這一切源於4月14日晚間網路上流傳的一張央行數字貨幣在農行賬戶內測的照片。隨後，據《科創板日報》報道，蘇州相城區是央行數字貨幣（DC/EP）的重要試點地區。蘇州相城區各區級機關和企事業單位，工資透過工農中建四大國有銀行代發的工作人員，將在4月份完成央行數字貨幣數字錢包的安裝工作。5月，其工資中的交通補貼的50%將以數字貨幣的形式發放。
對此，4月17日晚間，央行數字貨幣研究所就央行數字貨幣內測一事做出最新迴應。央行數字貨幣研究所稱，當前網傳DC/EP資訊為技術研發過程中的測試內容，並不意味著數字人民幣正式落地發行。數字人民幣目前的封閉測試不會影響上市機構商業執行，也不會對測試環境之外的人民幣發行流通體系、金融市場和社會經濟帶來影響。
越來越多的資訊表明，央行數字貨幣正擴大測試的應用場景，以便為日後的正式落地發行做“演練”。央行副行長範一飛表示，央行數字貨幣的定位是部分替代M0，即人民幣紙鈔的數字化替代。那麼央行數字貨幣到底長什麼樣？
零壹智庫透過對截至2019年9月央行及其下屬機構申請的84項涉及央行數字貨幣的專利進行歸納分析，從數字貨幣發行、流通、管理、回籠、投融資等全流程揭開央行數字貨幣的神秘面紗，讓更多人看到央行數字貨幣的真實模樣。
出品｜零壹智庫&數字資產研究院
注：本報告節選於《人民幣3.0：中國央行數字貨幣執行框架與技術解析》，釋出於2019.10。一、央行數字貨幣專利申請概況透過梳理與央行數字貨幣相關的專利資訊，截至2019年9月，我們找到了央行4家機構申請的共84條專利。
這4家機構分別為中國人民銀行數字貨幣研究所（52項專利資訊）、中國人民銀行印製科學技術研究所（22項專利資訊）、中鈔信用卡產業發展有限公司杭州區塊鏈技術研究院（6項專利資訊）以及中鈔信用卡產業發展有限公司北京智慧卡技術研究院（4項專利資訊）。圖1：中國央行數字貨幣的研發力量
資料來源：零壹智庫根據公開資料整理4家機構中，中國人民銀行印製科學技術研究所最早於2016年3月25日申請了22項與央行數字貨幣相關的專利；中國人民銀行數字貨幣研究所的專利申請集中於三個時間點：2017年6月26日提交了35項相關專利申請、2017年12月28日提交了13項相關專利申請、2018年3月26日提交了4項相關專利申請；中鈔信用卡產業發展有限公司下屬的兩家分公司從2016年6月4日至2018年8月7日陸續有共10項相關專利申請。從專利申請時間可以看出，中國央行在數字貨幣領域的研發工作進行了有前瞻性的佈局且研發時間跨度較長，為中國央行數字貨幣的發行做了充分準備工作。圖2：央行數字貨幣專利申請時間分佈
資料來源：零壹智庫根據公開資料整理二、央行數字貨幣的頂層設計
根據印製科學技術研究所的專利資訊，數字貨幣系統包括中央銀行數字貨幣系統、商業銀行數字貨幣系統以及認證系統。其中，中央銀行數字貨幣系統用於產生和發行數字貨幣以及對數字貨幣進行權屬登記；商業銀行數字貨幣系統用於針對數字貨幣執行銀行功能；認證系統用於對中央銀行數字貨幣系統和數字貨幣的使用者所使用的終端裝置之間的互動提供認證，以及對中央銀行數字貨幣系統和商業銀行數字貨幣系統之間的互動提供認證。
數字貨幣研究所對央行數字貨幣的頂層設計主要涉及央行數字貨幣的發行、流通和管理等環節。1、央行數字貨幣的發行
根據專利資訊，央行數字貨幣的發行方法包括：接收申請方傳送的數字貨幣發行請求；對數字貨幣發行請求進行業務核查，在核查透過的情況下，向會計核算資料集中系統傳送扣減存款準備金的請求；在接收到會記核算資料集中系統傳送的扣款成功應答的情況下，生產數字貨幣；將數字貨幣傳送至申請方。
2、央行數字貨幣的流通據央行數字貨幣研究所的專利設計，其數字貨幣的流通方法既能滿足實際貨幣流通的要求，也能提高數字貨幣流通的處理效率。其方法具體為：付款端依據付款金額和預定義的匹配策略從付款端的數字貨幣保管箱中選擇數字貨幣字串，然後組成支付來源數字貨幣字串集，再將該支付來源數字貨幣字串集傳送給管理端，數字貨幣字串具有：金額欄位和所有者標識欄位，付款端的數字貨幣保管箱中存放有一個或多個所有者標識為付款端的數字貨幣字串；管理端將支付來源數字貨幣字串集中的數字貨幣字串登記為作廢狀態，然後根據付款金額生成支付去向數字貨幣字串，以及將支付去向數字貨幣字串傳送給收款端，支付去向數字貨幣字串的金額為付款金額，所有者標識為收款端。
央行數字貨幣研究所也為數字貨幣設計了一種定向流通和使用的方法，透過設定用途規則，只有經過驗證滿足用途規則的數字貨幣轉移才會發生。具體的實施步驟包括：數字貨幣系統儲存預定義的用途規則；在收到來自付款方的數字貨幣和付款指令後，啟用對用途規則的監控，將數字貨幣變更為所有者標識為付款指令指定的用款方的帶有用途規則或受用途規則控制的數字貨幣，將該數字貨幣傳送至用款方；在收到用款方發來的包括付款用途和收款方資訊的付款請求以及帶有用途規則或受用途規則控制的數字貨幣後，確認付款用途滿足用途規則，將數字貨幣變更為所有者標識為收款方資訊指定的收款方的不帶用途規則且不受用途規則控制的數字貨幣，將該數字貨幣傳送至收款方。
3、央行數字貨幣的管理
數字貨幣研究所的專利介紹了四種基於一定條件觸發的管理方法和系統：基於經濟狀態條件、基於貸款利率條件、基於流向主體條件和基於時點條件。
基於經濟狀態條件觸發的數字貨幣管理方法和系統能夠根據回收時點的經濟資訊逆週期調整金融機構對數字貨幣發行單位的資金歸還利率，從而減少金融機構風險特徵及其貸款行為的順週期性，避免“流動性陷阱”，實現經濟的逆週期調控。其具體實施方式包括：在回收數字貨幣時，獲取回收時點的經濟資訊；當經濟資訊滿足預設的經濟狀態條件時，基於經濟資訊調整數字貨幣的歸還利率；依據調整後的歸還利率回收數字貨幣。
基於貸款利率條件觸發的數字貨幣管理方法和系統能夠使基準利率實時有效傳導至貸款利率。其具體實施方式包括：向金融機構發行數字貨幣，並將數字貨幣的狀態資訊設定為未生效狀態；接收金融機構傳送的數字貨幣生效請求，獲取生效請求對應的貸款利率；當貸款利率符合預設的貸款利率條件時，將數字貨幣的狀態資訊設定為生效狀態。
基於流向主體條件觸發的數字貨幣管理方法和系統能夠精準定性數字貨幣投放，實施結構性貨幣政策，減少貨幣空轉，提高金融服務實體經濟能力。其具體實施方式包括：向金融機構發行數字貨幣，並將數字貨幣的狀態資訊設定為未生效狀態；接收金融機構傳送的數字貨幣生效請求，獲取生效請求對應的流向主體；當流向主體符合預設的流向主體條件時，將數字貨幣的狀態資訊設定為生效狀態。
基於時點條件觸發的數字貨幣管理方法和系統能夠有效解決現有貨幣政策操作的當下性問題，使貨幣生效的時點不侷限於貨幣發行的當下，而是延展到未來符合政策目標的某一時點，避免貨幣空轉，減少貨幣政策傳導時滯。其具體實施方式包括：向金融機構發行數字貨幣，並將數字貨幣的狀態資訊設定為未生效狀態；接收金融機構傳送的數字貨幣生效請求，獲取生效請求對應的時點資訊；當時點資訊滿足預設的時點條件時，將數字貨幣的狀態資訊設定為生效狀態。
根據數字貨幣研究所的專利設計，數字貨幣的管理還包括對數字貨幣的追蹤，其數字貨幣追蹤方法和系統能夠解決資金付款方跨主體、層層追蹤資金流向的問題，並且支援貨幣流向的定製追蹤，在發起方管理範圍內進行資金流向追蹤，從而保護使用者隱私。其具體實施方式包括：接收來源幣所有者的追蹤請求；根據追蹤請求向交易過程中產生的去向幣中設定追蹤，並儲存去向幣；在接收到來源幣所有者的查詢請求的情況下，向來源幣所有者返回反映來源幣後續交易過程的追蹤鏈條。4、央行數字貨幣的回籠
根據數字貨幣研究所的設計，其數字貨幣的回籠方法和系統可以最佳化升級央行貨幣發行流通體系，提高貨幣回籠的安全性、時效性，降低貨幣回籠中耗費的成本。
數字貨幣的回籠方法包括：接收申請方傳送的數字貨幣回籠請求；數字貨幣回籠請求包括：待回籠的數字貨幣；對數字貨幣回籠請求進行業務核查，在核查透過的情況下，向會計核算資料集中系統傳送增加存款準備金請求；在接收到會記核算資料集中系統傳送的增加存款準備金成功應答的情況下，將數字貨幣回籠應答傳送至申請方。
5、央行數字貨幣用於投融資
央行數字貨幣是否可以用於投融資？數字貨幣研究所的專利給出了一種將數字貨幣用於投融資的方法，實現利用數字貨幣為平臺提供投融資資金劃撥的支付結算途徑。具體方法包括：投資人錢包應用裝置接收智慧合約；投資人錢包應用裝置在接到投資人提供的包含投資金額的確認指令後，向智慧合約中新增投資確認資訊，該資訊包括投資金額、投資人數字簽名和投資人個人資訊；投資平臺對智慧合約內的投資確認資訊驗證透過後，標記智慧合約生效。投資人錢包應用裝置根據已生效的智慧合約，向籌資人銀行錢包賬戶支付數字貨幣。
6、央行數字貨幣用於銀行間結算
銀行間的貨幣清結算十分重要，數字貨幣研究所提供了一種銀行間數字貨幣的結算方法和系統，將銀行間傳統結算方式與數字貨幣的結算方式進行融合，提高銀行結算選擇的靈活性。
其具體方法包括：發起銀行系統將數字貨幣付款給接收銀行的報文傳送給數字貨幣系統；數字貨幣系統根據支付報文執行預設專案的操作，並將操作成功的結果返回給發起銀行系統和清算銀行系統，以及將清算報文傳送給清算銀行系統；清算銀行系統在接收到操作成功的結果後，根據接收到的清算報文，在清算報文中的接收銀行在該清算銀行的同業賬戶存款餘額中增加與接收到的數字貨幣金額相等的額度，以及將表徵清算成功的結果傳送給接收銀行系統和數字貨幣系統；數字貨幣系統將接收到的表徵清算成功的結果返回給發起銀行系統。
三、央行數字貨幣錢包/晶片卡
1、數字貨幣錢包
在數字貨幣研究所提交的52項與數字貨幣相關的專利中，涉及數字貨幣錢包相關應用的專利數量達21項，可見數字貨幣研究所十分重視數字貨幣錢包的研發。
a. 數字貨幣錢包的申請與開通
根據數字貨幣研究所的專利資訊，數字貨幣錢包的申請與開通可以有兩種方式。一種是由賬戶行數字貨幣系統建立的數字貨幣錢包，使用者可以透過銀行賬戶申請開通數字貨幣錢包，在開透過程中由使用者指定銀行賬戶與數字貨幣錢包的繫結關係，開通成功後該銀行賬戶會與數字貨幣錢包進行繫結，使用者透過銀行賬戶即可訪問數字貨幣錢包。
另一種是由錢包服務商建立的數字貨幣錢包，具體實施方式包括：數字貨幣錢包終端生成金鑰對，並將金鑰對中的公鑰傳送給錢包服務商；錢包服務商根據接收的公鑰生成錢包標識，並將公鑰和錢包標識傳送給數字貨幣發行登記機構；數字貨幣發行登記機構根據公鑰和錢包標識生成數字證書，並將數字證書傳送給錢包服務商；錢包服務商將數字證書、錢包標識和錢包合約程式碼地址傳送至數字貨幣錢包終端，並且根據數字貨幣錢包終端返回的開通請求，建立數字貨幣錢包，同時向數字貨幣發行登記機構傳送註冊請求；數字貨幣發行登記機構根據接收的註冊請求對錢包標識、錢包證書進行登記註冊。
b. 數字貨幣錢包的登入與同步
數字貨幣系統支援使用者登入數字貨幣錢包的具體實施步驟為：響應使用者的登入請求，獲取並驗證使用者的認證資訊；認證資訊驗證透過後，獲取並驗證待登入的數字貨幣錢包的合約包；合約包驗證透過後，向使用者展示數字貨幣錢包的功能介面。
而如果使用者屬於首次登入數字貨幣錢包或者錢包相關資訊有變化，則需要做資訊和資料的同步，具體實施方法為：獲取並驗證使用者的認證資訊；驗證透過後，向使用者展示待登入的數字貨幣錢包的可識別資訊；對使用者從可識別資訊中選擇的資訊項進行簽名得到同步指令；同步指令驗證透過後獲取與同步指令對應的待登入的數字貨幣錢包的有效數字貨幣資訊和關聯賬戶資訊。
以上數字貨幣錢包登入與同步的實施方法圖示如下：
c. 數字貨幣錢包與銀行錢包的繫結與解繫結
數字貨幣錢包與銀行錢包繫結後，能夠透過數字貨幣錢包來訪問銀行錢包，具體來講，賬戶行使用者訪問系統接收使用者提供的錢包繫結請求；根據錢包繫結請求生成銀行錢包查詢請求然後傳送給賬戶行應用系統；賬戶行應用系統將銀行錢包查詢請求傳送給賬戶行數字貨幣系統，賬戶行數字貨幣系統根據實名認證資訊進行查詢，然後將銀行錢包資訊返回給賬戶行應用系統；賬戶行應用系統將銀行錢包資訊返回給賬戶行使用者訪問系統，賬戶行使用者訪問系統返回給使用者，然後將使用者發來的繫結確認資訊傳送給賬戶行錢包訪問認證系統；賬戶行錢包訪問認證系統執行應用錢包與銀行錢包的繫結操作。
當使用者需要解除數字貨幣錢包與銀行錢包之間的繫結關係時，賬戶行接收使用者提交的錢包解繫結請求，然後向使用者傳送銀行賬戶訪問認證入口請求；接收使用者提交的銀行賬戶訪問認證要素，並根據銀行賬戶訪問認證要素對使用者進行身份認證；在使用者身份認證透過的情況下，解除使用者的數字貨幣應用錢包和銀行錢包的繫結關係。
d. 與數字貨幣錢包相關的查詢操作
能夠接收使用者發起的與數字貨幣錢包相關的查詢操作的主體有兩種，一種是使用者的賬戶行，另一種是數字貨幣錢包終端。
在第一種情況下，使用者的查詢目的是透過自己在賬戶行的銀行賬戶查詢繫結的數字貨幣錢包，具體的實施方式為：賬戶行使用者訪問系統將使用者的數字貨幣錢包查詢請求資訊傳送至賬戶行錢包訪問認證系統以對使用者身份進行認證；賬戶行使用者訪問系統在認證透過時傳送數字貨幣錢包查詢請求資訊至賬戶行應用系統；賬戶行應用系統對數字簽名進行驗證，驗證透過後生成錢包查詢資訊併傳送至賬戶行數字貨幣系統；賬戶行數字貨幣系統根據錢包查詢資訊進行查詢以得出錢包查詢結果資訊。
在第二種情況下，使用者的查詢操作可以得到關聯賬戶、交易詳情、數字貨幣明細列表等資訊。
e. 基於錢包的數字貨幣支付、儲存與轉移
數字貨幣研究所的相關專利顯示，基於錢包的數字貨幣移動主要包括使用者的支付、存幣和轉幣幾種行為。
在支付的情境下，賬戶行數字貨幣系統在接收數字貨幣錢包的支付請求後獲取使用者輸入的數字貨幣錢包的CA證書數字簽名，以生成數字貨幣轉移請求。接著賬戶行數字貨幣系統將數字貨幣轉移請求傳送至數字貨幣發鈔行並接收帶有發鈔行數字簽名的支付成功結果。
使用者可以在需要的時候將數字貨幣存入數字貨幣錢包，具體實施方法為：錢包終端將存幣指令傳送給數字貨幣錢包，數字貨幣錢包為存幣指令新增數字貨幣保管箱標識生成存幣轉移請求，將該請求傳送給數字貨幣發行登記端；數字貨幣發行登記端將來源幣串列表作廢，生成存入去向幣串列表，將轉移結果資訊傳送給數字貨幣錢包；數字貨幣錢包將去向幣串列表存入並對使用者的賬戶入賬，生成存幣結果資訊傳送給數字貨幣錢包終端；數字貨幣錢包終端展示存幣結果。
使用者之間也可以相互轉幣，具體實施方法為：根據接收方的收款地址資訊生成轉幣請求；根據轉幣請求生成轉幣指令；以及根據轉幣指令向接收方錢包執行轉幣操作。
f. 數字貨幣錢包狀態的變更：升級、更換金鑰和登出
數字貨幣錢包狀態的變更主要涉及三個方面，即數字貨幣錢包的升級、更換金鑰和登出操作。
數字貨幣錢包終端在接收到使用者的升級請求的情況下，將升級請求傳送給錢包服務商，由錢包服務商對升級請求進行驗證，並在對升級請求驗證透過的情況下，向數字貨幣錢包終端返回升級安裝資訊；數字貨幣錢包終端在使用者確認升級安裝資訊之後，將升級開通指令傳送給錢包服務商，透過錢包服務商完成對錢包的升級。
當使用者需要更換數字貨幣錢包的金鑰時，數字貨幣錢包終端首先接收執行更換金鑰的操作請求，將當前簽名合約退出。然後生成新的錢包金鑰對，傳送新生成的錢包公鑰和進行簽名了的更換金鑰請求。接下來數字貨幣錢包終端會接收錢包傳送的新的待確認更換金鑰指令，使用舊的錢包私鑰對新的待確認更換金鑰指令進行簽名併傳送。最後接收到錢包傳送的更換金鑰指令成功通知，更新錢包簽名合約包資訊和新合約包繫結的新的錢包金鑰。
如果使用者不希望再使用某個數字貨幣錢包可以選擇將其登出，具體實施方法為：賬戶行使用者訪問系統呼叫賬戶行錢包訪問認證系統對使用者進行身份認證，身份認證透過後接收帶有使用者數字簽名的登出請求資訊併傳送至賬戶行數字貨幣系統；賬戶行數字貨幣系統驗證使用者數字簽名，驗證透過後確認可以登出數字貨幣錢包，然後將帶有賬戶行數字簽名和登出錢包數字簽名的登出登記請求資訊傳送至發鈔行數字貨幣系統；發鈔行數字貨幣系統驗證賬戶行數字簽名和登出錢包數字簽名，驗證透過後對數字貨幣錢包進行登出登記，再返回帶有發鈔行數字簽名的登出登記成功資訊；賬戶行數字貨幣系統接收到登出登記成功資訊後登出數字貨幣錢包。
2、數字貨幣晶片卡
在印製科學技術研究所申請的22項專利中，有13項專利提到了一種數字貨幣晶片卡的應用。使用數字貨幣晶片卡同樣可以完成取現、支付和儲存等與數字貨幣相關的基本操作，並且各個基本操作的流程與前述三大類操作基本一致，我們可以將這種數字貨幣晶片卡認為是專門用於數字貨幣交易且需要與終端裝置配合（繫結）使用的一種媒介。
從印製科學技術研究所的專利資訊中我們還得知這種數字貨幣晶片卡還有一種可視版本，零壹智庫經研究後認為這種可視數字貨幣晶片卡應該與廣泛應用於加密貨幣的冷錢包相類似，支援近場通訊和顯示數字貨幣相關資訊。
End.
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