從美聯儲央行數字貨幣思想看區塊鏈設計原則：下一代區塊鏈系統（一）_區塊鏈

前言

本文是“下一代區塊鏈系統”系列的第一篇。2020年是區塊鏈在科技上一個重要里程碑，取得了極大的發展，例如2020年4月臉書發布Libra2.0版白皮書提出許多新的設計和思想。同一時間我們在中國發布了《互鏈網：重新定義區塊鏈》，開啟了下一代區塊鏈的討論。臉書Libra2.0主要宣傳監管上的創新，同時在架構上也有創新；而我們主要在架構上的創新，并在新架構上加添監管機制，例如STRISA監管網絡系統。但是現在在下一代區塊鏈系統的討論還比較少，許多因素還沒有厘清。

下一代區塊鏈系統和第一代系統大不相同，體現在區塊鏈走進合規市場，金融市場提出許多新需求。最大的兩個改變是：區塊鏈交易需要監管，以及金融交易完備性。前者是過去大部分區塊鏈系統特意回避的問題，而后者也是經常被忽略的問題。大部分區塊鏈系統設計都在討論共識機制，例如如何加快共識。但是共識加快后，交易還是完備嗎？還可以監管嗎？如果這兩個問題沒有解答，則新共識機制將無法運用在金融系統中。這就是我們一直明確的區塊鏈設計不能采取單項優化的設計，而需要有全盤的考慮。我們從2018年就提出“可監管的區塊鏈”才是區塊鏈發展的方向，就是系統設計的時候必須考慮多項要素，特別是監管性和交易完備性，如果一條鏈系統沒有考慮這兩項，將會遇到困難。

由于下一代區塊鏈系統比第一代系統更為復雜，本系列文章計劃從頭開始討論。從軟件工程角度來說，首先需要對了解需求。這就是第一篇文章的目的。

2021年2月24日，美聯儲發布報告《央行數字貨幣的先決必要條件》。在該報告中，美聯儲表明了其對于央行數字貨幣的看法和立場。事實上，英國央行在去年3月同樣發布了其央行數字貨幣(CentralBankDigitalCurrency，CBDC)的報告《中央銀行數字貨幣的機遇，挑戰和設計》。對比兩家機構在CBDC上的看法，二者之間有相似之處。這表示世界重要央行觀點已經一致，只是觀點一直在進步。這也證實了一點：對于CBDC的設計與需求，多方得道的結果都相似。英國央行在2020年3月時，還在討論是不是要使用區塊鏈技術，并且認為區塊鏈系統必須根據央行的需求而改變，央行不會因為現在區塊鏈系統的設計而改變貨幣政策或是監管原則。但是經過2020年的發展，美聯儲的態度變得更加積極。在2021年2月，美聯儲就直接說使用區塊鏈技術，并且提出的系統需求不是根據比特幣、以太坊、超級賬本的架構、功能、性能，而是根據美聯儲業務的需求。這樣正面的態度和2020年英國央行相對保守的態度差異很大。英國央行是過去CBDC思想的領先者，現在美國取而代之。

本文將首先介紹美聯儲這篇報告的主要內容思想，并且比較國際清算銀行和多國央行對于CBDC的觀點。一個明顯的結論，就是根據這些央行提出的CBDC需求，我們需要一個新一代區塊鏈系統架構。雖然新架構和傳統區塊鏈架構有類似的地方，但是還是有巨大的差距，例如傳統共識速度不再是主要關注點，交易完備性和監管性才是下一代區塊鏈的主要需求。

1.美聯儲報告

這篇報告主要闡述了發展CBDC的先決條件。“貨幣”是否成功的關鍵在于，它是否在市場上被視為一種安全、穩定和可靠的工具，而不是只是依靠它是法定貨幣。如果數字美元通過不了市場的考驗，即使有法定貨幣的地位，也需要進步。

現金、中央銀行存款和潛在的CBDC都是中央銀行的負債。CBDC首先要成為一種安全的能保障價值貨幣。同時，在隨著全球穩定幣的引入、支付服務領域“大科技”(bigTech)的日益普及，凸顯了數字貨幣的優勢，更加彰顯了發展CBDC的迫切性。文中表明發展CBDC要有5大先決條件：明確的政策目標、廣泛利益相關者的支持、強大的法律框架、強大的技術和市場準備。下面將從這5方面分別介紹并討論。

知情人士：第一公民銀行正從美國FDIC手中收購硅谷銀行:金色財經報道，知情人士稱，美國第一公民銀行（First Citizens BancShares）正在就收購硅谷銀行進行深入談判，最早可能在周日達成協議，從美國聯邦存款保險公司（FDIC）手中收購硅谷銀行。

知情人士補充說，最終決定尚未作出，談判可能會失敗。（彭博社）[2023/3/27 13:28:38]

1.1.?明確的政策目標

各國央行對CBDC研究和實驗的興趣差別很大。然而，這些目標通常分為兩大類。一些央行主要是在尋求解決當前的挑戰，而另一些央行則在探索未來的能力。美聯儲認為，無論CBDC的具體目標是什么，它們都應該與美聯儲的長期目標相一致，即保證國家支付系統的安全和效率，以及貨幣和金融穩定。各國央行對CBDC的發展態度同樣也秉承3個原則：

不造成損害；

補充現有貨幣形式；

支持創新和效率。

1.2.?廣泛利益相關者的支持

報告中將CBDC的利益相關者分為：政府機構、最終用戶、金融機構、技術和基礎設施提供商、學術界和標準開發組織。

政府機構:政府的立法和行政部門將需要考慮影響CBDC的設計和實施的因素。例如對于通用CBDC的立法變化。設計上也需要考慮包括與稅收、公共支出、偽造和欺詐、反洗錢和網絡安全相關的問題。

最終用戶:對于用戶來說，可用性是關鍵，因為通用CBDC必須為使用貨幣購買商品和服務的用戶設計。在CBDC的設計和測試中，需要考慮不同年齡、地理位置、支付習慣和財務知識的終端用戶。

金融機構:引入CBDC可能導致市場結構和動態的重大變化。CBDC可能會影響商業銀行存款、銀行信貸以及更廣泛的金融體系。然而，也有可能幾乎不會對銀行業造成破壞，這取決于CBDC的特性及其實現方式。

技術和基礎設施提供商:科技和基礎設施公司在當今的市場上扮演著重要角色，這些集團的支持是CBDC發行的先決條件。潛在的CBDC可能有許多不同的形式，其中一些形式可以通過現有的技術和基礎設施實現。或者，它可以使用新的技術，如區塊鏈，這些技術目前還沒有廣泛使用。

其他利益相關者:?如學術機構、智庫、標準組織和國際社會，可以為CBDC的基金會提供信息和支持。學術機構和智庫可以為決策提供思想領導。標準組織可以通過定義術語、開發分類法以及創建支持更廣泛生態系統的規范和標準來做出貢獻。

1.3.?強大的法律框架

健全的法律框架可以幫助人們更快地相信并使用CBDC。首先要有明確的法律權限。發行通用CBDC是否與相關法律要求相一致。其次是確定CBDC是否擁有與法定貨幣相同的地位。例如，美國法律下CBDC作為法定貨幣的地位仍然是一個懸而未決的問題，一個通用CBDC作為法定貨幣的地位并不保證它在商業上被接受。

我們的觀察美聯儲的觀點是：即使美元CBDC是美國的法幣，也需要通過商業方式確保該系統可以在商場上成功運行。

還有反洗錢、打擊恐怖主義融資、解決逃避制裁問題。CBDC可以成為非法活動的支持介質,特別是考慮到方便和速度,潛在的大量資金可能被轉移。

我們的觀察在討論法律地位后，美聯儲最關心的問題是反洗錢。美聯儲擔心地下市場使用數字美元洗錢。但是事實上在美國這方面的工作是從2019-2020年才積極進行，以前都是個別單位研究開發，而且監管科技主要都在傳統系統上。由于數字貨幣的監管機制還在研發階段，估計此類問題還未解決前，美聯儲不會推出數字美元。美國會以臉書穩定幣的監管機制作為示范試點看待。

彭博社：華爾街有望從美國加密貨幣監管重組中獲益，大銀行或與加密公司合作推出服務:2月22日消息，由于現有的許可證組合和在處理客戶資金方面的信譽，傳統金融公司和他們支持的加密貨幣托管人可能最有能力利用美國監管機構對保護數字資產的擬議修改。

對相關企業高管的采訪顯示，傳統金融客戶對數字資產托管服務的興趣正在上升，其中包括全資擁有或由華爾街公司支持的數字資產托管公司，如 PolySign Inc. 的 Standard Custody & Trust、Copper Technologies Ltd. 和 Zodia Custody Ltd.。與此同時，紐約梅隆銀行和納斯達克等大型機構的發言人表示，它們正在繼續打造自己的數字資產托管產品，評估擬議的規則變化可能對其計劃產生的影響。

老牌金融機構在數字資產平臺的托管構建上進展緩慢，因此會求助于獨立的加密貨幣托管人或與之合作。（彭博社）[2023/2/22 12:21:56]

與此同時，考慮如何尊重隱私以及如何在CBDC協議中保護個人數據也至關重要。CBDC與鈔票不同的一點是：實物鈔票不攜帶與特定個人及其金融交易歷史有關的交易數據。在CBDC發行后，央行可以獲得空前規模的細粒度交易信息；交易數據可能對某些第三方(如銀行和服務提供商)可用，或者在極端情況下，對每個人都可用。貨幣和數據之間的這種緊密聯系與實物鈔票形成了鮮明對比。

我們的觀察注意，在隱私性屬性上，美聯儲的觀點和數字美元計劃(DigitalDollar)的觀點正好相反，卻和我們觀點一致。我們認為要洗錢，用現金，不要用數字貨幣。因為不論區塊鏈如何設計，如果使用區塊鏈運行數字貨幣，項目方都可以看到至少部分信息或是全部信息。這樣區塊鏈系統就是洗錢的克星。

美聯儲說“央行可以獲得空前規模的細粒度交易信息”。這表示美聯儲的觀點和加拿大央行在2017年的觀點一致，央行必須能夠觀察到一切信息。因此數字貨幣，用起來像現金，卻沒有現金的隱私性。

這里監管性的需求是：1）能夠實時找到相關賬戶信息；2）能夠實時找到相關交易信息；3）能夠快速完成反洗錢分析；4）能夠實時阻止違法或是違規交易，或是回滾還沒有結算的交易。這些在中心化系統不難做到，但是在分布式網絡系統中就困難的多。而且這里還有假設參與系統或是節點都有可能會有欺詐行為，在信息上作假或是篡改數據。這樣監管機制會復雜的多。

數字美元計劃，是一個美國民間項目，認為隱私性非常重要，并且堅持使用token來建立數字貨幣系統。堅持使用token機制的觀點和國際清算銀行的觀點也正好相反。國際清算銀行在2021年2月發表的觀點認為CBDC系統只能使用基于賬戶的數字貨幣系統，而基于token系統只能是地下市場的數字貨幣系統。

我們的觀點是即使使用token，也不一定有隱私性，因為單單使用token而沒有其他輔助協議隱私性還是不夠的。我們的觀點出現在2020年，但是今年已經證實。最近暗網表示不再接受比特幣，代表諸如比特幣，在暗網交易已經沒有隱私性。為什么？因為美國在2020年開發的監管科技已經能追蹤到幾乎所有的比特幣交易。如果比特幣在暗網交易，暗網反而可能不再“暗”了，只好拒絕。

此外，一個通用的CBDC可能會要求央行承擔與公眾有關的角色和責任，而這些角色和責任目前通常由私營銀行對他們的客戶承擔。

我們的觀察這里美聯儲的觀點，和以前英國央行、國際清算銀行以及更早的加拿大央行觀點一致：CBDC系統的監管性至關重要。傳統數字代幣系統一直不愿意服從的原則，而且一些系統就是設計來抵抗這原則。

從美國政府錢包竊取713枚比特幣的Gary Harmon將于下周在華盛頓聯邦法院認罪:金色財經報道，從美國政府沒收的Trezor 錢包中竊取713枚比特幣的Gary Harmon預計將于12月22日在華盛頓聯邦法院出庭參加認罪協議聽證會，根據最新的法庭記錄，他將在本次聽證會上認罪。據悉，Gary Harmon的哥哥Larry Harmon曾擔任比特幣混合服務Coin Ninja和DropBit首席執行官，并與2020年被捕，檢察官發現Gary Harmon恢復了錢包助記詞并通過互聯網連接到相關錢包資金后進行了提款。（zycrypto）[2022/12/18 21:52:25]

而美聯儲提到的央行可以有“細密度的交易記錄”，就是我們提的“比目魚不對稱模型”，這也代表在央行監管面前，沒有隱私性。這點2017年加拿大央行就提出；2019年11月美國哈佛大學教授Rogoff也同意這是重要的系統功能；2020年美國財政部也提出這是必須的系統功能。

1.4.?強大的技術

技術將在一定程度上影響數字貨幣的設計和功能。特定CBDC設計的業務和操作需求可能需要開發新技術。此外，訪問或集成點(如數字錢包)可能需要額外的開發來滿足操作標準。例如，可以離線操作的CBDC可能需要使用其他技術，如安全硬件。重要的技術開發和評估工作需要在三個核心領域:系統完備性、運行魯棒性(operationalrobustness)、和運行彈性。表1突出了支持CBDC的技術能力的關鍵方面。

表1?基礎技術的關鍵點

我們的觀察：這里美聯儲提出的系統需求不是根據幣圈提出的“不可能三角”，而且第一個提出特性就是交易完備性。交易完備性，就是不論系統是如何執行的，最后的結果必須保證交易是正確且一致，不會因為得出交易結果的次序不同而出現不同的結果。交易完備性還包括記錄不能被篡改，參與者有合理的權限，不能讀取沒有權限的數據。

“不可能三角”不是區塊鏈的問題，而是逃避監管的公鏈研究課題。只要不逃避監管，這問題就不存在，也不需要存在。

交易完備性和監管性就成為下一代區塊鏈系統的重要指標。這和傳統上關注共識速度不同，一些區塊鏈的設計為了要增加共識速度，但是有時共識加速了，卻失去交易完備性。這種沒有交易完備性的鏈，只能做存證，而不能交易。使用這樣的鏈在金融交易上，就有系統性的風險。

綜上，我們給出交易完備性的定義：

交易完備性：最終交易結果必須保證交易正確且一致，與交易執行次序無關。同時還要保證交易記錄的不可篡改性和合理的用戶權限管理。

1.5.?市場準備程度

市場準備是指引入CBDC的適當時機。CBDC必須有一個準備好支持它的生態系統(供應)。評估市場準備情況通常需要了解可能支持或推動采用的條件，以及該系統的組成部分是否準備好并有效協調。

需求。對CBDC的需求可能來自經濟或政策利益。但無論是什么推動了CBDC的發行，在日益增多的支付選擇中，個人和企業都更愿意接受一種新的支付工具。消費者在選擇一種特定的支付方式時列舉了幾個理由;他們注意到了便利、速度、經濟刺激和安全等因素。但舊金山聯邦儲備銀行2019年《消費者選擇日記》報告指出:“即使新的支付方式繼續出現，消費者仍傾向于使用現金、借記卡和信用卡等傳統方式進行日常消費。”然而在企業對企業的支付，電子支付的偏好經常被表達出來。

韓國加密交易所GDAC運營商從美國金融犯罪執法網絡獲得MSB許可:金色財經消息，韓國加密貨幣交易所GDAC運營商Peertec從美國財政部下設機構金融犯罪執法網絡（FinCEN）獲得MSB（貨幣服務業務）許可證，可以處理虛擬貨幣業務。GDAC目前正在籌備海外虛擬貨幣匯款和支付服務。（韓聯社）[2022/6/7 4:08:42]

供應。轉向市場準備的“供應”方面，生態系統結構、硬件基礎設施和市場參與者必須準備好接受CBDC。CBDC生態系統包括許多功能，例如發布、分發、存儲、使用、客戶服務、遵從性、報告、監視和維護。為了滿足市場的預期，建立一個新的支付軌道和/或升級或改變傳統支付軌道必須完成和測試。為了確保供應，必須協調各方之間的活動和溝通。協調活動包括建立標準，為系統的各種要素建立過程和能力，以納入新的技術特征、功能和安全增強。個人和企業都需要操作指導，了解該系統將如何工作，以及他們需要做什么來使用它。市場參與者之間的溝通也同樣重要。個人、企業、銀行、支付服務運營商、央行等都需要對相關各方的權利和責任有一個清晰的認識。

2.國際清算銀行和多國央行對CBDC的觀點

早在2020年1月加拿大銀行、歐洲中央銀行、日本銀行、瑞典中央銀行、瑞士國家銀行、英格蘭銀行、美國聯邦儲備系統、國際清算銀行理事會等幾家機構就發展CBDC交換了意見，并發布了報告《中央銀行數字貨幣:基本原理和核心特征》。報告中認為CBDC應該：

不損害”貨幣和金融穩定；

在一個靈活和創新的支付生態系統中與現金和其他類型的貨幣共存；

促進更廣泛的創新和效率。

基于這三個原則，在未來任何CBDC系統必須具有彈性和安全性，以保持運行完整性。為了向用戶提供實用程序，CBDC保證便利性，并且要保證低成本。為了滿足基本原則，CBDC必須具備涵蓋CBDC文書、基礎系統和更廣泛的機構框架的某些核心特性。

圖?CBDC的特性

CBDC可以促進支付更具彈性、效率、包容性和創新性。在現金使用減少、數字化程度較高的地區，CBDC還可以在維持央行貨幣的使用和擴大其流通量方面發揮重要作用。

還要考慮引入CBDC可能會對金融穩定產生影響。首先，數字銀行在金融危機時期出現擠兌的可能性。其次，對銀行融資的長期影響。雖然系統范圍的銀行擠兌變成現金現在非常罕見，但通過CBDC向中央銀行以更大的速度和規模兌換現金是可能的。第二個擔憂是，引入CBDC可能侵蝕銀行的零售存款，導致融資組合不太穩定。

3.支撐CBDC的區塊鏈架構

分析對比幾家機構的報告，不難發現，幾家大央行對于CBDC觀點十分相似。就美聯儲的報告來看，他認為穩定幣帶動了CBDC的發展，更多高科技公司紛紛進入金融界，發展CBDC會對市場產生重大的改變。而發展CBDC，光是借助傳統的區塊鏈還遠遠不夠，發展下一代區塊鏈迫在眉睫。

圖下一代區塊鏈

我們根據金融行動特別工作組、G20、國際清算銀行、IMF等提出數字貨幣管理原則，例如金融市場基礎設施原則，合成下一代區塊鏈的需求如下：

前美聯儲理事Kevin Warsh：從美國經濟政策角度解析比特幣價格波動: 前美聯儲理事、斯坦福大學胡佛研究所杰出訪問學者Kevin Warsh今日撰文，從政府經濟政策角度解讀了比特幣價格波動的原因。對于2017年BTC價格的狂飆，Warsh認為：1.特朗普上臺后推出的減稅等寬松政策持續刺激美國經濟增長，繼而帶來的通貨膨脹預期促使美國加息進度超預期，比特幣成為規避法幣貶值的避風港；2.特朗普政府貿易保護政策致使美元在2017年貶值12%，投資者尋求比特幣規避貶值；3.據去年10月、11月調查，美國民眾對政府的信任度下降14個百分點達到33%，而美元正是建立在公眾對政府信任的基礎上。而對于今年以來比特幣價格的大幅波動，是因為投資者正在調整對政府政策的預期，新任美聯儲主席也在重新考慮如何更好地實施貨幣政策，同時也在考慮推出自己的加密貨幣。[2018/3/8]

l?金融交易需要完備性，不能因為并行或是分布式處理產生不一致的結果；

l?每筆交易都必須經過KYC,反洗錢等監管機制；

l?交易、結算、清算分離，以便利賬戶管理和監管。傳統上，這些機制都是一步同時間完成，不利于監管；

l?賬戶管理和交易管理分離，方便財務管理；

l?未結算的交易可以回滾；

第2代區塊鏈系統有三個重要組成子系統，而每個子系統都有新設計：

賬本系統：主要是分布式數據庫系統，但是有拜占庭將軍協議，可以存儲賬戶和交易信息，也可以支持交易、清結算、存證等作業；

智能合約系統：主要執行區塊鏈上的應用，包括交易、清結算、存證等；

預言機系統：主要負責和外部交互，包括收集數據和輸出數據。由于需要保證數據正確，預言機系統會有自己的賬本系統和合約系統。

而這三個子系統可以有多對多的關系。例如一個賬本系統可以接多個合約系統；而一個合約系統可以接多個預言機。而且這三系統可以動態調整，例如由于有新的監管法規出現，配合新合約系統，新合約系統會和多個現成的賬本系統連接；例如一個新金融公司出現，新公司的預言機可以連接現成的合約系統和賬本系統。這種動態模型，我們稱為LSO模型。

3.1.?賬本系統新設計

新型賬本設計和以前不同。由于數字穩定幣和CBDC交易需要有完備性和監管性，交易機制和共識機制分別處理。傳統上交易機制和共識機制是綁定一起，系統更為復雜。如果解耦，這兩個機制都簡化，簡化后工作量降低，讓系統可以運行嵌入式監管。而且分開后系統更加穩定。

圖新型賬本系統設計

由于交易和共識機制分開，共識完成只是代表部分交易流程完成，而不代表交易完成，這樣系統可以有回滾機制，而且結算和交易又可以分離。這舊支持數字貨幣以及數字資產產業化，因為交易和結算可以由不同機構或是系統處理。

由于交易和共識解耦，交易系統和賬本系統也自然解耦，表示可以由不同系統或是單位處理這兩個機制，每個機制可以有自己的智能合約。

這樣分離又代表監管機制可以在交易撮合后，但是在結算前進行。這在第一代是不可能的，由于在第一代系統交易就是結算。

新一代區塊鏈系統需要處理多幣種，多數字資產，并且可以有托管機制；而第一代區塊鏈系統多是單一“數字代幣”的封閉系統，只能處理一種幣種，沒有鏈的托管機制。這就造成“幣鏈分離”的設計原則。

金融市場基礎設施原則(PrinciplesofFinancialMarketInfrastructures,PFMI)要求金融系統的擴展機制必須同時間有可靠性，表示所有原來的系統屬性在擴展后仍然必須存在；但是在第一代系統，連基礎鏈的監管性都沒有，不用考慮擴展后的屬性。

3.2.?智能合約系統新設計

傳統上，區塊鏈維護多個節點，其中一些節點運行智能合約引擎。然而，這種體系結構不適合許多現代金融應用。英國央行在2020年提出不同智能合約可以在不同賬本系統上運行，每個合約系統都有專屬功能，例如和客戶接口系統的處理KYC，在交易賬本系統上可以完成交易，在結算賬本系統進行結算和最后的監管。這樣傳統區塊鏈架構開始解耦，多個賬本系統，多個合約系統，可以連接合作來完成完整金融交易，而且這個連接還可以動態部署完成。

合約系統不會只是鏈上代碼，這樣的系統沒有法律效力，不能在合規市場使用，只能使用在地下市場。而合規的合約系統需要計算機界、法學界、金融界合作完成。國際掉期交易協會主要是金融界和法學界為主導，制定一系列的智能合約標準，而沒有一行代碼。這表示智能合約開發符合傳統軟件工程，以需求開始，而合約系統的需要在于金融交易和法規上。

2018年美國商品期貨交易委員會提出合約系統兩大主要功能是“完成金融交易”和“監管交易”。根據這思想，我們提出一個融合監管和交易的合約系統如下圖：

圖智能合約完成交易和監管

3.3.?預言機系統的新設計

一旦數據輸入系統，區塊鏈系統存儲和保護數據，但是它不能保證進來的數據是真實或是正確，預言機提供這功能。預言機接收來自外部世界的數據，同時也可以將區塊鏈的數據發送給外部世界，但是在接受或是發出前，需要驗證數據的真實性。ISDA認為預言機系統最為重要，由于這些預言機是金融機構的出入口，金融交易數據都經過預言機才到達合約系統和賬本系統。

3.4.?下一代區塊鏈--互鏈網

預言機是一個復雜系統，不只是傳統傳感器或是物聯網，需要融合賬本系統、合約系統以及信譽機制來實現。例如一個銀行的預言機，需要保證送出來的數據真實而且正確，銀行也需要簽名。由于數據一旦從預言機發出，可能啟動多個智能合約在不同區塊鏈上自動執行，這些自動執行的交易會影響金融市場。

新型區塊鏈系統將會包含賬本系統、數據湖、合約系統、預言機，以及基于這些底層技術的上層應用包括人工智能、KYC身份認證、合約模板、AML反洗錢、交易行為分析系統等，這將會是一種全面擁抱監管的大型區塊鏈系統。

區塊鏈是中國核心技術自主創新的突破口，代表區塊鏈的改革，不會只限制在賬本系統，合約系統，預言機系統，以及后面的監管平臺上。區塊鏈的改革還會滲透到操作系統、數據庫、網絡、存儲系統。例如未來的支付網可以由區塊鏈網絡建造，可以取代現在的支付網絡；現在的監管機制也會在網絡上進行，數據也會像區塊鏈數據一樣，先加密后再分塊又分片處理，而且是層層加密。即使一個加密被破解后，只會得到少許信息，其他的數據還需要再解密才能得到。這樣系統就像洋蔥一樣，層層保護，我們稱為“洋蔥模型”。

傳統上，服務器或是操作系統只支持上面的應用運行，而對不清楚上面的應用提供的功能。這給數字代幣一個機會，使用P2P網絡協議，一個地區有幾臺服務器愿意提供資源，數字代幣就可以在該地區運行。以至于數字代幣可以在世界各地運行交易。所以一個研究方向就是將監管機制放進基礎系統內，這樣所有交易都可以被追蹤到。

為了實現上述功能，我們提出一些新機制例如層分層(監管軟件優先)，管中管，塊中塊，片分片，密中密。傳統區塊鏈已經有“密中密”就是加密信息再度加密。加上其他機制，系統會更安全，并建立安全的“洋蔥模型”。

4.總結

本文從美聯儲對CBDC開出來的先決條件出發，導出新型區塊鏈設計原則。這些原則和傳統區塊鏈設計原則不同，例如傳統公鏈是逃避監管，而美聯儲卻看重監管。

其次美聯儲認為交易完備性至關重要，而一些鏈的設計卻不考慮這問題，或是用中心化的方式來處理。不考慮這問題，這鏈就不具備交易完備性，不論在合規市場或是地下市場都不能使用。如果仍然使用，由于沒有完備性，就會出現系統性的風險。但是如果采取中心化處理，例如早期超級賬本就采取這方式，由中心化節點來排序，這鏈就成為偽鏈；只要這節點被攻破，這鏈就被攻擊者控制，這樣也產生系統性的風險。

但是這些只是起步，后面還有需要因素需要考慮。本文討論了基于token的數字貨幣系統，過去一些討論主要爭論在選擇隱私性或是選擇監管性。但是我們認為由于監管科技進步，不能再因為一個系統使用token就認為有隱私性。

我們估計美聯儲以后大改數字貨幣需求的可能性不大，但是在將來系統設計上會有翻天覆地的改變，許多傳統上我們認為好的機制，可能以后都會被改變。例如本文提到的交易和共識解耦，一旦解耦后，系統作業、性能、交易性、監管性都改變，而且比傳統設計強。這就開啟了下一代區塊鏈設計。

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作者：

蔡維德北航數字社會與區塊鏈實驗室主任，天德科技首席科學家，國家科技部重大項目負責人，中國信息界區塊鏈研究院院長，國家大數據綜合試驗區區塊鏈互聯網實驗室主任，天民國際沙盒研究院院長，賽迪區塊鏈研究院名譽院長，中國亞洲經濟發展協會區塊鏈產業專業委員會會長，人民創投區塊鏈研究院專家委員會特聘專家，中國區塊鏈生態聯盟專家委員會主任，山東省互聯網金融工程技術研究院中心首席科學家，廣電運通區塊鏈首席科學家向偉靜

北京航空航天大學數字社會與區塊鏈實驗室碩士研究生

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