数字货币简报：中国数字人民币核心技术探析

中国金融科技系列 摘要 当前，中国经济正在由高速增长阶段转向高质量发展阶段，以数宇经济为代表的科技创新成为催生发展动能的重要驱动力。数字经济发展需要建设适应时代要求、安全普惠的新型零售支付基础设施 敢字人民币采用央行-商业银行/商业银行-公众“的双层运营体系，由央行发行井并进行全生命 周期管理，指定运营机构负责提供数字人民币的兑换流通服务 数字人民币（e-CNY）是中国人民银行发行的 数宇形式的法定货币，由指定运营机构参与运营，以广义账户体系为基础，支持银行账户松揭合功能，与实物人民币等价，具有价值特征和法偿性。数宇人民币核心定位为MO，用于中国境内使用的零售型央行数字货币 数字人民币的发行与流通 人民银行负责数字人民币发行、注销、跨机构互联互通和钱包生态管理，同时审慎选择在资本和技术等方面具备一定条件的商业银行作为指定运营机构，牵头提供数字人民币兑换服务并充分发择其他商业银行及机构的创新能力共同提供数字人民币的流通服务 数字人民币体系设计坚持“安全普惠、创新易用、长期演进“设计理念，综合考虑货币功能、市场需求、供应模式、技术支撑和成本收益确定设计原则，在货币特征、运营模式、钱包生态建设、合规责任、技术路线选择、监首体系等方面反复论证、不断优化，形成适合中国国情、开放包容、稳健可靠的数宇人民币体系设计方案 数字人民币双层运营体系的意义 （1）维护法定货币地位和货币发行权，巩固央行在数字人民币发行的中心化管理地位 （2）防止金融脱媒，充分发挥商业银行资源人才、技术等优势，避免基础设施重复建设 （3）维护金融体系稳定：数字人民币采用可控医名机制，央行掌握全量信息，可以利用大数据、人工智能等技术分析交易数据和资金流向，防范打击洗钱、恐怖融资等违法行为 Q1：数字人民币到底是什么？数字人民币的核心定位是什么？如何从货币、账户和支付角度理解数字人民币的属性？ 图表1：数字人民币核心定位 境内 境内 数字人民币具备跨境使用的技术条件，但当前主要用于满足牛国零售支付需要，未来人民银行将研究央行数字货币在跨境领坡的适用性 MO 数字人民币定位于MO，与同属M0范的实物人民币一致，是对现金的补充 零售型 MO 零售型 面向公众发行，主要用于满足中国零售支付需求，进一步提高零售支付系统效能，降低全社会零售支付成本 款字人乐币（e-CWY）是中国人民组行发行的数字影式的法定资币，由据定运营权参与运营，义广义微产 体系为基础，支持行账户松期合功能，与实物人民币等价具有份值特征和法偿性。数字人民币核心定位为M0，用于中国滤内使用的零售型央行数字货币 图表2：不同维度下数字人民币的属性 不同维度下数字人民币的属性 货币层面 支付层面 法定货币的数字形式：与实物人民币等价，数字人民币与实物人民币都是央行对公众的负德有同等法律地位和经流价值 无限法偿性：数字人民币是央行对公众的负债，以巨家信用作为 现会奖支付工具：数字人民币和指定运营机购的电了账户资金其有通用性共同成现金类支付工具 账户检揭合：数字人民币与行赔户松检提合，不需要恨行账户就可以开立款字人民币钱包，基于数字人民币钱包进行资金禁多，可实现支付即统算 可控医名：数字人民币海销小额诺名、大额依法可测的原则、高厘重双外人信惠与隐基保护 多种钱包选择：按压客户身分识别强度分为不同等逐的线包：按期开立主体分为个人钱包和对公钱包：按照款体分为款钱包和键线包：按期权归展分为母线也和子钱包 支 双高载支付：利用NFC技术，数字人民币在交易过程中，收付双方的效端都处于-高线"的情况下仍然能够完成支付 中心化管理，双层运营：人民银行在数字人民币运营体系中处于中心块位，负责向作为指定运营机构发行数字人民币并违行全生合周期管理，指定运管机构提供兑换和流通服务 分级限赖：数宁人民币接照害户身分识别强度累月分级限额的慎式，载包可分为5类 安全性：数字人民币综合使用数字证书体系、数字差名、安全加客存储等 技术，实现不可重复花费、不可非法复制伤造、交易不可着改及扰抵核等 不计付利息、服务费：与同图M范联的实费人无币一致对并计付测息，同时， 特4 央行不向 可增程性：数字人民币通过加较不影响货币力能的智能合约实现可编程性 性数字人民市在调保安全与合规的前根据条件，块则选行白动支付交量，促进业务债式创新 1Iw 5w 指定运营机构收取竞模流通服务费用，监定法管机构也不向个人客户收取数字人民币的兑出，先巨服务费 5e 1w tv 客户身份 银行网点/网络运程 战包开立 Q2：数字人民币是如何发行和流通的？其发行系统总体架构是怎样的？ 国表3：数字人民币的发行和流通体系 教字人民币采用央行-商业银行商业银行-公众“的双层运营体系，由央行发行并进行全生命周期誉理，指定运营机构负责提供载字人民币的兑换源通展务 数宇人民币的发行和流通体系中国人民银行 第1层 授权发行、额塞管理全量信息管理 缴纳1C0%准各金 数字人民币的发行与滦通 人民银行负责数字人民币发行、注第、跨机构互联互通和钱包生态管理同时审慎选择在资本和技术等方面具备一定条件的商业银行作为指定运营机构，率头提供数字人民币兑换服务，并充分发严其他商业银行及机构的创新能力，共同提供数字人民币的流通服务 第2层 指定商业银行 指定商业银行 合作 民 数字人民币双层运营体系的意义 其地商业银行 丰银支付机构 第2.5层！ (1）维护法定贷币地位和货币发行权，巩固央行在数字人民币发行的中心化管理地位 服 (2）防上金融脱媒煤、充分发挥商业银行资源、人才、技术等优势。避免基础设施重复建设 数字人民币流通服务 （3）维护金融体系稳定，数字人民币采用可控医名机制夫行掌择全量信息，可以利用大数据、人工智能等技术分析交易数据和资金流向，防范打击洗钱等违法行发 居民电子钱包 居民电子钱包 支付交易 支付交易 图表4：字人民币发行层系统总体果构 商业银行 中央银行数宇货币原型系统 数字票据交易所 登记中心 认证中心 确权查询网站研权发布 发行登记 认证管理 核心系统 数字票据系统 分布式 银 本服务 CNY发行库 节点 确权账本效据确权发布微据 发行登记数据证书数据 认证数据基础信息 运行信息 统计分析微据 达教据中心 行库 数宇票据分布式账本 数字票据 分布式账木央行节点 支付行为分析 KYC AML 监管调控指标分析 数据 行教字货币系统的 置 确权账本数据 运行管理系统 中央银行会计核算测试系统 中央银行会计核算测试系统 中中央银行会计核算测试系统前置 对原型系统软硬件基础设、应用功能，业务数据等多个层需进行统一考虑，影成一个支撑功能及技术验证的符合当前数字人民币运行框余的原型系筑，整个体系分为3部分：中央银行相关的中央银行字货币原型系统和中央银行会计根算消试系筑、商业银行行内系续议及作为教字人民币转移实验据景的数字票据交易平台 接上页 在“二元杂构"下数字人民币愿型累链的核心要素为一币两库三中心。愿型累统在遵中央银行-商业级行二元瘦式的基础上舒对中央旅行到商业版行这一层的发行、转移和回笼的南环运行机制进行整体规划设计，其范遇还包括选数字票据交易平台作为数字人民币转移的原型实验场景，并与原型系统进行对接；由中央银行与商业银行共同组建分市式然本体累，在数字人民币 网上旁权查海中探素分市式器本装术的应用 图表5：数字人民币原型系统核心要素 “一币两库三中心"框架 一币 由央行担保并签名发行的代表具体金额的加密数字串，即数字人民币 认证中心 数字货币发行库 两库 登记中心 数字货币银行库 中央银行发行库和商业银行银行库 大数据分析中心 三中心 （1）认证中心：负责对运营机构及用户身份信息进行集中管理，是系统安全的基确组件，也是可控医名设计的重要环节。认证可采用公开密钥基础设施（PKI) 基于云计算的可信服务管理模块 或基于标识的密码技大（IBC）等方式 移动终端 移动终端 （2）登记中心：负责记录数字货币及对应用户身份完成权属登记；记录流水，完成数字货币生产、流通、清点核对及消亡全过程登记 数字货币客户端 数字贷币客户端 安全芯片 安全芯片 （3）大数据分析中心：依托大数据、云计算等技术对海量的交易数据进行处理，通过进行支付行为分析监管调控指标分析，掌握货币流通过程，保障数字货币交易安全，并防范洗钱、恐怖融资等违法行为，为宏观政策的实施提供数据支持 F1 用户B 用户A Q3：央行数字货币的核心技术有哪些？如何理解数字人民币技术中性的技术 路线？ 国表6：央行数字货币核心技术 央行数字货市核心技术体系 交易技术 在线交易技术 离线交易技术 安全技术 交易安全技术数据安全技术基础安全技术 防伪技术 医名技术 电子认证 防重复交易妆术 可信保障技 传输保护技术 安全存诺 术 可信服务管理技术 安全芯片技术 加解密技术 灾行数字贷币核心技术主要有安全技术、交易技术和可信保障技术这三大技术模块，安全技术包括基础安全技术，散新安全技术和交易安全技术；交易技术实观数字贷币的在线文易与商线交易功能，戴字货币作为兵有法定地位的贫币，任每单位或个人不得拒收，要求数字货币在线或离线的情况下均可进行交易；可信保障技术为字货币发行、满通、交易提供安全、可信的应用环境 安全技术 （1）基础安全技术：包括加解密技术与安全芯片技术。加解密技术主要应用于数字货币的币值生成。 保密传箱、身份验证等方面。建立完善的加解算法体系是效字货币体系的核心与基础。安全芯片技术主要分为终端安全模块技术和智能卡芯片技术，数字货币可基于终端安全模块采用移动终端的形式实现交易，终端安全模块能够为数字货币提供有效的基础性安全保扩 (2）数据安全技术：包后政据安全传输技术与安全存储技术。致据安全传输技术通过密文+MAC/密文+HASH方式传输数字货币信息，以确保数据信息的保密性、安全性、不可算改性；政据安全存储技术通 过加密存储、访问控制、安全监测等方式储存数字货币信息，确保数据信息的完整性、保密性、可控性 (3)交易安全技术：包括置名技术、身份认证技术、防重复交易技术与防伪技术。置名技术通过言等 名、零知识证明等方式实现数字货币的可控置名性：身份认证技术通过认证中心对用户费份进行验证，确保数字货币交易者身份的有效性；防重复交易技术通过数字签名、流水号、时间截等方式确保数字货币不被重复使用；防伪技术通过加解密、数字等名、身份认证等方式确保款字货币真实性与交易真实性交易技术 （1）在线交易技术：在线交易技术通过在线设备交互技术。在线数据传输技术与在线交易处理等实现数字货币的在线交易业务 （2)离线交易技术：通过脱机设备交互技术、脱机数据传输技术与脱机交易处理等实现数字货币的离线交易业务 可信保障技术 数字货币可信保障技术主要指可信服务管理技术，基于可信服务管理平合（TSM）保障数字贷币安全模块与应用数据的安全可信，为数字货币参与方提供安全芯片（SE）与应用生命周期管理功能。可信服务管理技术能够为数字货币提供应用注册、应用下载、安全认证、案别管理、安全评估、可信加载等各项服务，能够有效确保数宇货币系统的安全可信 接上页 图表7：数字人民币技术路线 保障城市容灾能力和业务注续性 市场需求为导向 长期演进 多层次安全 体系建设多点多活数据中心解决方案 综合集中式与分布式架构 题态与敏态双模共存 综合应用可信计算软硬件一体化专用加 确保系统可靠性和稳健性 集中式与分布式融合发展 密等技术 持续送代 动态升级 增强系统阅性利可扩展性 分布式、平台化设计 央行不预设技术路线。保持技术中性的态度，数字人民币累链果取混合式技术架构，数字人民币的技术路娱选择是一个长期演进、持续造代。