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中國銀行企業級架構辦公室資深經理

宋首文

央行數字貨幣是各國進一步推動貨幣體系數字化的必由之路，而俄烏衝突警示我們需要重新審視極端情況下央行數字貨幣安全性的提升方向。

在數字經濟發展的時代大勢之下，央行數字貨幣將成為各國貨幣體系不可或缺的組成部分。數字經濟不僅催生出移動支付，給現有支付體系和貨幣體系帶來大幅變革，同時也推動了各類私人數字貨幣（如比特幣、Libra等）的誕生，給各國的貨幣主權帶來重大挑戰。

為了滿足社會對安全普惠的新型支付基礎設施的需求，同時為了維護貨幣主權，增強宏觀調控能力，各國央行均推動了央行數字貨幣的研發。據國際清算銀行（Bank for International Settlements，簡稱BIS）報告，2020年末86%的央行已開展了數字貨幣研究。

我國央行數字貨幣的研發和應用走在各主要經濟體的前列，在安全性設計方面也有相關考慮。數字人民幣自2014年啟動立項研究，2019年開始試點，截至2021年6月，數字人民幣已經在11個試點地區超132萬個場景進行了試用，交易量累計超過7000萬筆，交易金額約345億元。可以預見在全面推廣後，數字人民幣將發揮更加重要的經濟作用。

俄烏衝突警示我們需要重新審視極端情況下央行數字貨幣的安全性。自2022年2月俄烏衝突以來，各西方國家的制裁給俄羅斯經濟帶來極大傷害。除了資產凍結、環球銀行金融電訊協會（Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunications，簡稱SWIFT）除名等被媒體廣泛報道的制裁措施外，有一項加密數字貨幣相關的制裁也應當引起重視。

2022年3月7日，美國數字貨幣交易所（Coinbase）凍結了超過2。5萬個俄羅斯個人或實體的交易地址，原本自我標榜去中心化自由交易的加密數字貨幣，在政治衝突之下也不再有安全性。央行數字貨幣與私人數字貨幣在技術上具有相似性，而央行數字貨幣作為基礎貨幣和新型金融基礎設施，其安全性直接關乎國家信用，因此對其相關風險的識別和管理極其重要。

央行數字貨幣及其關鍵技術

英國最早展開央行數字貨幣的相關研究，其定義通用性最強：中央銀行數字貨幣是中央銀行貨幣的電子形式，家庭和企業都可以使用它來進行付款和儲值。該定義強調了央行數字貨幣的法定貨幣地位。

而數字人民幣的定義則更加明確：是由人民銀行發行，由指定運營機構參與運營並向公眾兌換，以廣義賬戶體系為基礎，支援銀行賬戶松耦合功能，與紙鈔和硬幣等價，並具有價值特徵和法償性的可控匿名的支付工具。除了強調法幣地位外，還明確了數字人民幣的雙層運營體系，以及相容錢包和賬戶體系的設計理念。

央行數字貨幣與私人數字貨幣在技術層面有極大的相似性，如兩者均使用了分散式賬本、非對稱加密技術、區塊鏈智慧合約等，這使得某些存在於私人數字貨幣領域的重大安全風險同樣存在於央行數字貨幣體系之中，因此說明這些共同的技術基礎可以成為兩者比較研究的基礎。

分散式賬本技術：區塊鏈底層技術的安全性

分散式賬本技術是私人數字貨幣的基礎，如今也被大多數央行數字貨幣使用。如加拿大央行和新加坡央行分別透過多個階段的實驗專案，先後驗證了基於分散式賬本技術發行央行數字貨幣並用於銀行間大額支付結算、交易所證券券款對付結算、跨境、跨平臺、跨貨幣交易結算的可行性和先進性。

分散式賬本的底層技術是區塊鏈技術，其透過密碼學方式保證了資料在不同節點間的完全同步和不可篡改偽造。因此基於分散式賬本技術的央行數字貨幣，可能會面臨因區塊鏈多節點計算和互動而帶來的資料處理效率低、任一節點資料洩露風險等問題。

非對稱加密技術：私鑰的安全性

央行數字貨幣在技術角度上是一段加密的字串，其發行和流通均應用了非對稱加密技術作為身份識別的基礎。非對稱加密技術指用一對私鑰和公鑰對資訊進行加密和解密。私鑰或公鑰加密的資訊僅能用對應的公鑰或私鑰解密，且由私鑰推匯出公鑰的正向過程非常容易，而反向推導的過程極其複雜，現有技術條件下幾乎不可能實現。因此私鑰是持有機構或個人唯一的身份證明。

在數字人民幣的發行過程中，央行使用央行私鑰加密，從而運營機構和公眾均可使用央行公鑰對數字人民幣鑑定真偽。在數字人民幣流通中，付款方將交易資訊用個人私鑰加密傳送給運營銀行和央行，從而央行可使用對應公鑰解密驗證交易真實性。

智慧合約技術：程式碼和外部資料來源的安全性

智慧合約已在私人數字貨幣普及，如以太坊是最早的開源智慧合約開發平臺，而央行數字貨幣也運用了智慧合約技術。智慧合約記錄了不同交易方之間協議，當智慧合約的前置條件滿足後，相關交易由區塊鏈自動執行。

數字人民幣可以載入有利於貨幣職能的智慧合約，實現條件支付、約時支付等功能。智慧合約的具體實現如下：將智慧合約本身的標識資訊和事件觸發函式相關的事件寫入區塊鏈底層，並監測外部輸入的事件資訊，若該事件資訊滿足事件觸發函式，則執行相關智慧合約。

央行數字貨幣——數字人民幣的技術架構

在上述定義和底層技術的基礎上，央行數字貨幣存在多種可能的技術實現路徑，如區塊鏈採取公有鏈、私有鏈或是聯盟鏈，整體運營體系採取單層運營或是雙層運營等。已經進入大範圍試點的數字人民幣可以為我們提供一個典型的技術實現例項。

按照數字人民幣原型系統的設計理念，其核心在於“兩庫三中心”。兩庫屬於資源層系統。其中發行庫儲存了所有數字人民幣的全量資料，數字人民幣的發行、流通、回籠都會經過央行登記中心處理後將資料儲存在發行庫中。而銀行庫會定時同步發行庫的資料。三中心屬於服務層系統，其中登記中心主要完成數字人民幣發行生成、流通交易、回籠作廢全過程的處理和登記，並將對應資料記錄到發行庫中。認證中心是安全元件，用於管理客戶資訊，並實現數字人民幣可控匿名。大資料中心主要基於發行庫的資料進行分析處理……

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本文編輯：王茅