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數字貨幣初探
姚 前 著
65.00
2018.05
本書闡述了數字貨幣的相關理論，梳理了數字貨幣的發展沿革，論述了數字貨幣的技術基礎，研究了數字貨幣的業務架構與運行模式，分析了數字貨幣的宏觀經濟影響，探討了數字貨幣的監管與立法，介紹了法定數字貨幣試驗和應用場景，展望了法定數字貨幣的未來前景。
本書彙集了作者數年來有關數字貨幣理論研究和實踐的思考，其研究結論與政策建議對相關政策制定、進一步的理論研究和實踐應用提供了有價值的參考。
序 言
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。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准私人數字貨幣，但我對其代表的數字貨幣技術的未來滿懷憧憬！
應該說，有很多人是因為比特幣而知道的數字貨幣。實際上，遠在比特幣之前，數字貨幣就是密碼學的一個研究分支。自20世紀70年代以來，密碼學界一直有一個夢想，我們手裡拿的實物現金能不能數字化以後，通過數字加密技術，像發一個郵件一樣，直接從某一個數字身份人轉移到另外一個數字身份人的名下？就這麼一個問題，很簡單但也很複雜，引起了眾多學者的興趣，開創性的人物是David Chaum。1982年，他提出了一種具備匿名性、不可追蹤性的電子現金系統，作為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的集大成之作Applied Cryptography：Protocols，Algorithms，and Source Code in C，就專設一節，探討David Chaum的數字現金協議（ Bruce Schneier.應用密碼學：協議、演算法與C源程序[M].吳世忠等譯.北京：機械工業出版社，2000:98-104.）。
到2008年，一位化名Nakamoto的神秘人物提出了比特幣的構想。數字貨幣的發燒友們狂喜地發現，去中心化的數字貨幣夢想竟也可以大規模試驗了。這就是我們目前看到的席捲全球的比特幣試驗。客觀而言，這個試驗極具爭議，有人對其背後的技術嘖嘖稱嘆，有人攻擊它是詐騙工具，有人認為其堪比黃金，也有人認為它一錢不值。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。
想要評價它，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」喧囂塵上，似乎實物現金已無容身之地。果真如此嗎？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減少（Cash is Still King in the Digital Era［EB/OL］.http://money.cnn.com/2017/11/20/news/economy/cash-circulation-payment/index.html.2017.）。所以實物現金的未來究竟如何，恐怕現在還不能妄下結論。
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，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？個人認為，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」。按目前電子支付系統的發展勢頭，無論「無現金社會」實現與否，電子支付將實物現金的特性融合進來，是顯見的趨勢。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，我理解這個事情不要把它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還看不清，還需要完全展開，需要觀察和研究。這個觀察和研究，如何結合法定數字貨幣的設計，成為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予用戶自身。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予的約束（如需到銀行物理網點和ATM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，賬戶是否可以透明？向誰透明？透明到什麼程度？數字貨幣是否可被追蹤？這些理應都由用戶自主掌控。
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龐大的浪潮。「比特幣也許失敗，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。縱觀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。布雷頓森林體系崩潰以後，各國法定貨幣雖不再與黃金掛鉤，但是以主權信用為價值擔保。全球那麼多的貨幣，根本的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，貨幣發行和管理功能有缺陷的「比特幣」們實難擔當大任，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給矯正過來。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、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態度積極。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，其他主要國家央行也高度重視數字貨幣的研究。目前央行數字貨幣已成為國際央行會議最重要的主題詞之一。數字貨幣可謂是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。
以太坊的創始人Vitalik Buterin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，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，上天並非是如此來統治世界的。說兩者在實際上是一致的，這也是不真實的，在現實生活中並非是如此來管理社會的。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。」（凱恩斯.預言與勸說［M］. 趙波，包曉聞，譯.南京：江蘇人民出版社，1999：313.）
當下愈演愈烈的ICO、IFO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！」所以筆者以為，對於Vitalik的論斷，最好看看情況再下結論。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。無論對私人數字貨幣，還是法定數字貨幣，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。
這一歷史進程正徐徐展開！
大浪淘沙，我們都在這一進程之中！
姚 前
2018年1月20日
目 錄
第一章 數字貨幣概述
第一節 貨幣演化的技術因素
一、技術變遷推動貨幣形態的演化
二、技術變遷推動貨幣內涵的擴展
三、信息技術與貨幣的深度融合
第二節 私人數字貨幣與貨幣「非國家化」
一、私人數字貨幣的「自由主義夢想」
二、貨幣發行權歸屬的歷史爭議
第三節 數字貨幣發行權歸屬分析：新的視角
一、貨幣價值穩定性
二、公共經濟學
三、交易費用理論
第二章 數字貨幣發展沿革
第一節 數字貨幣的發展歷程
一、從完全匿名到可控匿名
二、從在線到離線
三、從第三方完全參與到只有在需要撤銷匿名性時才參與
四、從單銀行到多銀行數字貨幣系統
五、從中心化到去中心化
第二節 典型的數字貨幣
一、E-Cash
二、M-PESA
三、比特幣
四、以太幣
五、門羅幣
六、Zcash
七、焦里幣
八、RSCoin
第三節 網路遊戲虛擬貨幣與電子支付系統
一、 網路遊戲虛擬貨幣
二、電子支付系統
第三章 數字貨幣技術基礎: 密碼技術
第一節 現代密碼體制的分類
第二節 密碼演算法介紹
一、對稱密碼演算法
二、哈希演算法
三、非對稱密碼演算法
四、數字簽名技術
第三節 零知識證明
一、零知識證明的一般過程
二、零知識證明協議的性質
三、零知識證明協議的例子
四、零知識證明的優點
五、零知識證明的應用
第四章 數字貨幣技術基礎: 區塊鏈技術
第一節 區塊鏈技術起源與特點
一、技術起源
二、技術特點
第二節 區塊鏈類型
一、按照節點准入規則
二、按照共享目標劃分
三、按照核心數據結構劃分
第三節 區塊鏈核心關鍵技術
一、共識協議
二、安全與隱私保護機制
三、可擴展性與效率
四、區塊鏈系統/協議的安全分析與評估
第四節 區塊鏈實例介紹
一、R3 Corda
二、Hyperledger
第五章 數字貨幣技術基礎: 移動支付技術
第一節 移動支付概述
一、按照支付場景分類
二、按照支付方式分類
三、按照商業模式分類
四、按照對用戶認證方式的不同分類
第二節 移動支付的主要技術路線
一、移動支付的主要技術路線的分類
二、移動支付典型技術方案分析
第三節 移動支付安全
一、移動支付面臨的主要安全問題
二、現有移動支付的安全防護技術
三、移動支付安全技術展望
第六章 數字貨幣技術基礎: 其他技術
第一節 可信雲計算
一、可信雲計算的概念
二、可信雲計算的安全機制
三、可信雲計算的安全架構
第二節 TEE技術
一、TEE概述
二、TEE 系統架構
三、使用TrustZone技術的TEE實現
第三節 量子貨幣
一、量子貨幣的背景與概念
二、量子貨幣的優勢
三、量子比特與量子疊加態
四、量子貨幣與雙花問題
五、量子貨幣的探索
第七章 數字貨幣業務架構與運行模式
第一節 私人數字貨幣的業務架構與運行模式
一、系統概述
二、比特幣錢包和地址
三、交易流程
四、區塊和區塊鏈
五、挖礦
第二節 法定數字貨幣的業務架構與運行模式
一、法定數字貨幣業務戰略目標
二、法定數字貨幣理想特性
三、法定數字貨幣業務設計思路
四、法定數字貨幣體系要素
五、法定數字貨幣業務參考架構
六、法定數字貨幣的業務架構特點
第八章 數字貨幣的宏觀經濟影響
第一節 私人數字貨幣的宏觀經濟影響
一、私人數字貨幣對央行貨幣政策調控的影響
二、私人數字貨幣對金融體系的影響
第二節 法定數字貨幣的貨幣政策含義
一、大數據分析及其在金融領域的應用
二、數字貨幣為大數據分析奠定基礎
三、大數據分析在法定數字貨幣體系中的應用
第九章 數字貨幣監管與立法
第一節 ICO定義、類型、特徵與價值評估
一、ICO定義
二、ICO類型
三、ICO代幣的收益風險特徵
四、ICO與IPO、股權眾籌的比較分析
五、ICO代幣的價值評估方法
第二節 私人數字貨幣ICO監管：基於學理的研究
一、ICO監管框架設計
二、ICO監管的現實路徑：監管沙盒
第三節 私人數字貨幣監管與立法實踐
一、國際實踐
二、中國實踐
第四節 中國法定數字貨幣立法分析
一、相關法律制度
二、中國法定數字貨幣發行的法律問題及其可能解決方案
第十章 法定數字貨幣試驗
第一節 法定數字貨幣的國際試驗
一、加拿大央行Jasper項目
二、新加坡金融管理局Ubin項目第一階段
三、新加坡金融管理局Ubin項目第二階段
四、歐洲中央銀行和日本央行Stella項目
第二節 中國法定數字貨幣試驗進展
一、原型系統探索
二、標準體系探索
三、專利體系探索
第十一章 法定數字貨幣的場景應用研究
第一節 數字票據交易平台
一、基於區塊鏈技術的票據交易平台設計思路
二、數字票據交易平台具體方案
三、數字票據平台鏈外清算方案
四、數字票據平台鏈上直接清算方案
五、票據交易所的職能分析
第二節 數字貨幣與銀行賬戶
一、基於賬戶和不基於賬戶
二、商業銀行傳統賬戶體系+數字貨幣錢包屬性
三、央行自主發行與授權發行
四、數字貨幣錢包的設計思路
五、場景示例：專項補貼款發放
第三節 跨行調款場景
一、人民銀行跨行調款業務場景概述
二、跨行調款業務存在的問題1
三、跨行調款業務引入數字貨幣應用模式探索
四、應用展望
五、數字貨幣條件支付功能拓展與展望
第四節 保理業務
一、研究背景
二、保理業務的挑戰
三、保理業務數字貨幣應用需求
四、應用數字貨幣的保理業務流程
五、數字貨幣在保理業務場景的應用評估和展望
第五節 精準扶貧
一、醫療救助場景概述
二、傳統扶貧資金管理存在的問題
三、利用數字貨幣提高對扶貧資金的管理能力
第六節 第三方支付
一、賬戶體系的沿革
二、賬戶的分類與管理
三、第三方支付模式分析與問題淺析
四、第三方支付數字貨幣整體方案設想
五、第三方支付數字貨幣錢包設計思路
六、第三方支付數字貨幣應用探索
七、小結
第十二章 法定數字貨幣的未來之路
一、在價值維度上法定數字貨幣是信用貨幣
二、在技術維度上法定數字貨幣是加密貨幣
三、在實現維度上法定數字貨幣是演算法貨幣
四、在應用維度上法定數字貨幣是智能貨幣
五、結語
參考文獻
術語索引
後記
後記
本書彙集了作者數年來有關數字貨幣理論研究和實踐的思考，部分章節得到國家重點研發計劃(批准號：2016YFB0800600)資助，僅代表個人學術觀點，不代表所在機構意見。上海交通大學谷大武教授，北京交通大學張大偉副教授，中國科學院計算所張家琳博士，中國人民銀行研究局徐忠局長，中國人民銀行數字貨幣研究所陳華、孫浩、蔣國慶、彭楓、錢友才、趙新宇等諸位同仁，中國人民銀行科技司馮蕾，中國金融出版社陳翎女士在本書寫作過程中給予了大力的幫助和支持，在此表示誠摯的謝意。因本人學識所限，書中不足和謬誤難免，希請方家指正。
姚前
2018年1月20日
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