一個有趣的觀點。

另一個值得關注的現象是，縱覽全球，各國開展的法定數字貨幣試驗，大多是不基於賬戶或者說是基於價值形式的法定數字貨幣試驗。比如，加拿大的 Jasper 項目，試驗基於分佈式賬本技術（Distributed Ledger Technology， DLT）和數字存託憑證（Digital Depository Receipt，DDR）的大額支付系統；新加坡的 Ubin 項目，評估在 DLT 上以數字新元的代幣形式進行支付結算的效果；歐洲和日本央行的 Stella 項目，旨在研究 DLT 在金融市場基礎設施中的應用，評估現有支付體系的特定功能是否能夠在 DLT 環境下安全高效地運轉。目前來看，學術界的熱點也大多是基於價值的法定數字貨幣，亦即央行加密貨幣的研究。

如前述所言，數字貨幣的真正本質是電子貨幣與實物現金的一體化。若不吸收實物貨幣“點對點”支付、匿名性等特性，僅是“電子貨幣 + 央行信用”，那是法定電子貨幣，而非法定數字貨幣。當然，若在定義本身就已將電子貨幣納入數字貨幣範疇，這一矛盾就沒有那麼突出了。有句話叫“最好的未必就是最合適的”，如果不在學術的辨析上較真，現實的選擇似乎還是以合適為宜。

應該說，以比特幣為代表的去中心化數字貨幣試驗為我們的研究提供了一個有益的技術參照。一方面，不要硬性把央行數字貨幣和分佈式賬本技術捆綁起來，這不是一個必須的選項，央行數字貨幣並不必然採用區塊鏈技術。另一方面，也不要將金融行業熟悉的賬戶概念與加密代幣、區塊鏈技術對立起來。從演化路徑來看，央行發行法定數字貨幣其實是從賬戶向央行代幣延伸的過程；而加密代幣從公有鏈到聯盟鏈，到私有鏈，則可看作從代幣往賬戶方向的推進。這裡賬戶與（代）幣其實是一個不斷融合的關係。因此，央行發行法定數字貨幣，個人以為CBDA（Central Bank Digital Account，央行數字賬戶）、CBDC（Central Bank Digital Currency，央行數字貨幣）、CBCC（Central Bank Crypto-Currencie，央行加密貨幣）混合的思路比較穩妥。

比較私人（準）數字貨幣和法定數字貨幣，前者是已經出生的孩子，能不能上戶口還是個問題，大家對它的認識一直有爭議；後者還沒有生出來，還只是停留在藍圖階段，大家卻都覺得根正苗紅。但說老實話，這兩個“孩子”將來誰真有出息，恐怕有人（如Vitalik）會有不同的看法。所以，無論前者是好孩子還是壞孩子，摒棄成見，拒絕炒作，多研究裡面的技術、學理的東西，可能會更好。

未來展望之二：自頂向下與自底向上

談到央行信用，還須釐清“真正的央行信用”與“央行信用‘加持’”兩者之間的本質區別。即便是 100% 準備金存繳，私人部門發行的電子貨幣（如商業銀行存款貨幣以及第三方支付賬戶資金）只能算是央行信用“加持”，而非真正的央行信用。當然上文也說了，若將央行數字貨幣的概念泛化，這一差別似可忽略。

就其本質而言，既然央行數字貨幣是中央銀行的信用，那麼無論在技術上央行數字貨幣體系設計了多少層，但在邏輯上都只有一層。技術風險當然可以（也必須）分散，中央銀行亦可以不摻和底層客戶的每一筆交易，但中央銀行對央行數字貨幣的管控應有手段穿透到底，以切實保障央行數字貨幣的法理屬性。

目前，技術上的設計思路比較習慣採用“自頂向下”，按照中央銀行和運營機構系統進行分層設計。這種雙層架構的設計本身沒有大問題，但“自頂向下”的思路，將中央銀行作為源頭來設計整個業務流程，使得中央銀行成為下層所依賴的中心，很容易忽略系統面對的海量服務人群，顧頭難以顧尾。運營機構有可能依賴中央銀行進行互聯互通，技術上無法有效解決中央銀行中心節點的壓力。

顯然，需要從終端用戶角度考慮系統的重心，兼顧“自底向上”的設計思路。技術上依然可以採用雙層架構，但優先考慮便利化的用戶服務，央行數字貨幣說到底是需要老百姓用起來的。這樣“自頂向下”的底層就變成了前臺，由多個運營機構響應用戶的請求，功能側重於交易處理；“自頂向下”的上層就變成了後臺，由中央銀行進行管控，功能偏向於穿透式監管。前後臺劃分的目標應是以用戶為中心，既為數字貨幣錢包的創新提供廣闊的施展空間，也與傳統系統充分解耦，儘可能減輕中央銀行壓力。“自底向上”的雙層架構從業務實質上講，就是“總/分雙層賬本結構”，交易明細賬本由運營機構實時記錄，中央銀行只定期維護運營機構總賬本。

基於“總/分雙層賬本結構”，如何保證中央銀行有效實現穿透式監管，並實現全局一致性，從技術角度，有不同的設計方案。比較直接的方式，可以考慮通過建立中央銀行和運營機構共同參與的統一分佈式系統，中央銀行作為主中心，擁有全局賬本，運營機構作為分中心，實現多副本明細記賬，相互備份、多點多活。這樣運營機構不用擔心被旁路，在分擔中央銀行壓力和風險的基礎上，可以開展全新的業務。中央銀行亦無需擔心中心樞紐的壓力，在相對輕鬆維護全局賬本的基礎上，可以從容考慮包括央行數字貨幣在內的全新貨幣政策。這種設計將分層業務邏輯通過前後臺系統劃分來實現：央行不參與前臺業務，其中心化管控通過後臺統一分佈式系統來實現；運營機構承擔前臺的處理，用戶可獲得便利化的服務；央行既能夠管控全局，又可避免中心化依賴。

從長期技術演進的發展角度來看，央行數字貨幣本身不侷限於特定技術；從競爭擇優的角度來看，也需要多種技術路線在優化演進過程中進行充分比較。因而，技術上央行數字貨幣體系應該是一種包容性的架構，既能夠體現成熟技術的穩定性，又能夠保持一定的技術先進性。

因此，可以在上述傳統分佈式數據庫技術基礎上，引入最新的分佈式賬本技術，形成央行數字貨幣“雙分佈式賬本”技術路線。一是交易賬本：採用傳統的分佈式數據庫技術，利用現有金融核心系統成熟經驗，滿足當前交易性能要求。二是結果賬本：用於記錄最終交易結果，可採用最新的分佈式賬本技術，中央銀行和各運營機構共同參與，各節點維護相同的賬本數據，通過共識機制，保證各節點賬本數據的全局一致性，並且難以篡改。通過異步方式提交結果賬本，從而不影響交易賬本的處理時效。結果賬本數據一經寫入，便具有高可靠、高安全、高可信等特點，並可為社會提供基於可信數據的確權服務，從而充分發揮分佈式賬本技術的優勢。這種開創性的雙賬本包容性設計，既延續了傳統技術的成熟穩定性，又為新的分佈式賬本技術留有空間，使得兩種分佈式技術相互兼容、並行不悖、優勢互補，並在演進過程中，競爭擇優。

2016年，中國央行的數字貨幣原型系統就採用了“雙分佈式賬本”技術路線，這是一種可進可退的方案。隨著分佈式賬本技術的不斷優化，性能不斷提升，交易賬本向結果賬本異步寫入交易結果，其延時會逐漸縮短。有理由相信：同步寫入之日，就是分佈式賬本技術取代傳統分佈式數據庫之時。

未來展望之三：量子貨幣

展望未來，央行數字貨幣還需要研究量子貨幣。

量子貨幣本質上是一種基於密碼學的數字貨幣，其優於經典數字貨幣的核心是利用了量子疊加態和量子計算實現的量子防偽技術。這項技術綜合運用了物理學、計算機科學和密碼學等多個學科領域的前沿知識，最終可以在不引入記賬機制的前提下解決經典數字貨幣最頭痛的雙花問題。理想的量子貨幣可以同時實現易於識別、難於偽造、無法複製、方便使用等數字貨幣特性，相當於同時結合了傳統貨幣（紙幣）和經典數字貨幣的優點，並避免了它們各自在本質上難以克服的缺點。這也是探索量子貨幣的意義所在。目前來看，除了雙花問題，量子貨幣技術還需要解決一些核心問題。一是如何編碼生成一系列的量子態代表量子貨幣，並且生成的量子貨幣必須支持驗鈔操作。二是如何應對損耗。量子世界中測量是唯一能建立量子態和經典世界聯繫的橋樑，因此驗鈔過程一定會涉及測量量子態，這樣驗鈔過程是否會給量子態帶來損耗？如果允許有一定的可控範圍的損耗，是否能設計出相應的驗鈔機制？這種機制是否能支持多次驗鈔？損耗是否會導致一定概率出錯？出錯的話如何解決問題？

量子密碼是近年來國際學術界的一個前沿研究熱點。面對未來具有超級計算能力的量子計算機，現行基於解自然對數及因子分解困難度的加密體系、數字簽名及密碼協議都將變得不夠安全，而量子密碼則可達到經典密碼學所無法達到的兩個最終目的：一是合法的通信雙方可察覺潛在的竊聽者並採取相應的措施；二是竊聽者難以破解量子密碼，即便企圖破解者擁有強大的計算能力。可以說，量子密碼是保障未來網絡通信安全的一種重要技術。

考慮到量子計算和通信技術還處於探索階段，理想中的量子貨幣尚需時日。當前，可部分應用量子技術為數字貨幣的設計和實現提供服務。例如，基於量子隨機數生成數字貨幣字符串，可以保證數字貨幣在防偽方面初步具有量子安全性。這種具有量子隨機性的數字貨幣，一定程度上代表了新型的不依賴於賬戶的數字貨幣形態，可進一步為數字貨幣點對點支付打開新的空間。

隨著對量子密碼體制研究的進一步深入，越來越多的方案將會被提出。因此，必須對這一領域保持持續關注。

姚前

2018年7月20日

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