本文摘要：央行數(shù)字貨幣(DCEP)作為法定數(shù)字貨幣，對(duì)于規(guī)范數(shù)字貨幣市
央行數(shù)字貨幣(DCEP)作為法定數(shù)字貨幣，對(duì)于規(guī)范數(shù)字貨幣市場、提升金融服務(wù)效率起到了非常重要的作用。本文從專利角度，對(duì)中國人民銀行數(shù)字貨幣研究所、支付寶、騰訊、工商銀行等重點(diǎn)機(jī)構(gòu)開展數(shù)字貨幣專利分析，分析了相關(guān)重點(diǎn)機(jī)構(gòu)專利申請(qǐng)趨勢(shì)，揭示了DCEP雙層運(yùn)營系統(tǒng)架構(gòu)，并進(jìn)一步分析了雙離線支付場景、異步交易處理、錢包等級(jí)認(rèn)證、匿名交易等運(yùn)營機(jī)構(gòu)交易功能設(shè)計(jì)，為行業(yè)相關(guān)參與主體厘清央行數(shù)字貨幣技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑、數(shù)字貨幣優(yōu)化設(shè)計(jì)、應(yīng)用場景拓展提供相關(guān)參考和借鑒。
DCEP(DigitalCurrencyElectronicPayment)是中國人民銀行的數(shù)字貨幣項(xiàng)目，也是中國人民銀行研究中的法定數(shù)字貨幣。2014年，中國人民銀行(簡稱央行)組織專家成立專門的法定數(shù)字貨幣研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)數(shù)字貨幣發(fā)行框架、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)行流通環(huán)境及相關(guān)國際經(jīng)驗(yàn)等問題進(jìn)行專項(xiàng)研究。
經(jīng)濟(jì)師論文范例：淺談央行數(shù)字貨幣的發(fā)行對(duì)銀行卡支付清算業(yè)務(wù)的影響
2020年4月，央行在2020年全國貨幣金銀和安全保衛(wèi)工作電視電話會(huì)議中提出，要加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，堅(jiān)定不移推進(jìn)法定數(shù)字貨幣研發(fā)工作，系統(tǒng)推進(jìn)現(xiàn)金發(fā)行和回籠體系改革，加快推進(jìn)鈔票處理業(yè)務(wù)、發(fā)行庫守衛(wèi)和發(fā)行基金押運(yùn)轉(zhuǎn)型。2020年5月26日，央行行長易綱在“兩會(huì)”期間接受采訪時(shí)表示，“數(shù)字人民幣研發(fā)工作遵循穩(wěn)步、安全、可控、創(chuàng)新、實(shí)用原則，已先行在深圳、蘇州、雄安、成都及未來的冬奧會(huì)場景進(jìn)行內(nèi)部封閉試點(diǎn)測(cè)試”。法定數(shù)字貨幣的研究與試點(diǎn)，豐富了人們的支付方式，拓展了金融服務(wù)對(duì)象，提升了金融服務(wù)效率。
目前，已有一定數(shù)量的學(xué)者開展了DCEP相關(guān)研究。姚前提出央行數(shù)字貨幣可優(yōu)化零售端傳統(tǒng)央行貨幣的支付功能，發(fā)行央行數(shù)字貨幣對(duì)我國銀行系統(tǒng)和金融機(jī)構(gòu)的沖擊可控，長遠(yuǎn)看有助于提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。管弋銘等對(duì)數(shù)字貨幣的特征、理論機(jī)制、運(yùn)行機(jī)制、影響機(jī)制和監(jiān)管機(jī)制進(jìn)行了歸納總結(jié)，提出央行的法定數(shù)字貨幣是未來的主流數(shù)字貨幣，且法定數(shù)字貨幣的推出有利于人民幣國際化。
何德旭等提出人民幣數(shù)字貨幣法定化將優(yōu)化傳統(tǒng)或比的支付功能，并且從法律制度、金融制度、監(jiān)管科技能力、發(fā)行和流通、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等方面提出了法定數(shù)字貨幣的相關(guān)建議。姜其林等分析了我國法定數(shù)字貨幣的二元發(fā)行模式，從法律制度、信息安全、監(jiān)管沙箱等方面提出了我國法定數(shù)字貨幣的監(jiān)管建議。陳文等基于數(shù)據(jù)治理的角度，從匿名性、付息性、央行數(shù)據(jù)治理主導(dǎo)性三個(gè)方面提出了央行數(shù)字貨幣的發(fā)行建議，提出應(yīng)支持發(fā)行基于賬戶松耦合和條件觸發(fā)付息的代幣型央行數(shù)字貨幣。
喬海曙等分析了法定數(shù)字貨幣的支付替代效應(yīng)和儲(chǔ)蓄替代效應(yīng)，提出若傳統(tǒng)紙幣能夠與法定數(shù)字貨幣實(shí)現(xiàn)自由兌換，則傳統(tǒng)紙幣將被逐步替代，且若采用二元信用發(fā)行機(jī)制，法定數(shù)字貨幣的替代效應(yīng)可能僅局限于現(xiàn)金范疇。湯奎等分析了數(shù)字貨幣發(fā)行后商業(yè)銀行面臨的挑戰(zhàn)，提出了控制數(shù)字貨幣發(fā)行規(guī)模、提高商業(yè)銀行負(fù)債管理能力、拓展數(shù)字貨幣交易場景等建議。張偉等從數(shù)字貨幣的類型、可信性和運(yùn)營調(diào)賬等方面闡述了中央銀行發(fā)行數(shù)字貨幣對(duì)支付的影響，并進(jìn)一步分析了對(duì)貨幣政策、金融市場、金融穩(wěn)定和跨境交易的影響。
上述文獻(xiàn)中，對(duì)于DCEP系統(tǒng)架構(gòu)和運(yùn)營機(jī)構(gòu)交易功能設(shè)計(jì)均未開展系統(tǒng)性的研究和分析�；诖耍疚耐ㄟ^國內(nèi)已公開的專利，對(duì)DCEP系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行分析，闡述了中心管理系統(tǒng)、數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)和額度控制系統(tǒng)等的功能設(shè)計(jì)及技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并運(yùn)營機(jī)構(gòu)相關(guān)交易功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，包括雙離線支付場景、異步交易處理、錢包等級(jí)認(rèn)證和匿名交易等，為行業(yè)相關(guān)參與主體進(jìn)一步了解DCEP系統(tǒng)框架、優(yōu)化數(shù)字貨幣功能體系、拓展應(yīng)用場景提供相關(guān)參考和借鑒。
DCEP專利申請(qǐng)趨勢(shì)基于DCEP“人民銀行-運(yùn)營機(jī)構(gòu)”雙層運(yùn)營體系中不同的角色定位，本研究從央行側(cè)和運(yùn)營機(jī)構(gòu)側(cè)分別選擇重點(diǎn)機(jī)構(gòu)作為具體的專利研究對(duì)象：1、央行側(cè)，主要為央行下屬負(fù)責(zé)數(shù)字貨幣相關(guān)研發(fā)工作的中國人民銀行數(shù)字貨幣研究所(簡稱數(shù)研所);2、運(yùn)營機(jī)構(gòu)側(cè)，主要為參與首批DCEP封閉試點(diǎn)測(cè)試的運(yùn)營機(jī)構(gòu)，包括工行、建行、中行、農(nóng)行四家國有銀行、支付寶(螞蟻集團(tuán))、騰訊兩家互聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)和移動(dòng)、聯(lián)通、電信三家移動(dòng)運(yùn)營商。通過對(duì)上述重點(diǎn)機(jī)構(gòu)2015至2020年6月間法定數(shù)字貨幣DCEP專利數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索可知，數(shù)研所、支付寶、工商銀行、騰訊和中國電信等五家機(jī)構(gòu)有DCEP相關(guān)專利申請(qǐng)(中國聯(lián)通在2018年提交了2件關(guān)于數(shù)字貨幣交易的專利，但其應(yīng)用場景是解決區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣無法與法定數(shù)字貨幣直接兌換時(shí)，多種不同區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣(如BTC與ETH)之間的兌換問題，非法定數(shù)字貨幣DCEP的相關(guān)專利。)。
中國人民銀行數(shù)字貨幣研究所從2016年到2019年間共申請(qǐng)了87項(xiàng)專利，其中，2016年的22項(xiàng)專利主要是中國人民銀行在數(shù)字貨幣方面的早期研究，也是數(shù)研所成立前由中國人民銀行印制科學(xué)研究所申請(qǐng)，后續(xù)將專利權(quán)轉(zhuǎn)讓到數(shù)研所。數(shù)研所成立后申請(qǐng)的專利主要集中在2017年，共申請(qǐng)了48項(xiàng)專利，此外在2018、2019年分別申請(qǐng)了4項(xiàng)和13項(xiàng)專利。中國工商銀行較早便開展了數(shù)字貨幣相關(guān)研究，共申請(qǐng)了專利7項(xiàng)，其中2018年、2019年分別申請(qǐng)了4項(xiàng)和3項(xiàng)。中國電信則是在2018年申請(qǐng)了1項(xiàng)數(shù)字貨幣專利。支付寶和騰訊直到2019年才分別申請(qǐng)了7項(xiàng)和1數(shù)字貨幣相關(guān)專利。結(jié)合專利申請(qǐng)時(shí)間，可以推斷央行數(shù)研所最早進(jìn)行法定數(shù)字貨幣DCEP相關(guān)專利的申請(qǐng)，負(fù)責(zé)了DCEP系統(tǒng)的前期研究和頂層系統(tǒng)、交易機(jī)制的設(shè)計(jì)。
運(yùn)營機(jī)構(gòu)則更多地面向用戶具體應(yīng)用場景進(jìn)行設(shè)計(jì)，專利的申請(qǐng)日期也與DCEP的落地測(cè)試進(jìn)程聯(lián)系緊密。這也說明，2019年申請(qǐng)的專利最能反映出央行和運(yùn)營機(jī)構(gòu)關(guān)于DCEP系統(tǒng)功能、運(yùn)行機(jī)制、應(yīng)用服務(wù)的成熟設(shè)計(jì)理念，具有較高的參考價(jià)值。DCEP系統(tǒng)體系DCEP系統(tǒng)框架數(shù)研所5項(xiàng)重點(diǎn)專利組合[9-13]即構(gòu)成了央行DCEP系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，分為“中心管理系統(tǒng)”、“數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)”和“額度控制系統(tǒng)”三個(gè)組成部分。再結(jié)合支付寶專利“基于數(shù)字貨幣的交易處理方法及裝置和電子設(shè)備”以及工商銀行專利“一種數(shù)字貨幣代理發(fā)行額度控制系統(tǒng)及方法”中給出的“央行-運(yùn)營機(jī)構(gòu)”雙層運(yùn)營體系，將“數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)”的部分功能拆分至加密前置和運(yùn)營機(jī)構(gòu)，得到DCEP系統(tǒng)架構(gòu)及部分功能模塊。DCEP系統(tǒng)各部分的功能劃分如下：
1、中心管理系統(tǒng)，位于央行，類似于登記中心，負(fù)責(zé)數(shù)字貨幣的額度投放與回收，凡是貨幣生成及回收必須由該系統(tǒng)最終確認(rèn)，主要信息來源于數(shù)研所專利“一種數(shù)字貨幣的額度投放方法及系統(tǒng)”、“一種數(shù)字貨幣的額度回收方法及系統(tǒng)”，功能包括：(1)根據(jù)“新幣”生成請(qǐng)求生成額度憑證(額度投放);(2)驗(yàn)證回收憑證，更新授權(quán)額度(額度回收);(3)記錄加密前置生成的數(shù)字貨幣，以及該數(shù)字貨幣的交易過程。其中，額度憑證和回收憑證指示了DCEP生成和回收的貨幣價(jià)值額度，即“新幣生成”的過程需要申請(qǐng)額度憑證，“舊幣”作廢的過程會(huì)用到回收憑證。
2、額度控制系統(tǒng)，位于央行，負(fù)責(zé)管理數(shù)字貨幣的核心---額度控制位，主要信息來源于5項(xiàng)數(shù)研所重點(diǎn)專利，功能包括：(1)根據(jù)額度憑證生成額度控制位;(2)校驗(yàn)額度回收請(qǐng)求中的額度控制位，生成回收憑證。額度控制位是DCEP的核心組成部分，包含了投放機(jī)構(gòu)標(biāo)識(shí)、數(shù)字貨幣交易標(biāo)識(shí)、數(shù)字貨幣對(duì)應(yīng)金額、加密唯一編號(hào)和簽名信息。額度控制位在不同的專利中也稱為“投放幣”，由額度控制系統(tǒng)生成。央行通過控制下發(fā)的額度控制位，對(duì)運(yùn)營機(jī)構(gòu)的數(shù)字貨幣投放情況進(jìn)行監(jiān)控。
額度控制位的具體生成過程為：(1)使用SM3算法，對(duì)數(shù)字貨幣交易中的一個(gè)或多個(gè)額度控制位、一個(gè)或多個(gè)貨幣生成金額、數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行運(yùn)算，生成交易標(biāo)識(shí);(2)使用SM3算法對(duì)交易標(biāo)識(shí)、一個(gè)或多個(gè)貨幣生成金額、數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)信息以及時(shí)間戳、隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，生成加密唯一編號(hào);(3)根據(jù)交易標(biāo)識(shí)、加密的唯一編號(hào)、一個(gè)或多個(gè)貨幣生成金額、數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)信息生成額度控制系統(tǒng)的簽名信息;(4)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)貨幣生成金額、數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)信息會(huì)生成一個(gè)或多個(gè)額度控制位。
3、加密前置，由央行放置在運(yùn)營機(jī)構(gòu)內(nèi)，負(fù)責(zé)數(shù)字貨幣的具體生成與回收，加密前置生成的數(shù)字貨幣由額度控制位、所有者標(biāo)識(shí)及投放機(jī)構(gòu)的簽名信息組成。加密前置主要信息來源于支付寶專利“基于數(shù)字貨幣的交易處理方法及裝置和電子設(shè)備”、工商銀行專利“一種數(shù)字貨幣代理發(fā)行額度控制系統(tǒng)及方法”和5項(xiàng)數(shù)研所重點(diǎn)專利，功能包括：(1) 向中心管理系統(tǒng)申請(qǐng)額度憑證(額度登記);(2)向額度控制系統(tǒng)申請(qǐng)回收憑證(申請(qǐng)額度回收);(3)轉(zhuǎn)發(fā)額度憑證至額度控制系統(tǒng)(申請(qǐng)額度控制位);(4)轉(zhuǎn)發(fā)回收憑證至中心管理系統(tǒng);(5)根據(jù)額度控制位生成數(shù)字貨幣(生成“新幣”);(6)根據(jù)中心管理系統(tǒng)的回收憑證處理結(jié)果回收數(shù)字貨幣(回收“舊幣”)。
4、互聯(lián)互通系統(tǒng)，由中央銀行部署，負(fù)責(zé)各個(gè)具有DCEP發(fā)行權(quán)利的運(yùn)營機(jī)構(gòu)之間的互聯(lián)互通，主要信息來源于支付寶專利“基于數(shù)字貨幣的交易處理方法及裝置和電子設(shè)備”。
5、運(yùn)營機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)處理用戶的交易請(qǐng)求，主要信息來源于工商銀行專利“一種數(shù)字貨幣代理發(fā)行額度控制系統(tǒng)及方法”和數(shù)研所5件重點(diǎn)專利，承擔(dān)了數(shù)研所專利中“數(shù)字貨幣投放系統(tǒng)”切分出的部分功能。具體的數(shù)字貨幣生成/回收過程可總結(jié)為：對(duì)于數(shù)字貨幣“新幣”生成：(1)運(yùn)營機(jī)構(gòu)經(jīng)加密前置請(qǐng)求“新幣”生成;(2)中心管理系統(tǒng)生成額度憑證;(3)額度控制系統(tǒng)生成額度控制位;(4)加密前置生成數(shù)字貨幣。對(duì)于數(shù)字貨幣“舊幣”回收：(1)運(yùn)營機(jī)構(gòu)經(jīng)加密前置請(qǐng)求“舊幣”回收;(2)額度控制系統(tǒng)生成回收憑證;(3)中心管理系統(tǒng)驗(yàn)證回收憑證;(4)加密前置回收數(shù)字貨幣。運(yùn)營機(jī)構(gòu)交易功能設(shè)計(jì)運(yùn)營機(jī)構(gòu)側(cè)的DCEP專利主要集中在交易處理機(jī)制和錢包功能設(shè)計(jì)，包括雙離線支付場景、異步交易處理、錢包等級(jí)認(rèn)證和匿名交易。
1、雙離線支付場景雙離線支付，即在收款方和付款方都不具備網(wǎng)絡(luò)條件時(shí)的支付交易。在專利中，支付寶、工商銀行、騰訊針對(duì)這一場景都提出了各自的方案。對(duì)于身份認(rèn)證，3家運(yùn)營機(jī)構(gòu)普遍采用的方法是使用私鑰簽名、公鑰驗(yàn)簽的方式，常用的簽名包括用戶的數(shù)字簽名以及預(yù)存的運(yùn)營機(jī)構(gòu)的數(shù)字簽名。支付寶傳遞的離線支付憑證是由用戶終端生成，使用用戶私鑰簽名;而離線支付憑證中包含有支付客戶端預(yù)存在用戶終端本地的數(shù)字簽名。
工商銀行進(jìn)行身份認(rèn)證的數(shù)字證書是代理投放機(jī)構(gòu)預(yù)先下發(fā)在終端本地保存的，包含有代理投放機(jī)構(gòu)的簽名信息，同時(shí)交易信息中包含有用戶錢包私鑰簽名。騰訊傳遞的交易同步信息由用戶終端生成，使用錢包私鑰簽名，而其中包含的圈存數(shù)字資產(chǎn)載體由機(jī)構(gòu)預(yù)圈存，包含有機(jī)構(gòu)的簽名信息。對(duì)于交易的價(jià)值載體形式，大體分為可支付的離線總額度和預(yù)存的數(shù)字貨幣載體的兩種表現(xiàn)形式。
支付寶申請(qǐng)的是離線支付總額度，是在線時(shí)申請(qǐng)并由支付服務(wù)器下發(fā)到終端保存，每進(jìn)行一筆交易，由支付客戶端更新離線支付總額度，更新后的離線支付總額度等于更新前的離線支付總額度減去本次支付的金額。工商銀行的方案是預(yù)先申請(qǐng)用于離線支付的“離線數(shù)字貨幣”，但專利中未說明離線數(shù)字貨幣的具體形式。騰訊則是構(gòu)建“圈存數(shù)字資產(chǎn)載體”，載體中包含的數(shù)字貨幣ID能唯一指向用戶在機(jī)構(gòu)圈存的數(shù)字貨幣，“圈存數(shù)字資產(chǎn)載體”則可視作是數(shù)字貨幣ID為“額度控制位”構(gòu)建的“代幣”。
總結(jié)
本文從專利的角度，分析了中國的央行數(shù)字貨幣系統(tǒng)架構(gòu)和運(yùn)營機(jī)構(gòu)交易功能設(shè)計(jì)。對(duì)于央行數(shù)字貨幣系統(tǒng)架構(gòu)，從系統(tǒng)中的中心管理系統(tǒng)、額度控制系統(tǒng)、加密前置、互聯(lián)互通系統(tǒng)、運(yùn)營機(jī)構(gòu)五個(gè)模塊進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述了五個(gè)模塊的運(yùn)行機(jī)理和運(yùn)行過程。對(duì)于運(yùn)營機(jī)構(gòu)交易功能設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了支付寶、騰訊、工商銀行雙離線支付的差異點(diǎn)，以及異步交易處理的主要過程，并對(duì)錢包等級(jí)認(rèn)證和匿名交易進(jìn)行簡要闡述。
通過重點(diǎn)機(jī)構(gòu)DCEP相關(guān)專利的分析，可以得到如下結(jié)論：1、數(shù)研所數(shù)字貨幣專利主要集中在DCEP系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)上，包括額度的投放與回收、DCEP的流通、生成與驗(yàn)證。2、支付寶、工商銀行、騰訊、中國電信在雙離線支付場景上均有相關(guān)專利申請(qǐng)，在方案設(shè)計(jì)上支付寶主要為申請(qǐng)離線支付總額度，并構(gòu)建離線支付憑證;工商銀行主要為預(yù)存數(shù)字證書與離線數(shù)字貨幣;騰訊主要為構(gòu)建圈存數(shù)字資產(chǎn)載體;中國電信主要為離線時(shí)數(shù)字貨幣雙花驗(yàn)證;3、支付寶在錢包等級(jí)認(rèn)證、異步交易處理有相關(guān)解決方案，工商銀行在DCEP系統(tǒng)中的數(shù)字貨幣投放、數(shù)字貨幣錢包可視卡設(shè)計(jì)上有相關(guān)解決方案。需要指出的是，數(shù)字貨幣作為新興業(yè)態(tài)，雖然已有技術(shù)實(shí)現(xiàn)了零售范圍內(nèi)的數(shù)字貨幣試點(diǎn)應(yīng)用，但未來在隱私保護(hù)、跨境交易等方面仍需要開展相關(guān)研究，從而推動(dòng)數(shù)字貨幣在國內(nèi)全方位應(yīng)用和DCEP國際化的進(jìn)程。
作者：才華1，2 肖普山1，2 章政1，2
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