中国法定数字货币(DCEP)报告 - DCEP实现细节

这里的实现细节主要针对上述的特性来展开讲解。[3]

# 货币模型

基于对当前各个专利的研究,大致能确定 DCEP 是一种类似 UTXO 结构的货币模型。DCEP 的发行模式有三种方式(这里为了简单我们称央行的发行的数字货币为 D 币)1. 按照最小面额产生,比如说央行发行总量为 100 元,并且最小面额是 1 分,那么央行将发行 10000 个面额为 1 分的 D 币;2. 根据用户具体提款金额来生产,例如某个用户通过转账得到了 12.34 元的 D 币,那么央行相当于发行了一个面额的 12.34 的 D 币;3. 按照流通中实际货币面额产生,这个是最贴近当前实际现金的,例如央行发行面额为 100、50、20、10、5、1 元等的 D 币,那么后续流通过程中都是以这些面额的 D 币进行流通。关于 UTXO 结构,这块与 BTC 有很大不同,UTXO 表示未花费的交易,BTC 中通过这个未花费的交易来表示你拥有的余额。比如说 Alice 转给 Bob 一个 BTC,对于 Bob 来说如果没有花掉这个 BTC 的话,那么 Bob 就拥有了一个金额为 1 BTC 的 UTXO,就像现金一样 Bob 拿到了纸钞,只要不花掉,那么就是你的钱。Bob 如何证明他的确拥有这个 UTXO 呢?简单地说,谁拥有解开 UTXO 的锁的钥匙,这个 UTXO 就是谁的,至于有哪些锁,如何开锁,大家可以查询下 P2PKH,P2SH 等信息,我们也会在接下来的文章中详细介绍。在 DCEP 中,是通过登记中心来完成 UTXO 的功能,至于如何做的会在下面仔细介绍。

# 系统核心要素

央行的 DCEP 系统主义功能就是对法定数字货币的资金转移,它由中央银行与各商业银行一起联合运营。总的来说 DCEP 的核心要素有:一种币,两类库,三个中心。

- 一种币
这里的一种币就是指央行发行的法定数字货币,也就是说系统中只能转移央行发行的这个法定数字货币,正如前面说的,只有央行私钥签名的才是法定数字货币,因此我们的电子钱包等都会内置央行的公钥,用来验证数字货币是否为央行发行的。

- 两类库
两类库是发行库和商业银行库,这两个库是数据库。比如说,根据数字货币发行总量,央行根据上面说的方式用它的私钥签名生成对应总量的数字货币,此时这些数字货币是存放在央行的发行库中。如果某个商业银行需要提取一定量的数字货币,那么系统就会将对应的数字货币发送到该商业银行的商业银行库中,即数字货币从发行库到银行库的转移。需要注意的是,用户想在商业银行提取数字货币,是数字货币从银行库进入到电子钱包的过程,属于流通环节。

- 三个中心
三个中心一共两种类型,一个是登记中心,另外一个是认证中心。

登记中心主要负责管理数字货币的整个生命周期,包括印制、转移、销毁、回笼等过程。他主要有两张表,一个为数字货币权属登记表,另外一张为交易流水表。这个权属登记表的作用是记录某面额的数字货币是属于谁的(如下图所示),每当数字货币发生了转移,在央行的登记中心都会对对应的数字货币的属性进行更改,通过这个表可以实现确权查询。这里的重点是,登记中心确定用户到底有多少钱。

![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/828767/static/images/dcep-details.png)

认证中心分为两类,一个是 CA 认证,一个 IBC 认证。
CA 认证主要用于相对来说比较高级的机构,而 IBC 认证则是用于个人的。这里引入认证中心的原因是,当用户或者机构发起一笔 DCEP 的转账时,需要通过自己的私钥进行签名,也就是说这笔转账的合法性是通过签名来保证的。在一般意义中的 BTC、Ethereum 或者 Libra 中,私钥是用户自己创建,由自己保管,并且用户的地址是由私钥对应的公钥通过一系列运算(Hash,checksum)等得到的,这种方式的优点是资产账户和私钥是天然绑定的,你拥有了私钥也就拥有了其对应的资产。但是在 DCEP 中,由于存在监管这个特性,资产归属和私钥是分开的,也就是说央行会在用户注册了一个 DCEP 钱包后,会通过认证中心给钱包用户分配一个私钥,这个私钥用来证明是这个用户,至于这个用户是否拥有数字货币,是在登记中心来确定的。所以这里的重点是,用户私钥是央行生成的。另外,这里简单介绍下 IBC 认证,IBC(Identity-Based Cryptograph)是基于身份标识的密码系统,还是基于非对称的秘钥体系,他与 CA 认证的最大区别就是不需要证书,而是通过用户标识例如手机号码、邮箱等作为公钥,由 IBC 认证中心根据用户标志生成对应的私钥,由于用户标志本身就是一个公钥,通过用户标志就能确认身份有效性了,从而就不用再依赖证书和证书管理系统了。当然,此时央行的公钥还有用户的私钥、证书数据就相当的重要了,需要将该数据存储在 SE 区域。

通过对一种币,两类库,三个中心的介绍,大致可以了解 DCEP 的一些顶层设计原则,接下来会结合具体的场景,来实际将顶层设计的逻辑走一遍。

# DCEP采用什么样的技术路线

> 中国人民银行数字货币研究所所长穆长春在演讲中透露,中国人民银行数字货币研究小组最开始研究央行数字货币的时候,做过一个完全采用区块链架构的原型,但基于现有技术,无法达到零售级别的高并发要求。所以,最终央行层面保持技术中性,不预设技术路线,也不依赖某一种技术。。

**DCEP 采用混合架构,不会预设技术路线**。也就是说,只要商业机构能够满足央行对于DCEP 的技术规范以及用户体验等的要求,采取任何区块链或传统技术都可以。

穆长春表示,目前央行在技术路线选择上处于“赛马”、市场竞争优选的状态。几家指定运营机构采取不同的技术路线做数字货币的研发,谁的路线好,谁最终会被老百姓接受、被市场接受,谁将最终跑赢比赛。

中国人民银行前行长周小川也撰文表示,央行最重要的工作之一是帮助建立竞争性环境,使得最优的技术顺利凸显和发展,通过竞争选优来实现更好的技术应用。竞争是一个动态的过程,因为技术进步速度很快,因此会出现一种技术在某一阶段占有较大的市场份额,但还会有另一项新技术出来,形成一浪接着一浪地往前推进的情形。

不设技术路线,意味着只要央行的DCEP技术铺设成熟,商业银行就可以很快与之对接,这将大大缩短DCEP推出的时间,在全球抢占领先权。

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