作者：《比较》研究部 编
出版社：中信出版集团股份有限公司
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读懂Libra试读：
读懂Libra《比较》研究部 编中信出版集团编者说明北京时间2019年6月18日17时，位于瑞士的Facebook（脸书）子公司天秤座网络（Libra Network）联合全球28家企业共同发布了《Libra白皮书》。根据《Libra白皮书》的介绍，Libra这种基于区块链技术的新型加密货币将“为数十亿人提供一种简单的全球化货币和金融基础设施”，它将“打破传统意义上的主权界限，不受任何主权国家的独立监管，并对用户不具有排异性”。《Libra白皮书》一经发布，就在全球范围内引发了激烈争论，支持者有之，批判者也有之。支持者认为，这款新型数字货币是新技术与新理念的完美结合，是世界货币史上的伟大创举。它的产生不仅有助于颠覆美元霸权、重塑世界金融体系，还有助于促进金融的普惠化，让穷人也可以分享到金融发展的红利。而批判者认为，Libra只是脸书等公司打着公益的幌子推行的商业策略，其目的不过是维护发起者自身的商业利益。由于Libra的价值是盯住包括美元在内的一篮子货币资产的，所以它的推出非但无助于打破美元霸权，反而会在一定程度上巩固美元霸权、破坏各国货币政策的独立性。与此同时，作为一种数字货币，Libra本身很难被监管，因此很容易被不法之徒利用，最终沦为“毒贩、恐怖分子和逃税者的工具”。一时之间，双方各执一词，相持不下。那么，Libra究竟是天使还是魔鬼呢？要对这个问题进行客观的回答，我们就需要对Libra本身有一个全面、客观的了解。现在关于Libra的分析和探讨很多，但很多讨论事实上是基于想象的。例如，一些人想当然地认为，Libra的理念来自哈耶克的“货币非国家化”理念，然后在此基础上进行很多阐发。但这种观点明显有失偏驳——且不说Libra究竟能否称得上是一种真正的货币，仅从它盯住一篮子货币资产的设计看，恐怕无论如何也不能称得上“非国家化”。显然，这种建立在想象的事实上的分析不仅无助于我们认清Libra的本质，更有可能对个人投资决策和政府的政策选择产生误导。为了帮助读者更好地认识Libra的相关知识、澄清关于Libra的相关误解，《比较》研究部专门组织编写了《读懂Libra》。本书的作者中，既有来自金融系统的权威专家，也有来自业界的资深从业者。他们分别从各自的专业角度出发，对Libra的原理、技术、影响，以及我国对Libra的应对进行了深入的解读。10月24日，习近平总书记在主持中央政治局第十八次集体学习时强调，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。作为区块链技术的一项重要应用，数字货币对于经济社会发展的影响巨大，毫无疑问会在我国的整个区块链发展战略中占有关键位置。目前，我国已经宣布将要推出由央行主导的、基于区块链技术的数字货币DC/EP。尽管官方目前还没有透露更多关于DC/EP的细节，但由于它很大程度上是为了回应Libra的挑战而推出的，因此如果我们理解了Libra，就可以很好地理解DC/EP。就此而言，本书对于我们更好地理解我国的数字货币政策，把握整个区块链战略的动向也将大有裨益。《比较》研究部主管 陈永伟代引言[1]加密数字货币数字货币的分类和特性现在对加密数字货币已有很多讨论，但目前的讨论在术语、概念和用词上有时候实际上是各说各话，沟通性不太好。其实关于数字货币这个新提法就值得推敲。事实上，现在的货币绝大多数都已经是数字形式的。目前的流行说法——数字形式的货币只适用于基于区块链技术的加密数字货币；如果不是基于区块链的数字加密货币，则不能被称为数字货币——就值得讨论。国际清算银行（BIS）近来发表了一篇关于央行数字货币的文章，首先讨论的就是术语问题。术语并非简单的技术问题，从术语出发可以发现研判技术发展的路线和选择，例如数字货币可分类为：基于通证（Token）和基于账户（Account）。加密数字货币可以是基于通证，也可以是基于账户。从中国的发展来看，从过去的信用卡到现在以手机为基础、以二维码为特征的应用，都是基于账户的做法。零售（Retail）和批发（Wholesale）。之所以在这方面有区别，是鉴于当前中央银行和商业银行、第三方支付体系的分工局面，同时也涉及对系统安全性、稳定性、可靠性的考虑。此外还有局部的零售，例如大学校园卡就是局部零售型的。如果是批发，就有可能涉及中央银行的功能。央行的数字货币（CBDC）和私营部门的数字货币。这里的私营部门概念比中国概念更广，如果是商业银行发行，不管银行所有制如何，只要属于非央行，就被划分为私营部门的数字货币。当然，数字货币也可以通过公共部门和私营部门合营（PPP）来做。除了国际清算银行的术语分类之外，还需要考虑其他一些特性。数字货币的支付是借记型的还是贷记型的。我们现在看到的中国第三方支付的主流还都是借记型的，但是也出现了一些P2P公司提供贷记型的支付。币值是锚定的还是非锚定的。现在看来大家还是比较注意价值有锚定的稳定型数字货币。数字货币是否加密，在哪个环节加密。理论上，有人会说某家货币是绝对安全的，但是现在看来做不到绝对安全，市场都是“道高一尺，魔高一丈”，都有可能受攻击。其实仔细观察电子支付和数字货币，几乎都使用加密技术，但是加密的环节不一样：有的加密在谁拥有这个货币，有的加密在支付环节，有的加密在通证传递环节。总之，数字货币不可能都不加密，否则很容易受到攻击。在哪个层次上允许数据留存。数据留存涉及如果出现纠纷怎么执法的问题，但更多是因为涉及隐私能否得到很好的保护。经过对数字货币的深入研究与探讨，数年前人民银行达成了一个初步共识：现行的纸币（M0）或迟或早会逐渐淡出。纸币不会没有，但是纸币的应用范围和数量会越来越小，甚至可能慢慢趋近于零。纸币下一阶段的替代品是数字货币或电子凭证。此外，人民银行提出，事先不易确知谁家最好，大国央行也可以有自己的系统，但是不着急进入零售支付环节，也不要认为自己就能够比别人做得更好。也就是说，央行可以做一种数字货币（CBDC），最好不去“脱媒”并妨碍商业银行之间的竞争，社会上的互联网公司和移动电信公司也可以开发支付渠道、支付工具、支付软硬件体系等。央行如果做数字货币，一是可以起批发作用，二是起应急替代作用。也就是说，万一某一商业机构的支付工具搞砸了、出问题了，让竞争对手去接管也可以，但是如果消费者信心有什么问题，最好央行的数字货币在应急的情况下可以起到替代作用。替代角色的效率可能会低一些，因为它主要是为批发型工具设计的，但是至少不会出现交易方面的塌方，不会造成社会紊乱和零售市场紊乱。国际清算银行、支付和市场基础设施委员会（CPMI）以及国际货币基金组织（IMF）都对人民银行提出的意见感兴趣，所以现在大家都拭目以待。人民银行是全球首家正式发出欢迎数字货币声音的央行，也是首家成立数字货币研究所的央行，因此它的声音很受重视。当然争论也很多，大家各有各的观点。在进行概念区分之后，中国做了两件事情：一是2017年8月底正式明确了在中国境内不搞首次代币发行（ICO）。二是2017年9月底正式取缔了比特币和人民币的直接交易。此外，国际上也注意到，我们最早明确，金融机构和各家银行不接受比特币作为支付工具，也就是不提供比特币兑换。这都是国际上非常引人注目的事情。发展数字货币需要思考的问题中央银行能否替代商业银行？小国会率先遇到这个挑战，但中国这么大，央行从来不想替代商业银行，是想和商业银行共同提供好金融服务。但确实存在商业银行被替代的问题，如果走向大一统银行，跟回归集中型计划经济的模式是相近的。为此，金融业可能面临很大挑战，实际上互联网公司也说过“要改革银行体系”。我们必须认识到，金融机构的雇员会越来越少，因为银行的用户界面在演变，储蓄网点是银行IT系统的用户界面，一开始大家还不习惯没有柜员的界面环境，但慢慢大家就会越来越多地使用终端设备，慢慢地有人界面就变少了，所以银行裁员是必然的。但是，整个银行生存的最终威胁是金融机构和客户的关系未来是什么样的，这是一个关键性挑战。新型数字货币是否支持货币政策对经济的总量调控及其传导机制？个别科技巨头可能会想，凭什么央行可以发行货币、制定基础利率？我是不是也可以？须知，尽管各国央行的历史与现状各有不同，但其目标和使命大致可描述为维护币值稳定和价格稳定、缓解经济与就业的周期波动、防止非专业和短期动机的行政干预，以及维护金融系统稳定，并以稳定谋福祉等，其人员与组织构成对其使命予以支撑，并有立法保障，这也是近代文明的一个重要产物。至少目前来说，这与商业机构的目标和使命相去甚远，尚难相信轻易冲击这一文明能有好结果。另外一点是货币政策传导机制。现有的货币政策传导机制提供了通过总量和价格控制通货膨胀、控制资产泡沫之间的执行渠道，不管效果怎么样，总还有这么一个调控系统。一项新科技的出现，如果原来的调控传导渠道被完全冲破，无法工作并实现目标，但又没有新的调控系统，这时可能就会出大问题。数字货币价值的稳定选用何种准备金和托管机制？经历过比特币等加密货币的价值剧烈波动，人们倾向于100%备付金支持的稳定币。但需明确回答准备金的托管机制：是自己托管、银行托管，还是央行托管？准备金的量又是如何测度和监管的？发行机构对客户、托管机构对发行机构是否付息（及息率多少）？这关系到数字货币创设和发行机构的利益动机和利益安排，涉及是否真正做到100%备付以确保价值稳定，能否存在制衡、监督、纠错机制。须知，人们不轻易相信利益人自称的可靠性。以何种承诺和措施来实现消费者保护和隐私保护？新的数字货币或数字资产供应方应回答它们对消费者保护、投资者保护有什么样的承诺和措施。特别是不会演变成投机、赌博和“割韭菜”的机器，这也涉及其自身业务的动机。大家都知道，中国老百姓的赌性还是比较强的。观察下来，各种非法集资、诈骗性集资以及赌场的哄骗对象都是中国人比较多，什么原因呢？人民银行也有过一些分析，但都难以充分实证。但是，必须面对这样的问题，如果很容易在中国形成特别突发性的投机或者欺诈并损害消费者，那就必须要审慎。另外，他们打算如何运用、加工所获得的大数据？消费者是否知情？是否有拒绝或删除权？如何执行微观合规性和稳定性的要求？如前所述，在动机上应是落实了解你的客户（KYC）、反洗钱（AML）和反恐怖融资（CFT）的合规性以及兑换、跨境交易的外汇管理条例要求，而不是设法绕过或避开这一类合规性要求，更不是利用自身优势（包括金钱）去游说给自己开绿灯。消费者和市场人士均不喜欢突然间听说违约、无力清偿、跑路、套现出境等机构自身稳定性出的问题。对此应给出必要的承诺和回答。须知，支付机构通过网络便利卷入赌博业、毒品交易等暗网业务，最终会伤害消费者及其自身。市场已经有众多的案例，因此必须予以正面应对。跨境支付会不会影响金融稳定？金融稳定问题在一定程度上发生在新兴市场，我们看到新兴市场汇率贬值、资本外流，过去一段时间先从阿根廷开始，后来有土耳其、南非、印度、印度尼西亚、俄罗斯，不少国家都被波及，程度也不太一样。因此，如果有了跨境支付，对金融稳定的考虑又多了一个因素。跨境支付可能还需要有全球的协调机构，但现在并没有一家全球的央行。各家央行，尤其是有的国家的央行，特别强调央行从立法角度就是为本国经济服务的，没有任何义务考虑政策溢出和对其他国家的影响。但实际上，自国际金融危机以来，大家都知道货币政策有溢出效应问题（宏观调控包括财政政策都可能有溢出效应问题），所以需要全球协调。因此，如果实现跨境支付，电子支付和数字货币能够在效率上大幅向上提升，但需要研究的事情还是不少的，其中最终也涉及有没有全球性的权威机构或者全球央行之间进行协调，从而支撑跨境支付。此外，除了协调之外，还要防止一些其他方面的做法。比如，有些国家现在还挺喜欢使用金融制裁的，制裁以后会对货币的结构、电子支付和数字货币的特性都产生影响。DC/EP计划及其发展原则中国人民银行与业界联合推行DC/EP研发计划。DC（Digital Currency）是数字货币，EP（Electronic Payment）是电子支付；中间有一个斜杠，意味着两者既可以是“和”的关系，也可以是“或”的关系。数字货币和电子支付并不需要对立起来。研发的最终目的都是实现支付体系的高效率、低成本和安全可靠，而不是仅从某一个供给商的角度来推广新技术。数字货币的研发鼓励多渠道、竞争、后果可控的研发方式，但需要注重以下原则：审慎对待技术选择的不确定性。我们有两个假设下的推导。一个假设是，中央银行能够做出非常鲜明准确的判断，知道哪一种数字货币或者电子支付方式是未来有前途的、肯定能站得住脚的。这等于假设中央银行是先知，它应该做出明确的选择，选择最好的，按理说不会中途夭折或重新启动。另外一个假设是，中央银行也不是先知，可能不知道哪一种是未来最有前途的，但是可以认为这个阶段这种技术最好，下一个阶段还可以改为另外一个方案。对于大国经济来讲，系统切换是非常难的，中国是十几亿人的经济，一旦选择了一个方案，更换到另一个方案是非常费时费力的，且存在切换的操作风险和央行的声誉风险。印度几年前的纸钞切换就是一例。回想我当时在证监会的时候有一个很关注的问题，就是证券市场上有大量的麻袋户，这些麻袋户往往是用于操纵价格的，当时很多人背着麻袋去农村收购身份证，最便宜的时候一毛钱一张。所以证监会想要公安部门帮忙清理麻袋户，希望推出第二代身份证，把以前的麻袋户给清理了。公安部门明确告知，新身份证是可以的，但是换一代身份证要10年左右，要获取新的证件信息，十几亿人的工作量很不简单。相比之下，观察欧洲百万级人口的国家更换一种货币就相对容易。有个国家换一种新的货币，规定3个月内老货币和新货币通用，3个月以后可以去银行换新货币，但是零售商户不接受老货币了，再过两个月只有一家银行可以把老货币换成新货币，其他所有银行都不能换了，再往后只能找央行换，不然就自己留作纪念品。而一个大国要想更换一次货币，没有好几年根本切换不过来，就像公安部说的，换一代身份证要10年，所以切换是不容易的，随意更换技术也是不容易的。必须有稳定的币值，并支持对社会总需求的宏观调控。央行因为负有维护币值稳定、金融系统稳定的职能，所以会注重这个方面。如果没有建立合理的机制、法规条例以及激励机制，私营部门就有可能只关心市场份额、效率、成本，而不一定关心币值稳定。但经过一段时间的探索，如果私营部门的数字货币币值不太稳定，有人就推出了盯住央行货币的数字货币，称之为“稳定币”。这也表明会产生币值稳定的需求。我们在国际上引用并讨论一个例证，即中国香港发钞系统是全世界少有的系统。香港有金融监管局，有三家发钞行——汇丰、渣打、中银香港。1997年香港回归之前，只有两家发钞行，就是汇丰和渣打。香港实行联系汇率制度，每发7.8港元，就要交给香港金融管理局1美元的备付金，获得备付证明书。在香港回归过程中，随着主权回归，大家认为应该有一家中国的银行做发钞行，所以就有了中银香港。理论上三种钞票是可以相互替代的，但是也不见得百分之百完全替代，可能某一个ATM（自动柜员机）只能取一种钞票，可能这三种钞票的反假币措施虽然总体上是一致的，但很难说某一种防伪的安排是你有他没有的。可以想象，如果可以由不同的人开发DC/EP，它们在竞争中优化，而且在推广之前先有沙箱测试，经批准之后产品有优有劣，通过竞争，看看会出现什么情况。人民银行在国际清算银行、国际货币基金组织会议上都表达了这样的想法。紧接着大家会问的一个问题是，数字货币、电子支付系统对货币政策传导机制有哪些影响？货币政策传导系统的有效性，正好就如同前文所述，如果是多家竞争的局面，应该有一个像港元一样的体系：每发行7.8港元，要有1美元的备付证明书。但也不是那么简单，中国香港在2003年左右对1∶7.8的固定汇率制进行了调整，港元可以在正负500个基点范围内浮动，如果撞线，香港金融管理局就会干预。也就是说，货币制度变化和货币政策传导机制也有联系。对于数字货币来讲，首先要弄清楚到底在外面流通了多少。这个流通量并非一目了然，不像发纸币。但纸币其实也是模糊的，比如银行印了纸币，有一些放到它们的仓库里，我们说纸币流通量和备付金的时候，银行库里的算不算？更需注意的是货币分为M0、M1、M2等，M1和M2也都是有某种支付能力的货币，是否也在不同程度上需要备付准备的支撑？这是一个挑战，商业机构都希望节约资本、节约备付金，会有低报或低估的倾向。对于不同技术的DC/EP，中央银行必须要研究清楚真正在外面的数字货币是多少，以便制定备付政策并保持金融系统的稳定和信心，这样才不大会对货币政策传导机制造成影响。为此，需要准确测定、核算并建立托管规则，实现100%备付金来保持稳定，并校正激励机制。要依靠市场竞争选优、更新换代。既然要支持科技的发展，又要防止出问题，在DC/EP的设计上，就不应预先选定某种技术，而是要依靠分布式研发，通过市场竞争，尊重市场的选择。既包括以账户为基础的电子支付渠道上的改进、扫码支付之类的移动支付，也包括区块链和分布式账本技术（DLT）类加密代币系统。有些不同体系的技术可能会并行发展，可以鼓励多家协同发展和快捷切换，但主要发挥市场积极性。应该允许商业性机构，包括商业银行、互联网公司和电信运营商共同加入并分布式研发、试点数字货币和电子支付的系统，相互之间可以竞争，将来优胜劣汰，做得好，可以推广，推广的时候，也不保证它一劳永逸，推广一段时间之后，可能新的技术出来又把它替代了，有生就有灭。中央银行可以组织，可以鉴别，但是能不能包办，要画很大的问号。不要想象央行一定能包办，一定能选择一个最好的系统，因为竞争选优的事前判别非常困难。当然这也有缺点，相互通用性可能有问题。有机构在一些地区推广“去现金化”和“无现金社会”。有人提出反对意见，人民币纸币是法定货币，法律规定必须接受。未来可能出现若干种支付工具，多种支付技术体系相互竞争，每个支付体系可能有自己一定的覆盖面，有可能拒绝竞争对手的支付工具，这也不是不可接受的。其实现在也有同样的问题，比如卡，有的商户只允许使用维萨（VISA）卡，有的商户只允许使用万事达卡（Master-Card），并不见得100%普遍通用，因为有竞争、有选择，所以有可能通用性不那么强，任何一种方案都是有缺陷的。但是要避免做出唯一一种技术选择所冒的风险。DC/EP安排是一种允许多家分布式研发、不断科技创新、试点的思路，是通过竞争实现优胜劣汰的系统设计。当然，走下来会怎么样我们还不完全清楚。此外，多家竞争的试点还是要尽可能有限定范围，退出的事前设计就像写“生前遗嘱”一样。如果出问题怎么退出？要事先设计好。技术发明者、创新者也许不热衷此设计，但央行应要求他们做充分的设计。最后，要防止靠烧钱、靠变相补贴（包括直接补贴和交叉补贴）抢占市场份额并扭曲竞争秩序，它会使竞争选优的预想落空。[1] 本文原收录于《金融基础设施、科技创新与政策响应——周小川有关讲座汇编》（杨燕青、周徐编，北京：中国金融出版社，2019年）。个别文字根据需要略有调整。姚前工学博士，教授级高工，博士生导师。中国证券登记结算有限责任公司总经理，原中国人民银行数字货币研究所所长。早在2014年，作为人民银行数字货币研究团队的主要成员，姚前就深入开展了数字货币研究，论证央行发行法定数字货币的理论基础、技术架构和场景应用。2016年筹建数字货币研究所，研发央行数字货币原型系统并获得2017年度银行科技发展一等奖。发表学术文章近150篇，著作8部。百多项专利发明人，多项国家标准制定者。谈到Libra（天秤币），加密货币是其最核心的关键词，区块链是其底层关键技术。追踪溯源，Libra的设计思想来自比特币，只是它没有同比特币一样，缺乏基础资产支撑且采用原教旨主义的工作量证明机制（Proof of Work，简写为PoW），而是做到了100%资产储备并采用了改良版的拜占庭容错共识机制（LibraBFT-HotStuff）。实际上，比特币也不是最早的数字货币，它是数字货币技术发展到一定阶段之后才出现的产物。早在20世纪70年代末、80年代初就有学者在研究数字货币。数字货币技术的蓬勃发展与现代密码学的演进紧密相关，因此要想准确理解以比特币为代表的虚拟货币，以及“去虚拟化”的Libra，我们需要回到40年前，探寻现代密码学的发展历程。本章从现代密码学的演进脉络追溯数字货币的技术起源，剖析数字现金设计的基本原理和创新思路，探讨加密货币技术的优点、缺点及重点研究方向，并针对以比特币为代表的虚拟货币崛起，讨论各国的监管应对，分析当前我国央行数字货币的设计理念、技术架构和前沿焦点。现代密码学的历史演进密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。它以数学为基础，在加密和解密、攻击和防守、矛和盾的对抗过程中交替发展起来。从数学算法的角度看，它包含对称算法、非对称算法和杂凑算法。非对称算法开启真正的现代密码学时代顾名思义，对称算法与非对称算法紧密关联。何为对称算法？对称算法是指加密和解密共用一个密码，也称单钥加密算法。我们经常在谍战片中看到，敌我双方为了一个密码本，你争我抢。这个密码本就是对称加密体系中最重要的对称加密密钥。密钥丢失，就意味着信息隐秘参数或者加密参数出现重大问题，机密将被泄露。要想管理好密钥很难，因为有人会来偷或抢。在现代通信条件下，更是很难把密钥管理起来或者分发出去。因为随着我们与外界的沟通范围的不断扩大，我们对事情的把控能力将会变得非常困难。在密钥的分发过程中，我们无法有效地防止被窃取或者被人攻击，也不太容易去管理那么多的密钥。比如，我和某人约定好一个对称密钥：我给他发的每个信号加1才是真正的信号。两两之间没有问题，可是如果我想大规模做这样的动作，和所有人进行对称加密传输的话，那么我就要和所有的每一个人约定一个特殊的密钥和特殊的方法。无疑，这是一个很大的挑战。现代密码学的真正起源正是解决对称算法无法在大规模的信息加密传输中普及的问题。1976年，迪菲（Diffie）和赫尔[1]曼（Hellman）提出了新的加密方法，他们将原来的一个密钥一分为二成一对密钥，一个密钥用于加密，一个密钥用于解密。加密密钥公开，称为公钥。解密密钥不能公开，唯独本人秘密持有，对别人保密，称为私钥。如果别人想给我发信息，他要用我的公钥对信息进行加密，而只有我的私钥才能解开，其他任何人都解不开。同样，我想给别人发信息，要用对方公开的加密密钥进行加密，而只有他手上有的那把私钥才能解开加密信息。这样，我就不用和其他每个人约定对称密钥，很好地解决了单密钥体系下的密钥大规模分发的问题。由于加密密钥和解密密钥是完全不一样的一对密钥，所以这一思路被称为非对称加密思想。1978年，罗纳德·李维斯特（Ronald Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼[2]（Leonard Adleman）首次提出非对称加密的实现算法，即著名的RSA（三人姓氏开头字母拼在一起）算法。非对称加密思想的提出以及1978年算法的实现，开启了真正的现代密码学时代。继RSA算法之后，各类非对称算法不断出现，比如椭圆曲线加密算法等。非对称算法的独特认证功能非对称算法带来了原来对称算法不具备的功能，那就是非常独特的认证功能。比如，如果我想给别人发信息，我不仅用别人的公钥对报文进行加密，同时我还可以用我的私钥进行签名，这样别人就可以用我的公钥进行验签，判定报文是不是我发给他的。认证功能的出现，使信息加密传输形式发生革命性的变化：信息既可以加密，也可以签名，就像支票一样，使信息的加密传输有了主人的感觉。基于加密签名的认证功能，我们可以构造出一个非常严密的信息传输体系。以邮件的加密传输流程为例。首先，我们都有一把对外公开的公钥，将其托管到一个服务器上，既然对外公开，那么所有人都可以从服务器中得到别人的公钥，这样就建立起非对称公钥密码体系，或称公钥基础设施。然后，当进行加密邮件传输时，我们分别从公钥的服务器取出对方的公钥，我用对方的公钥对邮件加密，同时用自己的私钥对邮件签名。对方从托管服务器上拿到我的公钥，对我的私钥进行验签，以此证明收到的邮件是我发出去的邮件，同时他用自己的私钥对邮件的公钥进行解密阅读邮件。而其他人虽然可以验证这是我发出去的邮件，但无法解密阅读邮件。对称加密和非对称加密在实践中的混合使用在对称加密体制，由于加密、解密使用同一个密码，所以加密速度比较快，保密程度也较高，但如前所述，它最突出的问题是如何把密钥安全地送到收信方。如果有N个合作者，就需要有N个不同的密钥，整个密钥的分发和管理非常复杂，而且对称加密体制不具备签名的功能。非对称加密的特点则在于，公钥是公开的，可以托管出去，但私钥是绝对不能泄露的，否则，什么秘密都没有了。公钥与私钥之间存在一个数学关系：从私钥很容易推导出公钥，但想从公钥推出私钥，则被认为是不可能的。当然，不是说绝对不可能，而是说从计算的复杂性看，很难去暴力破解，即便用世界上最强大的计算器去破解它，也可能需要100年、200年，这对于攻击者而言，破解的时间成本和资源成本是不可承受的，相当于无法破解。所以相对来说，非对称加密是安全的。由于这是依靠计算的复杂性来阻挡攻击者对信息的破解，所以有人担心，假设有了量子计算机，计算的能力大大加强，是否会威胁非对称加密体制的安全。其实不用担心，密码学是在加密和解密、攻击和防守、矛和盾中不断演化的技术，不是说量子计算机出来以后就没有对抗了，攻击和破解能力强了，防守能力自然也会跟上，有量子计算，就会有抗量子密码。目前，很多国家都在研究抗量子密码，等到量子计算机出现的那一天，自然会有全新的应对方案。在现实生活中，对称加密和非对称加密并不相互排斥，而是混合使用。以网银的应用为例，我们的私钥存在银行发给我们的U盾里，当我们把U盾插到电脑时，U盾就会与银行的服务器进行交互，身份验证后，代表你身份的数字身份上线，验明正身很容易，就是前述私钥的签名和验证。在随后交易的过程中，双方会约定一个交易会话的密钥，这个密钥则是对称加密密钥。为什么用对称加密密钥？因为它计算位数短、资源开销小、效率高，但为了保密，每次交易会话的密钥不一样，并采用非对称加密的方式进行传递，相当于密钥双方事先通过一个加密邮件，沟通一下使用什么对称密钥，然后无论汇款，还是买理财产品，都采用事先通过非对称加密方式传输的对称密钥来完成，这就是两种传输方式混合使用的很好例子。哈希算法哈希算法也叫“安全散列函数”，又称信息摘要。众所周知，文章摘要是对文章内容的概况总结。看了文章摘要，我们就能理解文章的大部分意思。哈希算法也有这样的功能，它可以把任意的信息集，用非常简单的信息予以描述。它是一个特别的数学函数：给定输入很容易得到输出，但是从输出计算回输入不可行。这就像从全文得出摘要很容易，但要根据摘要把全文再重写一遍就不容易了。此外，哈希算法还有一个有意思的特性，只要信息发生稍微变化，摘要就变得完全不一样，这一特性非常有用。在早期，通信传输经常发生丢包和错包，信道要么不安全，要么出现各种信息散乱。那么接收方怎么判断接收到的信息与发送方传送的信息完整一致呢？一种办法是一遍一遍地发，一遍一遍地试，一次不行多发几次，但这样效率很低。而利用哈希函数则可以很好地解决这一难题。发送方发送信息时对原始报文做一个哈希运算，将运算出来的值一同放在原始报文后面，用来校验。接收方收到信息包后，也对原始报文做同样的哈希运算。根据哈希算法的特性，如果两个运算值是一样的，那么说明接收的信息和传送的信息完整一致，否则，说明信息包丢失，那么只要重发丢掉的信息包即可，无须重复发送整条信息。与对称加密和非对称加密不同，哈希函数是一种快速收敛的算法，从输入到输出的计算非常快，迅速收敛数值，无须耗费巨大的计算资源，而从输出倒推输入又几乎不可行。基于这样优秀的特性，哈希函数得到广泛的应用，我们习以为常的人民币冠字号码就是由哈希算法产生的。在数字货币领域，哈希算法更是得到广泛的应用。数字现金原理一直以来，密码学家有个想法，既然邮件能够加密、签名发送出去，那么现金能不能像邮件一样，加个数字信封，进行加密和签名后，从一端发送到另一端。这就是最早的数字现金思想的由来。随着现代密码学的发展，数字现金的技术实现逐渐成为可能，引起许多密码学家的广泛兴趣。数字钱包与自主开户理论上，数字现金的设计可以参照传统的两种支付方式，一种是纸质现金模式，将现金直接递给对方；另一种是银行存款支付或第三方支付模式的中介模式，比如支付宝支付，我们先把支付指令发出去，支付宝的后台接收到指令后，在支付宝的后台服务器上对我们账户上的资金余额计增/计减，例如我发给张三，它就会计减我的账户多少钱，计增张三的账户多少钱，这样我的钱就到了张三那里。对于第二种支付方式，数字现金的研究者认为，既然数字现金是现金，那么就不应再找一个中介来完成现金的支付，而是应该延续纸质现金的支付特点，直接把数字现金转给对方，也就是点对点支付。为此，研究者首先利用数字钱包来解决开户问题。有人说比特币门槛很高，但实质未必。若我们要使用支付宝，存在几个先决条件，首先得开个支付宝账户，还得去商业银行开个账户，把钱存进去，然后把钱从商业银行账户转到支付宝账户，才能使用支付宝。而比特币支付不需要这样找其他人开户，可以自己给自己开户。首先下载一个比特币钱包软件，很多网站都提供比特币钱包软件。下载软件之后，在本地完成安装，开户就完成了，不需要任何第三方，自己给自己开户即可。在本地安装比特币钱包的时候，本地首先会根据电脑特有的参数信息随机生成私钥，私钥很重要，甚至得拿笔记下来。许多人在电脑格式化以后，比特币就随之丢失了。再重新产生的时候，电脑产生的私钥不同，将影响运算结果。得到私钥后，本地通过椭圆曲线算法导出公钥，公钥生成以后，再做两次哈希运算，然后做一个数据的编码整合，产生一个长位的数，这个数就是钱包地址，相当于商业银行的账号。这在金融史上是一个非常重大的变化，传统上我们所有的金融业务都是围绕商业银行的账户开展的。而现在，私钥在本地生成，非常隐秘，从中导出公钥，再变换出钱包地址，自己给自己开账户，不需要中介，这是数字货币体系和商业银行账户体系的首要不同。那么，在没有中介的情况下，钱包和钱包之间怎么开展交易呢？首先，转账方需要知道对方的钱包地址和公钥，用对方公钥对转账报文进行加密，然后用自己的私钥签名，进行全网广播。全网收到转账信息后，验证这一转账报文是由哪个人发出，想传到哪个钱包地址，最终持有钱包地址私钥的人解开转账报文，获取资金。这就是比特币钱包和钱包运转的大概过程。但挑战在于，怎么防止双重支付（double spending，也称双花）。在存在权威的中间人的情况下，双花问题很容易解决，因为有中间人的介入，一般不会发生双重支付。而当没有中间人，自己开立账户，两两交易的时候，没有人判断是否发生多次支付。此时怎么办？比特币的创新设计就是由此切入的。比特币的创新设计：分布式共享账本与工作量证明机制[3]比特币创始人中本聪（Satoshi Nakamoto）提出的思想很简单，既然没有中介，那么每个人都来当中介是否可行？就像证券市场信息的公开披露一样，一旦信息公开了，谁都可以进行验证。对此，比特币提出一个创新设计：分布式共享账本。分布式共享账本是指每个人都有一个账本，一起共有、共享账本信息，且每个人都是中介，都能检测、验证账本信息。所有人都是中介，也就意味着没有中介。不过，随之而来的问题是，每个人手上都有一个账本，意味着每个人都可以记账，而不同人记的账本肯定不一样，那么以谁的为准呢？对此，中本聪又提出了一个创新设计，称为工作量证明机制，也就是我们通常所说的挖矿机制。他提出，我们可以设计出一道数学题让大家解，谁解开了这道数学题，谁就是记账人。这道数学题是什么呢？把当前账单与前一个账单的哈希值合在一起，然后寻找一个随机数加进去，混合计算得到一个新的哈希值，谁先算出满足预设的特定条件的哈希值，并通过其他6个以上网络节点的验证，谁就挖矿成功，相应的账单就可以上链了。新的账单产生后，继续做新的计算竞争，周而复始，形成新的账单。解数学题的难点在于，寻找符合预设条件的随机数。这是有难度的，且难度不断增长，现在需要计算能力非常强的专门芯片才能计算得到。通过以上设计，中本聪提出了一个全新的记账方法：每个人都可以参加，只要按照要求，达到这个“游戏规则”的设定目标，就可以获得记账权，成为新区块的记账人。对于成功获得记账权的矿工，系统自动奖励一定数目的比特币。奖励数目每4年减半，从2008年到2012年年底，若矿工挖矿成功，系统奖励50个比特币；从2012年年底到2016年年底，系统奖励25个比特币；从2016年年底到现在，系统奖励12.5个比特币。由于比特币的账单是分布式共享账本，因此整个账本都是透明的，每个人都能查看。假设你拿到0.1个比特币，就可以从区块链上查看它的所有流通信息：由谁挖矿产生的？它曾流通到谁手里？因此，一旦发生双重支付问题，每个人都能检测出来，由此解决了没有中间人的情况下如何防止双重支付的问题。这与传统商业银行的运营截然不同。商业银行业务只有作为中间人的银行自身可以知道所有交易，而交易者只能知晓与自己有关的交易信息，不过了解你的客户（Know Your Customer，简写为KYC）要求，交易者都必须实名进行交易。而在比特币体系，所有交易都是透明的，所有人都可以查看，但交易者的身份匿名。两者各具特色。加密货币技术：未来价值互联网的基础区块链是实现以比特币为代表的加密货币的核心技术，一些人还把它称为价值传递技术。我们平常通过互联网传输的信息是可以更改的，而区块链技术传输的数据则不可更改，因为只要一个区块的数据发生变化，这个区块的哈希值就会发生变化，那么由于上下区块相连，上一个区块的变化意味着下一个区块的输入发生变化，于是下一个区块的哈希值也会发生变化。这就像人类的基因链，不能更改。所以，区块链记录的是高价值的数据，与我们平常所有的数据库存储理念完全不同。虚拟货币监管比特币号称“币”，所以各国货币当局都在严肃思考：它是不是一种货币，怎么应对，如何监管。目前逐渐达成的共识是，比特币的资产属性大于货币属性，依据来源于它的两个特性。一是更多被用于炒作，而非支付。很少有人真正用比特币去支付。因为比特币支付耗费的时间很长，若用比特币买杯咖啡，买的时候是热的，喝的时候可能就凉了。二是价格波动太大，每天都是几百美元的波动。货币本来就是一把尺子，是一个计算单位，若这把尺子每天变长变短，就无法正确度量商品的价格。目前比特币是一个不固定的测量单位，所以许多人认为它无法成为真正的货币。比特币更多是一种数字资产。某种意义上来说，数字资产比其他资产的投资回报高，这也是全球许多投资机构非常重视这一领域的原因。目前，像比特币这样的虚拟货币，全球有几千种，而数字资产交易所却有一万多家，可见这一领域的交易多么火爆，许多人觉得数字资产投资可以赚钱，因此冲进这个市场。也正基于此，各国监管当局如何管理数字资产，就成为一个很重要的问题。如何管，首先涉及如何定性，如果把它定义成货币，那就依照货币的管理办法；如果说它是资产，那就依照资产的管理办法；如果说它是商品，那就依照商品的管理办法。定性不同，决定了管理办法和监管部门的不同。应该说，虚拟货币是一个全新的事物，各国的监管态度和争议颇大。目前看，将它归类为证券的可能性较大，但这也是一个过程，尚未有最后定论。在美国，目前监管虚拟货币的部门有两个，一个是美国证券交易委员会（SEC）；另一个是美国商品期货交易委员会（CFTC），它把虚拟货币当作商品来看。到底由谁来管，美国监管部门正在加快确定。基于美元的国际储备货币地位，美国在全球金融体系中占有优势，一旦美国将虚拟货币定性，全球可能都会认可。目前我国把虚拟货币当成邮票一样的物品来管理，且严禁以代币为融资标的的融资活动，尤其是初始代币发行（Initial Coin Offerings，简写为ICO）。数据显示，全球ICO融资总额正逐年上涨，主要发生地为美国。而我国国内首批ICO项目中出现了一些造假现象，容易演变成金融欺诈、非法融资，严重损害投资者利益和金融秩序，从而使我国的监管政策更加严格，看起来似乎一刀切。我国央行数字货币40年来加密货币的不断发展，带来了当前全球性的大规模数字加密货币试验，这也使各国中央银行不得不再严肃考虑一个问题：中央银行是不是也应该发行数字货币。我国是最早研究央行数字货币的国家之一，在2014年就开始着手。研究央行数字货币首先须回答一个有意思的问题，什么叫央行数字货币。对此，各国目前还没有达成共识，2018年，国际清算银行（Bank for International Settlements，[4]简写为BIS）的一篇报告给出了一个比较有意思的定义，不过它不是正面回答这个问题，而是使用了一种排除法来进行定义。它将目前存在的各类支付工具进行了汇总，然后判定哪些不是央行数字货币，一一排除后，剩下的就是央行数字货币。它使用了4个维度的标准：是不是可以广泛获得，是不是数字形式，是不是中央银行发行的，是不是类似于比特币所采用的技术产生的代币。按照这4个维度，现金是可以广泛获得的、非数字化的、中央银行发行的、以代币形式存在的货币。银行存款是可以广泛获得的、数字化的、非中央银行发行的、不是代币形式的货币。它们都不是央行数字货币。除了现金，中央银行发行的货币还有银行准备金，包括存款准备金、超额存款准备金。银行准备金已经数字化，但是国际清算银行认为，这不是中央银行所要真正研究的央行数字货币。一种可能的央行数字货币是，中央银行的账户向社会公众开放，允许社会公众像在商业银行一样在中央银行开户。这相当于中央银行开发了一个超级支付宝，面向所有C端客户服务。国际清算银行认为，这样形成的央行货币是央行数字货币，将其称为基于账户（account）的央行数字货币，或称中央银行数字账户（Central Bank Digital Account，简写为CBDA，简称央分数字账户）。另一种可能的央行数字货币是中央银行以比特币所采用的技术发行的代币，可称为基于代币（Token）的央行数字货币，或称中央银行加密货币（Central bank Cryptocurrency，简写为CBCC，简称央行加密货币），这类货币既可以面向批发端，也可以面向零售端。基于账户还是基于代币，代表了两种不同的技术路线，哪种思路未来将占据主流，还有待观察。在技术架构上，央行数字货币体系可分为两类：一元体系和二元体系。一元体系是指中央银行以类似于超级支付宝的方式直接为客户提供服务，但全球大多数中央银行并不认可这一方式，不愿意直接向公众提供央行数字货币服务，而是希望复用传统金融体系，与金融机构合作，将中央银行置于后端，前端的服务则交由金融机构提供。中国人民银行提出的二元体系就是这一思路，国际上称之为双重架构，这一思路正逐渐成为各国的共识。当前，中国人民银行正在开展央行数字货币研发试验。由于第三方支付的异军突起，我国的账户体系走在世界前列。但实际上，许多人认为，真正代表未来技术发展方向的央行数字货币应是基于加密货币技术的央行数字货币，即CBCC，目前学界和业界均在积极开展CBCC模式的探索，许多人认为，CBCC可以让客户真正自主管理自己的钱，而不是交给第三方，真正赋予客户自由的权利。虽然尚不能肯定它就是将来的方向，但至少目前来看，这是最热的前沿焦点。总结与展望非对称加密体制解决了开放系统中密钥大规模分发的问题，不仅可以加密信息，还可以签名，开启了密码学的重大革命。哈希算法可以把一段交易信息转换成一个固定长度的字符串，且只要信息发生很小的变化，摘要就变得完全不一样，不可逆，可快速收敛，具有独特的优势。这些现代密码学技术的发展为数字货币的出现奠定了技术基础，而基于数字钱包、分布式共享账本和共识机制的比特币创新设计，使数字货币技术实现了新的飞跃，引发全球大规模的数字货币试验。各国在加强虚拟货币监管的同时，正在加快央行数字货币的研发进程。当前，虚拟货币正在矫正缺乏价值支撑这一根本性缺陷。先是各类稳定代币的探索，或基于法币抵押，或基于算法，再到监管部门的背书，基于法币抵押的稳定代币对法币的价值锚定得到增信。近期Libra的出现，预示着虚拟货币价值不稳定和监管合规的问题有望得到进一步解决。表面上，虚拟货币的价值在锚定央行货币，实质上是在“去虚拟化”。加密货币与虚拟货币的概念需要重新定义，加密货币不再一定就是虚拟货币。以Libra为代表的稳定加密货币，值得我们高度重视和深入研究。[1] Whitefield Diffie and Martin Hellman, New Directions in Cryptography.IEEE Transactions on Information Theory,1976, 22（6）:644-654.[2] Rivest R, Shamir A, Adleman L M.,a Method for Obtaining Digital Signatures and Publickey Cryptosystems, Communications of the Acm, 1978, 26（2）:96-99.[3] Nakamoto S,Bitcoin, a Peer-to-peer Electronic Cash System, 2008.https://bitcoin.org/ bitcoin.pdf.[4] Committee on Payments and Market Infrastructures, Markets Committee, Central Bank Digital Currencies.March,2018.邹传伟万向区块链首席经济学家，经济学博士。先后就读于北京大学、清华大学和哈佛大学。曾长期供职于中央汇金公司、中国投资公司和南湖金服。曾荣获首届“孙冶方金融创新奖”和第五届中国软科学奖（前沿探索奖）。2019年6月18日，脸书（Facebook）发起的Libra联盟发布《Libra白皮书》，声称要“建立一套简单的、无国界的货币和为数十亿人服务的金融基础设施”（Libra Association, 2019）。Libra项目在全球被普遍关注，金融监管机构、从业者和学者纷纷从不同角度进行解读。一些人从哲学、政治学和奥地利经济学派等角度分析Libra项目。正如一千个人眼中有一千个哈姆雷特，一千个人心中也有一千种货币观点。这些不同角度的分析都有它们的价值。本章尝试从金融基础设施角度分析以Libra项目为代表的、由区块链支撑的金融活动。金融基础设施是金融系统的“管道”。这些“管道”位于不为大多数人所见的金融系统底层，却影响着资金如何流通、金融资源如何配置，以及金融政策如何传导。这个角度有助于我们厘清关于Libra项目、加密货币、区块链乃至分布式商业的各种纷繁复杂的观点。正如要深入市政网络和海底光缆，我们才能全面理解日常生活中触手可及的水电煤气和互联网。金融基础设施的账户范式和通证范式首先需要说明的是，通证（Token）一词在本章作为区块链的核心元素被使用，强调的是通证承载现实世界资产和交易的功能。通证并不代表某一加密货币。账户范式账户范式的代表是二级银行账户体系。个人和企业在商业银行开设存款账户，商业银行在中央银行开设存款准备金账户。法定货币存在于金融系统的负债方。基础货币是中央银行的负债。其中，现钞是中央银行对公众的负债，存款准备金是中央银行对商业银行的负债。存款是中央银行对个人和企业的负债。在现代经济体中，现钞只占货币供给的很小比例，广义货币供给的大部分是存款。存款准备金和存款等货币形态都已经电子化。在现钞交易中，交易双方只要确认现钞的真实性，就可以交割，无须第三方受信任机构。这一点与后文将介绍的通证交易是类似的。转账和汇款涉及银行账户操作。比如，同行转账要同步调整交易双方在同一开户银行的存款账户余额。跨行转账除了调整交易双方在各自开户银行的存款账户余额以外，还涉及两家开户银行之间的结算，而商业银行之间的结算需调整它们在中央银行的存款准备金账户余额。跨境支付涉及的银行账户操作更复杂。图2.1假设两个国家A国和B国，以及各自的货币——A货币和B货币。两种货币都由各自中央银行建立了支付系统，图2.1用的是实时全额支付系统（Real Time Gross Settlement，简写为RTGS）。对应到现实中，人民币是大小额支付系统和人民币跨境支付系统（Gross-border Interbank Payment System，简写为CIPS），美元是联邦电子资金转账系统（Fedwire）和纽约清算所银行同业支付系统（Clearing House Interbank Payment System，简写为CHIPS）。图2.1 跨境支付资料来源：加拿大银行、英格兰银行和新加坡金融管理局2018年研究报告《跨境银行间支付和结算》（Bank of Canada，Bank of England，and Monetary Authority of Singapore，2018），第28页图1。假设A国居民艾丽斯（Alice）在A国的一家银行A1有A货币的存款账户。她要付款给B国居民鲍勃（Bob），鲍勃在B国的一家银行B2有B货币的存款账户。问题是，银行A1与银行B2之间并无直接业务关系。因此，需要引入代理银行（correspondent bank），即图2.1中的银行A2和银行B1。代理银行在银行A1和银行B2之间起到了桥梁作用，但拉长了跨境支付的链条。在代理银行模式下，跨境支付按如下步骤进行：首先，在A国，艾丽斯在银行A1的A货币存款被转到银行A2（通过A货币的支付系统）。其次，资金从银行A2转到银行B1。代理银行之间相互开设账户。比如，站在银行A2的角度，它在银行B1开设的账户称为往账（nostro account，用B货币），即存放国外同业账户；银行B1在银行A2开设的账户称为来账（vostro account，用A货币），即同业存款账户。资金从银行A2转到银行B1就是通过调整这些账户余额来实现的。货币汇兑需要经过持续联结清算系统（Continuous Linked Settlement，简写为CLS）。最后，资金从银行B1转到银行B2（通过B货币的支付系统）。需要说明两点：第一，与大多数认识不同，环球同业银行金融电讯协会（SWIFT）是银行间报文系统，处理跨境支付中的信息流。跨境支付中的资金流通过银行账户体系进行。第二，一些人认为，SWIFT是跨境支付成本高的主要原因。事实并非如此，麦肯锡公司2016年研究表明（McKinsey & Company, 2016），一家美国银行通过代理银行进行一笔跨境支付的平均成本在25～35美元，是一笔境内支付的平均成本的10倍以上。其中，34%的成本来自被锁定在代理银行账户中的流动性（因为这些资金本可以用在收益更高的地方），27%来自司库操作（treasury operations），15%来自外汇操作，13%来自合规成本，9%来自支付操作。以上简单介绍了账户范式如何承载货币及其交易。需要说明的是，账户余额调整和资金流转并非严谨的学术用语，都可以表达为会计上一系列复杂的借记、贷记操作。通证范式徐忠和邹传伟（2018）概括了区块链的通证范式：通证、智能合约和共识算法都处于共识边界内，通证与智能合约之间有密不可分的联系，共识算法确保了共识边界内的去信任环境。见图2.2。图2.2 区块链的通证范式通证及其交易的以下性质是区块链应用于金融基础设施的关键：第一，区块链内不同地址对应着不同用户，类似银行账户。密码学技术（主要是基于椭圆曲线的数字签名算法和哈希加密算法）保证了地址的匿名性，只有具备相应权限的用户才能操作地址，类似银行账户密码。第二，通证本质上是区块链内按规则定义的状态变量。按同一规则定义的通证是同质的，可拆分成较小单位。不同地址内通证数量，类似银行存款账户余额。分布式账本记录区块链内每个地址内通证数量，类似银行账户报表。分布式账本由多个“矿工”或“验证节点”共同更新和存储，以确保一致。在金融交易后处理中，区块链被用于缩短托管链条、优化交易流程和简化对账工作等，就是基于分布式账本的这一特征。第三，通证可以在区块链内不同地址之间转移，类似银行转账。通证转移过程中总量不变，甲地址之所得就是乙地址之所失。通证交易确认与分布式账本更新同时完成，没有结算风险。分布式账本和已确认的通证交易是全网公开、不可篡改的。第四，区块链共识算法（比如中本聪发明的Nakamoto共识）和不可篡改特点，使得在不依赖中心化受信任机构的情况下，可以保证通证不会被“双花”攻击。试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]