區塊鏈式法定數字貨幣體系在跨境支付領域內的應用研究

■李海波

一、引言

隨著區塊鏈、大數據與云計算等金融科技的發展，貨幣形態呈現出虛擬化、數字化的特點，貨幣形式也由紙質信用貨幣演變為數字貨幣。數字貨幣廣義上包括電子貨幣、虛擬貨幣和加密數字貨幣。莊雷（2017）認為電子貨幣是使用電子化方法將代表一定財富的現金或存款數字化，本質上是法定紙幣的數字化。李建軍（2017）指出中央銀行發行的主權數字貨幣具有主權信用擔保，是真正意義上的貨幣。私人發行的加密數字貨幣，由于信用等級低，容易出現投機性強、人為操控和競爭無序等特點，無法保證數字貨幣穩定的價值，難以成為承擔價格尺度、流通手段和價值存儲功能的貨幣。雖然二者在發行主體上不一樣，但有一個共同之處，都是以區塊鏈技術為基礎的新型數字貨幣形式。Kraus（2017）認為區塊鏈式數字貨幣是以區塊鏈技術為基礎建立的新型數字貨幣，其摒棄了中心機構，實現點對點直接交互，解構了由中心機構背書信任的必要，能夠通過運用非對稱加密技術、時間戳技術、分布式共識機制和經濟激勵等手段，重構交易系統。如果說區塊鏈式數字貨幣突出“技術算法”的話，區塊鏈式法定數字貨幣則重點體現了“法定地位”，國際清算銀行（BIS）認為區塊鏈式法定數字貨幣是由中央銀行發行，以區塊鏈技術產生的代幣形式存在，并可以廣泛獲得的數字形式貨幣。它具有國家主權背書、區塊鏈技術架構、廣泛可得和數字形式四個特征。值得注意的是，我國央行數字貨幣不一定是區塊鏈式法定貨幣，因為中國人民銀行在推進央行數字貨幣方面明確提出不預設技術路線，區塊鏈只是備選技術之一。

據世界銀行統計，全球跨境支付總規模以每年5%的速度增長，2016年達到6010億美元。2017年我國跨境進口零售交易規模達到5100億人民幣，在全球跨境支付市場中位列第三（僅次于美國、歐元區）。如此龐大的跨境交易體量，亟需配套完善的跨境支付體系，但是當前的跨境支付體系還存在著諸多問題，包括高度依賴中心化機構、支付效率低、支付成本高和跨境監管難度大。在所有區塊鏈應用領域中，跨境支付領域被認為具有極高的落地性和契合度，無論是賬戶轉賬、跨境清算和結算，還是涉及到法定數字貨幣的發行和流通，到最后改變整個跨境支付基礎框架，區塊鏈技術應用于跨境支付領域都具有重要的探索價值。筆者從法定數字貨幣視角就區塊鏈技術、跨境支付、區域經濟等關鍵詞及核心技術嘗試開展融合研究。

二、區塊鏈貨幣的技術特點

（一）區塊鏈貨幣的技術原理

區塊鏈貨幣是運用分布式記賬系統的“去中介化”貨幣，它采用分布式多節點共識機制，基于發行主體的發行策略或基于算法解得確定數值，經過網絡中達到一定數量節點的一致認可，記錄價值轉移的全過程，保證交易的完整性和不可篡改性。其核心技術主要有：

1.P2P動態組網

P2P動態組網的核心特征是去中介化，整個區塊鏈網絡不存在控制性的中心節點，每個節點平等、獨立地參與系統運作，交易信息以廣播的形式在P2P節點間直接傳輸，并在各節點之間互為備份，數據不會受到中心節點的強制操控，中心節點損壞也不會影響整個交易系統的正常運行。

2.非對稱加密技術

非對稱加密技術采用公開密鑰和私有密鑰對數據進行加密或解密，這兩個密鑰是自動生成的一對，公開密鑰對所有節點公開，私有密鑰嚴格保密。當數據用公開密鑰進行加密的時候，接收者必須用對應的私有密鑰解密。

3.分布式共識算法

分布式共識算法是在點對點分布網絡節點間達成一致性的算法。因為區塊鏈并不是一成不變的，它是按照時間順序增加的，共識算法就是讓所有人對新增加的區塊認可，達成共識。其實也是通過技術手段在完全去信任的環境中建立信任。比較常見的共識算法包括工作量證明、拜占庭共識機制、權益證明以及授權股份證明機制等。

4.智能合約

智能合約是通過計算機腳本語言將節點上交易雙方的承諾電子化，并設置觸發條件，當預先設置的條件滿足后，合約將自動觸發的機制。通過嵌入式的腳本概念，智能合約在區塊鏈網絡中建立了一種智能靈活的可編程模式，使得規則和程序自動執行，提高了交易效率。

（二）區塊鏈貨幣的形態發展

區塊鏈貨幣的最早形態是以比特幣、以太坊為代表的公有鏈，其完全的去中心化實現了數據的公開、透明和共享。每個節點具有平等的競爭記賬權利，參與全網的工作驗證和利益分配，而且節點的個數不受限制，可以任意加入或退出。但是隨著交易規模和頻率的增加，受節點性能和共識算法的影響，每一個區塊的生成需要連續等待6個數據塊完全確認后才能保證交易不可逆轉，每一個區塊生成時間需要1個小時，放大到整個區塊鏈上，交易效率必然受到影響。因此，為了解決早期區塊鏈貨幣的弊端，有限去中心化和中心化區塊鏈逐漸被提出，也就是私有鏈和聯盟鏈。私有鏈數據的訪問權限控制嚴格，只有少數用戶系統被賦予修改、讀取權限，在解決不需要完全去中心化的金融領域具有明顯優勢。聯盟鏈需要預設節點，規定節點的申請條件和安全準入機制，并簽訂協議。共識過程采用基于協議的共識機制，由預設的某些節點進行記賬，獲得51%以上節點確認生成區塊，實現部分中心化。

三、傳統跨境支付面臨的問題

（一）高度中心化的跨境支付體系存在金融風險隱患

目前跨境支付體系呈現寡頭壟斷特征，主要由SWIFT（環球同業銀行金融電訊協會）和CHIPS（紐約清算所銀行同業支付系統）組成。SWIFT是全球最大的跨境金融信息傳輸服務組織，25名董事會成員中僅有4人來自新興經濟體國家，執行委員會的成員全部來自歐美國家。CHIPS是全球最大的美元大額清算系統，該機構由21家美國銀行持股的紐約清算所協會建立和經營，均代表美國金融體系。從國家層面看，這種高度中心化的跨境支付體系代表了以美國為首的發達國家利益，美國集團為了限制發展中國家全球發展常常以此作為金融制裁的手段，如果一國被排除在跨境支付體系之外，將導致該國無法正常開展跨境經濟活動。更為重要的是，根據《歐美融資跟蹤項目協議》規定，從2010年8月開始，SWIFT組織向美國財政部定期提交跨境報文信息，這威脅到了成員國家的金融數據安全。尤其是對于主權國家而言，缺點獨立的報文傳輸系統，僅依賴SWIFT，必然會存在巨大的金融風險隱患。從市場層面看，美國集團在報文傳輸系統和美元清算系統領域幾乎不存在競爭，一枝獨大的現象使得現有的服務質量很難有動力持續提升，造成客戶跨境支付體驗不佳，影響跨境經濟活動整體發展水平。

（二）跨境支付效率低

目前跨境支付均采用清算—結算模式，因為沒有任何機構能夠成為國際上統一的清算中心，所以跨境支付的實現需要在收付款行之間建立賬戶代理關系。以我國代理行模式和清算行模式為例，在代理行模式下，境外代理行在中國境內銀行開立人民幣同業往來賬戶，通過環球報文傳輸系統（SWIFT）傳遞跨境支付信息，中國境內銀行接入中國大額支付系統（HVPS），完成人民幣跨境和離岸清算。在清算行模式下，中國人民銀行指定某個境外銀行作為當地的人民幣清算行，清算行在中國人民銀行開立人民幣賬戶，直接接入中國現代化支付系統（CNAPS），境外客戶需要在當地清算行開立人民幣結算賬戶，港澳清算行直接接入HVPS，其他境外人民幣清算行需通過其總行或總行指定的中國境內分行接入HVPS，完成人民幣清算服務。值得注意的是，CNAPS系統和SWIFT系統報文標準不統一，CNAPS只支持中文輸入，而SWIFT系統支持英文輸入，二者不兼容，需要轉換。由此可見，無論采取哪種清算模式，每筆交易在清算行和代理銀行間都需要取得授信。當交易發生后，每一個交易主體進行獨立記賬的同時，還要與其他層級銀行進行清算和對賬，整個跨境支付過程存在清算路徑長、結算賬戶結構分散和報文標準差異等問題，最終導致清算效率較低，跨境支付周期過長。

（三）跨境支付安全性低

因為跨境支付要由多個交易主體完成，所以在每個主體上都留有客戶的賬戶信息和交易信息。如果交易主體沒有很強的防范意識和措施，客戶信息很容易成為木馬程序、釣魚軟件竊取的目標，造成安全隱患，甚至有些不法分子利用交易主體間信息真實性的審核漏洞，進行資金的非法轉移和國際洗錢行為。跨境支付的收付款方是國際貿易的交易主體，能否順利結匯取決于雙方的信任程度，否則容易發生財物損失。

（四）跨境信息監管難度大

從我國跨境支付方式來看，跨境支付渠道主要有商業銀行、第三方支付平臺和專業匯款公司。其中商業銀行和第三方支付平臺使用用戶居多，占比分別為82.2%和81.4%。從使用頻率來看，第三方支付平臺更受歡迎，占比為50.9%。2015年1月，國家外匯管理局規定第三方支付機構負有對客戶身份真實性審核的義務。但是從實際運行看，具有一定難度，第三方支付機構在跨境交易中的定位是收付款方，并不是金融機構，其實質是盈利性的商業企業。這種法律階位低的定位使其難以核實境外客戶的身份信息、財務狀況和資金交易情況，更無法核實跨境交易商品的真實信息。考慮利益因素，如果核實境外信息成本較高的話，審核工作難免流于形式。而且當交易資金在第三方支付機構沉淀時間過長的話，外匯申報時間和資金實際的跨境收支時間不相吻合，也會增加外匯管理局監管難度，繼而增加后續的統計和審核難度。

四、基于法定數字貨幣設計區塊聯盟鏈框架及思路分析

（一）基于法定數字貨幣構建區塊聯盟鏈的設計框架

圖1 基于法定數字貨幣的區塊聯盟鏈設計框架圖

基于法定數字貨幣構建跨境支付體系的本質是建立區域經濟聯合體，而區域經濟合作是法定數字貨幣在跨境支付中被認可的前提。從世界經濟全球化與區域化的發展趨勢看，區域經濟聯合體的基礎已經存在。比如，在亞洲地區有東南亞國家聯盟和歐亞經濟聯盟等次區域經濟合作組織；歐洲有歐洲聯盟和歐洲自由貿易聯盟；美洲有北美自由貿易區和拉丁美洲一體化協會；非洲有西非經濟共同體和南部非洲發展共同體；中國提出絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的發展倡議，形成中韓自由貿易區、中國-東盟自由貿易區和“一帶一盟”對接等區域經濟合作聯盟。區域經濟聯合體以政府的名義將相關利益體（包括國家及金融機構）組成區塊聯盟鏈。如果法定數字貨幣在經濟聯合體內自由流通的話，區塊聯盟鏈設計框架就要包含法定數字貨幣控制權、發行量、運行機制和一致性共識的內容。如圖1所示。

以法定數字貨幣為基礎的區塊聯盟鏈的內容主要包括框架層，應用層和區塊鏈層。框架層是區域經濟聯合體本著共商、共建、共享原則確立一致性目標，然后簽署自由貿易協議，建立區塊聯盟鏈，它是總綱性文件，通過智能合約技術編入聯盟鏈系統。應用層主要包括數字貨幣對等實物價值平臺和投票數據信息平臺，它是區塊聯盟鏈系統的核心內容，主要利用區塊鏈技術搭建的實物價值評估系統和投票系統實現。區塊鏈層由網絡層和存儲層構成，網絡層主要包括諸如區塊鏈核心技術層面的內容，比如P2P網絡、智能合約和共識機制等。存儲層是由初始數據和眾多運行數據組成的區塊鏈數據庫，它是聯盟鏈系統運行的核心內容，也是應用層功能得以實現的保障。初始數據是聯合體成員在簽署一致性協議后的初始股份，它的表現形式是實物或者債券、銀行貸款等金融資產。運行數據主要是經濟聯合體不斷交易過程中反映成員經濟實力水平的量化評估，它必須由一套完整的經濟實力水平評價指標體系支撐完成。設計框架中法定數字貨幣的控制權由實物價值評估系統完成，實物評估對象主要由初始數據和運行數據構成，擁有實物評估價值最高的成員被賦予法定數字貨幣的發行權和控制權，初始股份價值和運行中成員經濟水平量化價值必須通過實物價值評估系統轉化為等量的法定數字貨幣，目的在于保證法定數字貨幣具有明確的錨定物，使其不會貶值。隨著經濟聯合體間商業交易不斷地增多，商業運行數據便以分布式賬本形式存儲于不斷增加的區塊鏈中，為了保證運行數據的有效性，整個聯盟鏈的運行機制依靠投票系統完成，被寫入區塊鏈的運行數據用來確定法定數字貨幣的發行量或者制定新的貨幣政策。

（二）實物價值評估系統實現法定數字貨幣控制權

圖2 基于區塊鏈的實物價值評估系統流程

區域經濟聯合體是由不同的國家、金融機構和企業構成。因為聯合體內所有的國家都具有發行法定數字貨幣的權利，但是聯盟成員的支付貨幣必須是一個國家的法定貨幣，而且是被其他成員所認可的、在平臺上可以自由流通的數字貨幣，所以這就涉及到法定數字貨幣控制權的問題。從國內范圍看，法定數字貨幣是社會公眾對國家信用貨幣的共識，當社會公眾一致同意貨幣形態為中央銀行發行的信用貨幣時，那么也就一致同意了貨幣發行權屬于中央銀行，由中央銀行代為決定貨幣發行量，政府依靠信用很容易讓法定貨幣進入國內流通領域，但是無法復制政府信用適用于跨境支付領域，所以政府發行法定貨幣是否具有價值不能只依靠政府信用，還必須具備錨定物。也就是說，區域經濟聯合體成員真正認可的流通貨幣并不是法定數字貨幣本身，而是法定貨幣背后的國家資產、外匯儲備和黃金儲備。由此筆者設計了實物價值評估系統，利用區塊鏈技術聯合體成員的資產（包括初始資產和運營資產）價值，被評估價值最高者擁有流通法定數字貨幣控制權，同時以評估的價值發放等量的法定數字貨幣。需要說明的是，因為要確定法定數字貨幣的控制權，所以資產評估對象應該是以國家為代表的經濟聯合體成員，金融機構和企業應該歸類到相應的國家資產評估中。實物價值評估流程如圖2所示。

首先，聯合體成員實名注冊并獲取相應記賬權限，同時創建初始股份價值信息，包括實物信息和金融資產信息，比如實物名稱、數量、規格、現金、貸款、債券及股票等。對于價值明確的初始股份，系統采用成本法逐一對各單項可確定資產進行評估；對于無法明確估值的初始股份，系統自動搜索類似交易案例，采用市場比較法對企業資產進行預評估，然后根據實際情況修改、確定資產價值。當聯合體成員間進行動態交易的時候，交易貨物價值視為經濟實力水平的一部分進行評估，系統采用收益法判斷企業未來的獲利能力，然后將其折現來評估企業資產價值。其次，將創建的初始股份價值信息發送至P2P網絡進行共識驗證，同類企業被賦予驗證權限，用私有密鑰接收評估信息，完成一致性共識驗證并數字簽名。若一致性驗證出現糾紛，便選擇權威評估機構介入。該機構可以是第三方權威評估機構，也可以是信譽評分高的聯合體成員，機構與評估方將預先設定的評估條件用計算機編程語言內嵌入評估系統，建立智能合約。當評估條件符合后，系統自動完成價值評估并獎勵評估機構一定比例的數字貨幣。所有通過一致性驗證的信息被寫入區塊，形成實物價值區塊鏈。最后按照聯合體成員的實物價值等值轉換成數字貨幣，該貨幣在全網絡平臺流通。

（三）聯盟鏈運行機制依靠投票系統完成

實物價值評估系統只是完成了對于法定數字貨幣含金量的錨定，在聯合體成員間達成了一致性共識，實現了支付形式的統一，但區域經濟聯合體在實際的運營交易中會產生大量的群體決策內容，比如數字貨幣發行量，等值數字貨幣兌換比例，貨幣政策調整等。為了保證區塊聯盟鏈良好有序的運行，設計了基于區塊鏈技術的投票系統，實現運行范圍內的共識。投票系統流程如圖3。

圖3 投票系統流程圖

投票系統主要經過主題建立、數據判定、區塊添加和投票決議過程。第一，根據決策需求形成投票主題并發布，決策內容由經濟聯合體價值占比前20%成員提議，最終表現形式為投票代幣信息，提議者用私鑰對投票代幣數據進行簽名，將封裝好后的數據發送到P2P網絡中。第二，區塊鏈網絡中的節點校驗數據有效性。首先判斷數據的發送方是否合法，若不合法判定無效，丟棄。若合法則進行簽名認證，返回校驗結果。然后判定認證合法性，若認證成功，則確認消息傳輸過程中沒有被篡改。若認證失敗，則丟棄檢驗數據。最后將有效數據存入數據池中。第三，經濟聯合體價值最高者將有效數據寫入新區塊，計算新區塊的哈希值并加蓋時間戳，然后向全網廣播，其他節點通過拜占庭容錯共識機制進行一致性檢驗，若系統容忍錯誤并通過2/3以上的節點同意，便可達成共識，生成投票數據。投票數據主要包括版本號、時間、輸入和輸出。輸入中有投票者的公鑰、私鑰及數字簽名等信息，輸出中有選項對應的區塊鏈地址及相關信息。如圖4所示。

圖4 投票數據示意圖

（四）設計框架中的法定數字貨幣和我國央行數字貨幣（DCEP）的關系

設計框架中的法定數字貨幣和我國央行數字貨幣（DCEP）有相同點也有不同點，從貨幣性質看，它們都是國家主權信用貨幣，都強調以區塊鏈為代表的科學技術作為構建數字貨幣體系的基礎。但從使用范圍看，設計框架中的法定數字貨幣是我國央行數字貨幣的先行示范區，是法定數字貨幣應用于跨境支付領域內的大膽設想。它僅在區域經濟聯合體間流通，為解決跨境支付弊端而設計的，強調貨幣的流通性和價值的穩定性。它主要從錨定物角度穩定貨幣價值，依靠區塊鏈技術優勢增強貨幣持有人的信心。而我國推行央行數字貨幣需要考慮更多因素，比如頂層設計、成本、標準制定、政策調控、監管、安全及效率、供給側以及錨定等。國家推行央行數字貨幣會優先考慮在國內綜合應用，例如，2019年8月，國家支持深圳建設先行示范區開展數字貨幣創新應用研究。從貨幣流通性看，我國央行數字貨幣采用的是央行—商業銀行二元推行體系。而設計框架中的法定數字貨幣是以區域經濟聯合體為中心點，以商品國際交易為紐帶擴散法定數字貨幣，法定數字貨幣的認可度取決于經濟聯合體的整體經濟實力，交易活性越大，法定數字貨幣越容易被接受。從貨幣錨定物看，設計框架中的法定數字貨幣的錨定物是經濟聯合體國家貨幣價值（一籃子貨幣），有點像國際貨幣基金組織里的特別提款權，區別就是錨定技術路線不同，確定發行主體和發行量的方式不同。

五、結論及建議

筆者從區塊鏈技術層面設計了區域經濟聯合體聯盟鏈框架，目的是在區域經濟聯合體內構建自由流通的法定數字貨幣體系，以此解決跨境支付問題。基于法定數字貨幣必須是所有區域經濟聯合體成員一致認可的事實，筆者將達成共識的過程通過實物價值評估體系完成，認為這種共識的建立不僅取決于國家信用，更取決于企業資產和國家經濟水平的價值，利用區塊鏈技術登記資產價值，建立法定數字貨幣控制權和資產價值之間的動態映射關系，營造高度信任環境，實現法定數字貨幣的自由流通。相較于國內貿易群體決策，區域經濟聯合體間的決策滿意度有待提高，為了更好地達成群體共識，提高決策質量，可嘗試通過區塊鏈P2P網絡技術和共識機制建立投票系統指導群體決策行為，該系統可以提供真實、完整以及共享的決策信息，決策者基于自身利益的考慮，進行理性決策，投票信息存儲于區塊鏈數據庫中，公開透明，人人可自查，人人可監督。

目前，區塊鏈技術在跨境支付領域內的應用仍處于探索階段，需要大量的實驗數據和理論研究進行驗證，筆者嘗試性設計了法定數字貨幣架構，為政府對法定數字貨幣和跨境支付的研究提供了參考。首先對于法定數字貨幣的結構設計來講，實物價值評估體系是一項繁雜的記錄工程，但也是重要的、不可缺少的組成部分，政府可以利用區塊鏈技術登記土地和房屋權益，并以此作為錨定物面向境內外投資者發行法定數字貨幣，用于跨境支付或者資產投資。其次區塊鏈式法定數字貨幣體系本身就是分布式總賬基礎協議，在此協議基礎上，政府可以開發適合本國政策法規、業務邏輯和使用習慣的區塊鏈底層架構。最后投票系統尤其適合多影響因素決策問題。在投票周期長、決策問題復雜的環境下，政府使用投票系統發起貨幣政策轉型投票，為精準化貨幣政策服務提供量化基礎。