區塊鏈技術在數字貨幣職能中能發揮的潛能作用

梁歡

摘 要：數字貨幣尤其是央行數字貨幣，由于其法定性、技術先進性和國家收益性而受到社會各界的廣泛關注。目前，央行數字貨幣工作正在有序進行并且取得了一定的成果。本文回顧了區塊鏈技術和數字貨幣的相關研究，重點關注區塊鏈技術特征與數字貨幣發揮職能的匹配關系，為數字貨幣職能的相關研究提供了一條新的思路。本文認為運用區塊鏈技術的數字貨幣具有傳統紙幣所不具有的優勢，可以為人民幣國際化提供解決方案。

關鍵詞：數字貨幣;區塊鏈技術;貨幣職能

一、引言

2008年，中本聰首次提出區塊鏈和比特幣的相關概念。2009年，比特幣正式上線，區塊鏈作為比特幣的關鍵技術逐漸引起了關注。區塊鏈技術從數字貨幣層級的可編程貨幣1.0時代也逐漸演化到了與多種應用場景結合的可編程社會3.0時代，目前應用范圍還在進一步拓展中。2019年7月，國際清算銀行（BIS）也表示公開支持各國央行積極發行各自的數字貨幣。

目前，各國央行紛紛進行數字貨幣試點，對中國來說這是機遇也是挑戰。2014年，中國人民銀行數字貨幣研究所正式開展法定數字貨幣相關研究工作;2018年8月，中國銀行成功利用區塊鏈技術完成跨境匯款;2020年8月，商務部印發《全面深化服務貿易創新發展試點總體方案》，開始在京津冀、長三角、粵港澳大灣區以及中西部有條件的地區開展數字人民幣試點工作。標志著數字人民幣的研發試點工作已經進入實質落地應用測試階段。

本文主要針對區塊鏈技術和數字貨幣研究分析數字貨幣的基本職能和區塊鏈技術的匹配性問題。本文其余部分的安排如下：第二部分是相關文獻綜述，第三部分介紹匹配性的相關理論，第四部分給出了結論和展望。

二、文獻綜述

1972年Bettinger最早提出金融科技，區塊鏈技術是金融科技重要的基礎技術，張禮卿等（2019）提到區塊鏈技術在多個金融細分領域已經實現了一定程度的應用，但技術瓶頸“三元悖論”使區塊鏈技術的應用難以高效實現去中心化、安全性和高效率三大目標，并提出當前區塊鏈項目的發展思路應該是在滿足安全性的基礎上對去中心化和高效率的數據處理能力的追求。戚學祥等（2020）總結了英美新區塊鏈發展政策，在與之對比的基礎上提出了我國區塊鏈理論和實踐研究在四大方面的不足并立足我國區塊鏈發展的情況，提出了可參考意見。《2018-2019年中國區塊鏈發展年度報告》指出作為一種顛覆傳統的創新應用模式，區塊鏈技術的應用在一定時間里會面臨行業發展碎片化的問題。因此，關于區塊鏈技術相關標準的制定對于全球發展顯得十分重要，國內外的標準化組織機構已經開始開展相關工作。

曾詩欽等（2020）認為加密貨幣一方面可以保護用戶隱私和交易的匿名性，另一方面可以準確控制和審核交易資產，使其成為具備流通屬性的交易媒介。以比特幣為代表的虛擬加密貨幣主導了加密貨幣的發展方向，它采用的分布式賬本技術可以保證節點數據的高度不可篡改性，成功構建了信任基礎。莊雷等（2017）區分了電子貨幣、虛擬貨幣和法定數字貨幣并且從貨幣發行三大基本問題總結了數字貨幣的四大機理。袁曾（2021）指出數字貨幣在新基建中具有通道作用，能夠有效優化貨幣政策、維持幣值穩定。央行可以通過有關技術確定下期最優貨幣發行量，可以進行精準貨幣傳導，國內外數字錢包的轉賬可以對境內和跨境資金溯源和實施監控，有利于維持匯率穩定。王晟（2016）認為隨著區塊鏈技術逐漸發展，無論是中小規模國家、幣值不穩定的國家還是發達國家都有可能發行某種基于區塊鏈技術的數字貨幣來面對全球金融競爭。季曉南等（2021）總結了中國DC/EP即數字貨幣電子支付（Digital Currency Electronic Payment）的具體架構，具體描述了發行流通機制、賬戶體系和支付機制。李建軍等（2017）指出主流數字貨幣依托的技術大致可以分為兩種：依賴E-cash系統的數字貨幣和使用區塊鏈技術的分布式記賬數字貨幣，還提出了數字貨幣演化四元模型DF=f（T，A，P，L）。

三、區塊鏈技術與貨幣職能

1.區塊鏈技術特征

（1）定義與工作流程

一般認為，區塊鏈可以融合多種現有技術，是一種新型的分布式計算和存儲范式。區塊鏈的工作流程主要包含生成區塊、共識驗證、賬本維護3個步驟。區塊鏈節點將網絡中的交易數據打包成具有特定結構的數據集形成區塊，區塊是鏈狀結構的基本數據單位，由區塊頭和區塊體組成， 區塊頭通過哈希值（PrevHash）與前后區塊串聯，區塊體包含當前所在區塊的所有交易信息，能夠節省區塊空間和提高查詢效率，因此，如果使用區塊鏈技術的數字貨幣得以普及，造幣成本和交易成本將會被大大節約。區塊被廣播之后全網節點通過共識機制來驗證內容并形成賬本，也就是區塊集，而節點可以實現賬本數據的長期儲存和回溯檢驗。

（2）區塊鏈類型與去中心化

就區塊鏈而言，去中心化指不依賴于單一節點來構建信任基礎。因此，基于不同的中心化程度，區塊鏈分為非許可鏈和許可鏈。非許可鏈也稱為公有鏈，公有鏈具有完全去中心化的特征，是比特幣應用的主要技術，但由于三元悖論，公有鏈處理數據的效率不高，鑒于這一劣勢，以太坊2.0等嘗試使用分片技術解決其擴展性問題。這也是將來在區塊鏈技術上需要突破的難題。許可鏈包含聯盟鏈和私有鏈。聯盟鏈由于具有私有鏈和公有鏈共同的優點，它在現實的很多應用場景中是最實用的，受到投資者的喜好，目前國內區塊鏈技術發展以聯盟鏈相關技術為主導。私有鏈的特征是完全中心化，不具有去中心化的特征。

（3）數據層、共識層和合約層

數據區塊可以簡單理解為記錄交易信息的數據賬本。數據層是區塊鏈技術體系的核心。數據層的關鍵技術涉及信息模型、關聯驗證和加密機制。它們分別用來滿足數據關聯性、驗證高效性和信息匿名性的需求。信息模型是一種邏輯結構，是節點用來記錄信息的，作為信息模型的一種，UTXO（Unspent Transaction Output）是比特幣中的核心概念，并且已經逐漸成為應用于金融領域的主要信息模型。關聯驗證可以保障區塊鏈數據的高度不可篡改性，為數字貨幣承擔交易媒介、價值儲藏、記賬單位的職能提供了技術支撐和安全保障。高效驗證使交易成本降低，提高交易媒介職能的效率。在加密機制方面，數據層采用密碼學原理實現信息的匿名保護，既可以保證用戶的隱私安全又能驗證用戶身份，保障了資產安全。

共識層要解決的關鍵問題是在不可信的分布式環境下實現賬本數據的全網共識和全網統一。在長期的探索過程中，先后出現了多種類型的共識算法（Consensus Algorithm），包括工作量證明（Proof of Work，POW）、權益證明（Proof of Stake，POS）、實用拜占庭容錯（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）算法等。POW為了保證區塊鏈系統的安全和不可篡改性會造成很大的資源浪費，很難在低延時、高效率要求的領域得以應用。權益證明（POS）使用內外部結構的有效替代，解決了工作量證明中的算力浪費問題。實用拜占庭容錯算法（PBFT）一般來說更加適用于私有鏈和聯盟鏈，因為其共識實現需要全網節點參與，當節點數目較小時處理數據更高效。

合約層是區塊鏈技術未來發展的重難點。它為區塊鏈技術提供了靈活高效的可編程平臺，應用于比特幣交易的腳本語言是智能合約的雛形。智能合約最早于1994年由Szabo提出。目前應用的智能合約可以理解為是在IF-THEN的程序結構基礎上自動執行的計算機編碼，能夠減少人工錯誤、提高交易效率和資產流動性、加速全球化、增強債券市場穩定性和可靠性。智能合約的潛在應用領域廣泛，除了應用于金融領域以外，智能合約還可以適用于管理、物聯網和能源等應用場景。未來，智能合約的設計會更加智能化，能夠結合人工智能、機器學習和神經網絡領域的發展成果，發展成為WHAT-THEN模式。

2.數字貨幣的職能和優勢

（1）貨幣職能

袁曾（2021）指出法定數字貨幣（Central Bank Digital Currency，簡稱CBDC），是基于國家信用發行的代表具體記賬單位金額的加密數字串，是可以替代紙幣的數字化貨幣形式，具有主權性、法償性等法幣基本特征。數字貨幣將作為新一代金融基礎設施建設。

一般認為貨幣普遍具有交易媒介、記賬單位、價值儲藏的職能。數字貨幣可以用來購買產品和服務，這發揮的就是交易媒介的職能，能夠鼓勵專業化和勞動分工、提高社會運行效率、優化資源配置。除此之外，相較于傳統紙幣，數字貨幣可以節約大量人工。運用區塊鏈技術的數字貨幣還可以實現交易的可追溯性，可以使國家治理更加智能有效。

數字貨幣作為經濟社會中價值衡量的手段，節省了衡量不同商品價值的時間。這是所有貨幣的通性，央行數字貨幣也不例外，當區塊鏈技術實現標準化時，此功能會更加顯著，并且可以更好地適應市場，實現不同產品和服務之間價值的聯動效應，更好地解決定價不合理的現象。

價值儲藏指的是購買力可以實現跨時間的儲藏，將購買力從獲得收入之日起儲蓄到支出之日，更加符合消費者的消費習慣。價值儲藏的手段有很多，但貨幣一般而言相較于其他手段具有更高的流動性，它可以快速轉化為交易媒介，直接用于購買。由于數字貨幣的技術和形態優勢，數字貨幣的流動性會比法定紙幣更好。另外，數字貨幣的發行機制在某種程度上可以解決通貨膨脹問題，因而其作為價值儲藏手段更具優勢。

（2）數字貨幣的優勢

數字貨幣尤其是央行數字貨幣是以國家信用為支撐的，具有先天的信用優勢，對于中國的DC/EP和其他國家的央行數字貨幣來說取得國際的認可度對于數字貨幣的推進也十分重要;數字貨幣比傳統貨幣容易“分割”，且分割成本很低，具有無形性和技術性，比起歷史上的金屬貨幣甚至紙幣更加便捷，可以節省紙幣發行印刷及流通成本;另外，隨著技術的研發，應用無需聯網支付技術的數字貨幣會比目前存在的電子貨幣更加普惠;數據的維護會比回收紙幣更加便利，也會具有更大和更顯著的規模效應;數字貨幣可以提高交易效率，簡化交易流程，提高交易的透明性。央行數字貨幣DC/EP具有法幣的特性，在流通手段上可以替代一部分M0，減少紙幣發行回收造成的損耗;還能有效遏制洗錢等不法行為。去中心化的區塊鏈貨幣的發行總量一般在貨幣發行之初確定，在技術上可以杜絕濫發貨幣，可以解決一些國家的惡性通貨膨脹問題，維持幣值穩定。政府相關機構可以確定某種算法，以恒定增長率生產區塊鏈貨幣，而不是像比特幣等虛擬貨幣以幣值上升的方式誘引早期交易者、投資者和投機者。區塊鏈技術的廣泛應用可能引起各國對鑄幣收益的爭奪，進而引發全球貨幣支付體系和金融體系的大洗牌。

四、結論與展望

區塊鏈技術的起源和其技術特征決定其在數字貨幣方面具有重要作用。貨幣最重要的價值體現在其職能上，區塊鏈技術與貨幣職能的匹配才能使數字貨幣真正成為可替代現行紙幣的價值貨幣。數字貨幣演化的四元模型DF=f（T，A，P，L）揭示了技術特性對于數字貨幣發展的必要性。雖然數字貨幣有多種依托技術，但基于區塊鏈技術的數字貨幣具有一些獨特的優勢。在數字鑄幣權的爭奪下，擁有先進區塊鏈技術的國家才能化危機為轉機。中國在人民幣國際化之路上更要抓住這個機遇。

目前，數字人民幣研發工作繼續推進，試點范圍和應用場景逐漸擴大。在數字經濟日益發展的背景下，黨中央、國務院在 2020年首次將數據與勞動力、技術、資本等共同作為七大生產要素。數據已經日益體現出創造價值的“資產”的一面，數據與現實資產的結合已經成為不可阻擋的趨勢。隨著2021年比特幣價格的創新高，對于去中心化金融的關注不會降溫。未來區塊鏈技術還會進一步加強和5G、人工智能的結合。面對自身技術的挑戰，區塊鏈會關注跨鏈技術研發、可擴展性等方面;在數據管理方面，區塊鏈應該關注數據的隱私保護技術、鏈間事務處理優化技術、面向智能合約的事務處理優化技術。同時，央行數字貨幣工作也在穩步推行中，相信中國一定可以抓住機遇，在數字貨幣建設中為歷史留下濃墨重彩的一筆，讓數字貨幣充分發揮貨幣的職能。

參考文獻：

[1]曾詩欽，霍如，黃韜，劉江，汪碩，馮偉.區塊鏈技術研究綜述：原理、進展與應用[J].通信學報，2020，41（01）：134-151.

[2]曹儐，林亮，李云，劉永相，熊煒，高峰.區塊鏈研究綜述[J].重慶郵電大學學報（自然科學版），2020，32（01）：1-14.

[3]季曉南，陳珊.法定數字貨幣影響人民幣國際化的機制與對策探討[J].理論探討，2021（01）：94-98.

[4]張禮卿，吳桐.區塊鏈在金融領域的應用：理論依據、現實困境與破解策略[J].改革，2019（12）：65-75.

[5]戚學祥，黃新宇.國外區塊鏈發展考察：邏輯、路徑與啟示[J].河海大學學報（哲學社會科學版），2020，22（06）：46-55+111.

[6]中國區塊鏈生態聯盟、青島市嶗山區人民政府、賽迪（青島）區塊鏈研究院.2018—2019年中國區塊鏈發展年度報告（上）[N].中國計算機報，2019-06-03（008）.

[7]莊雷，趙成國.區塊鏈技術創新下數字貨幣的演化研究：理論與框架[J].經濟學家，2017（05）：76-83.

[8]袁曾.法定數字貨幣的法律地位、作用與監管[J/OL].東方法學：1-11[2021-02-20].https：//doi.org/10.19404/j.cnki.dffx.20210114.001.

[9]王晟.區塊鏈式法定貨幣體系研究[J].經濟學家，2016（09）：77-85.

[10]李建軍，朱燁辰.數字貨幣理論與實踐研究進展[J].經濟學動態，2017（10）：115-127.

[11]Nick Szabo. Formalizing and Securing Relationships on Public Networks.[J].First Monday，1997，2（9）.

[12]陸岷峰，王婷婷.數字化管理與要素市場化：數字資產基本理論與創新研究[J].南方金融，2020（08）：3-12.