21世纪经济报道记者边万莉 北京报道数字人民币钱包可以有多少种面孔?只有想不到,没有数字人民币做不到,如纸质卡、可视卡、指纹卡、耳机壳、手表、手环、手套......

9月3日-9月7日,在“2021年服贸会金融服务专题展(以下简称“服贸会”)——金融展数字人民币体验区”上,工、农、中、建、交、邮储六家国有银行,网商银行、微众银行两家民营银行展示了数字人民币硬件钱包的各种形态。同时可以实现离线支付,为弥合“数字鸿沟”提供可能。

电子支付的变革:中国的央行数字货币有什么特点?

作者:克里斯托弗·A·麦克纳利(Christopher A. McNally),美国檀香山查明纳德大学政治经济学教授、檀香山东西方研究中心兼职高级研究员。

过去十年,中国的数字支付市场迅猛发展。电子支付应用程序,尤其是微信和支付宝,已经证明中国是全球电子支付产业的先行者和践行者。很快,随着中国人民银行(央行)推出数字人民币,官方命名为“数字货币电子支付(DCEP)”,这一产业将再次见证革命性变革。

DCEP将成为世界上首个由政府支持的主要数字货币,或称“央行数字货币(CBDC)”。这种货币与实物现金和传统电子支付的不同,主要在于它们是采用分布式账本技术(DLT,也就是俗称的“区块链”)的数字代币。数字货币采用的这一技术与比特币和以太坊等加密货币类似,但CBDC是政府支持的官方货币,由央行集中规范统一发行。

附着于各种载体之上的数字人民币钱包是如何在实现支付功能的同时,保障账户资金的安全性的呢?展会上,紫光同芯、恒宝股份、华大电子等数字人民币安全芯片厂商首次向公众亮相数字人民币安全芯片产品、场景解决方案等,揭秘数字人民币背后的技术。

缩小数字鸿沟,多种硬钱包亮相服贸会

数字人民币是人民银行发行的数字形式的法定货币,由指定运营机构参与运营,以广义账户体系为基础,支持银行账户松耦合功能,与实物人民币等价,具有价值特征和法偿性。中国研发数字人民币体系,旨在创建一种以满足数字经济条件下公众现金需求为目的、数字形式的新型人民币。

数字钱包是数字人民币的载体和触达用户的媒介。按照载体分为软钱包和硬钱包。其中,软钱包基于移动支付APP、软件开发工具包(SDK)、应用程序接口(API)等为用户提供服务。硬钱包基于安全芯片等技术实现数字人民币相关功能,依托IC卡、***终端、可穿戴设备、物联网设备等为用户提供服务。软硬钱包结合可以丰富钱包生态体系,满足不同人群需求。

21世纪经济报道记者在服贸会展区看到,各种各样的数字人民币硬钱包粗略可以划分两类,一是卡式钱包,二是异形钱包。其中,卡式钱包有标准卡钱包、可视卡、指纹钱包、按键钱包、纸质钱包等;异形钱包有手环钱包、手套钱包、手表钱包、蓝牙耳机壳等。

数字人民币硬钱包技术进化:缩小数字鸿沟,安全芯片国产化自主可控

例如,邮储银行推出叠加健康宝查询功能的“无源可视卡硬钱包”,其外观与普通银行卡差不多,但卡片右上角有一块墨水屏窗口,清晰地显示了消费金额、卡片余额和一个健康宝二维码。另外,工商银行与中国移动联合研发通过5G消息提供数字人民币钱包基础服务,实现SIM卡硬钱包行业首发,这张SIM卡不仅仅是一张***卡,还承载了数字人民币的支付功能。这些硬钱包在没有网络的环境下,也可以正常支付,满足老年人、残疾人、儿童等特殊群体的金融需求,缩小“数字鸿沟”。

央行发布的《中国数字人民币的研发进展白皮书》在数字人民币中心化管理、统一认知、实现防伪的前提下,人民银行制定相关规则,各指定运营机构采用共建、共享方式打造移动终端APP,对钱包进行管理并对数字人民币进行验真;开发钱包生态平台,实现各自视觉体系和特色功能,实现数字人民币线上线下全场景应用,满足用户多主体、多层次、多类别、多形态的差异化需求,确保数字钱包具有普惠性,避免因“数字鸿沟”带来的使用障碍。

虽然目前有超过90家央行在积极研究CBDC技术,但除中国央行外,瑞典央行在这条路上走得最远。瑞典试图开发自己的数字克朗,这一举动值得关注,因为瑞典是欧盟成员国之一,与其他成员国之间享有资本自由流动。这意味着如果瑞典推出数字克朗,欧盟其他成员国公民将有机会接触到数字货币。

因此,瑞典的做法或许会加速欧洲更协同一致地努力发展数字支付基础设施建设,以及随之而来的数字欧元。然而,中国的DCEP会成为以数字形态发行的首个主要货币。中国人民银行自2014年起就对数字人民币展开研究,这显示中国政策制定者们很早就把发展这一领域当成优先事项。到2020年底,DCEP已率先在深圳、苏州、成都和北京卫星城雄安开始试运行。不过,围绕DCEP对金融进化究竟意味着什么,还存在不少误读和误解。

目前,可提供数字人民币钱包产品及解决方案的厂商主要有华大电子、紫光同芯、恒生股份等。据紫光同芯市场部负责人孙晓红介绍,“大容量高安全的数字人民币芯片解决方案,支持集成各类行业应用,可广泛应用于地铁公交、教育医疗、政务缴费等场景,满足用户多主体、多层次、多类别、多形态的差异化需求,将助力消费者跨越‘数字鸿沟’,享受智慧生活。目前,紫光同芯已经与场景方一起搭建了数字人民币支付场景,正在积极配合运营机构推动数字人民币在多个试点城市进行试运行。”

记者了解到,目前数字人民币硬钱包还暂未正式向大众开放申请。不过,工商银行已经正在研发通过智能终端和VTM(远程视频柜员机)实现可视卡硬钱包领卡激活、充值提现、卡片注销等一体化服务功能。同时,工商银行支持四川天府通运用数字人民币智能合约特性推出交通预付卡,雄安公交实现硬钱包双离线支付。

首先,DCEP是基于DLT和加密技术的CBDC。它与比特币类似,后者同样基于DLT(被称为区块链技术)。这些技术会给数字货币提供更大的安全性,几乎令仿造伪币成为不可能。这些都意味着大幅降低运行金融基础设施的成本,同时给金融交易带来更高的透明度和可追溯性。

与在区块链技术中一样,DCEP将有防止恶意篡改的DLT应用程序。DLT基于去中心化运行。每次交易发生时,整个系统中的所有节点都会同时保留记录。因为节点众多,而记录又不可撤销,从而帮助整个系统避免被篡改的风险。

厂商揭秘安全芯片技术,产业链自主可控

相比于其他电子支付方式,数字人民币最大的特点就是双离线支付。所谓“双离线支付”就是在收款方和付款方都处于没有网络的状态,仍然可以完成交易,这将极大丰富交易场景,减少电子支付的交易限制,可满足地下室、停车场、山区、飞机甚至是地理灾害等特殊环境下的支付需求。

那么,小小的一张卡片是如何在实现双离线支付的同时,还能保障账户资金安全的呢?实际上,不管数字人民币硬钱包呈现出何种形态,其根源都是将安全芯片植入其中,以实现支付功能。不同厂商使用的安全芯片有所不同,但是安全度均均是达到高级别。

去中心化和匿名化通常被认为是比特币的关键属性。然而,比特币和其他加密货币已被证明具有高度的不稳定性,同时也无法在全球范围内被认定为法定货币。DCEP借鉴了这些货币的技术特性,同时还引入了集中管控措施。这些是“得到许可的”系统,限制哪些人可以进入系统,这与私人加密货币采用的“无许可”系统相反。

但这种DCEP还存在一个辩证逻辑上的矛盾。所有基于DLT的数字货币都天然地去中心化,因为它们防止篡改的特性依赖于多个节点“验证”区块链上的所有信息。然而,一定程度的中心化管控对于DCEP作为法定货币运行却必不可少。

比如,紫光同芯表示,“双离线支付交易依赖于硬件钱包,且支付设备必须内置达到一定安全加密等级的SE安全芯片。”在安全防护方面,通过国际CC EAL6+安全认证,可保障敏感信息传输与交易全过程的安全;在可靠性方面,用户空间大,擦写次数最高达50万次,数据保持时间最长达25年,能够最大限度地提供长效、持久的产品服务。

同时,该方案支持国际、国密双算法,采用内存加密存储、总线加密存储、电气环境监测、对抗功耗分析和防故障注入等技术,能够建立起一套全方位保障安全存储、安全运行、安全连接的可信安全机制,契合数字人民币硬件钱包对交易性、安全性、可靠性的高标准严要求。

值得关注的是,华大电子的数字人民币芯片采用的是国产CPU核,可实现产业链的自主可控。其安全性达到国际、国内领先水平,取得国际最高安全等级SOGIS CC EAL 6+认证、取得国内商用密码二级、EAL4+等国家权威机构的资质认证,保证了数字人民币钱包的功能性和安全性。

数字人民币硬钱包技术进化:缩小数字鸿沟,安全芯片国产化自主可控

在此基础之上,华大电子提供了多种数字人民币硬件钱包形态。其中,可视卡(段码)支持双行8位数字显示,支持按键确认;可视卡(点阵、有源)支持数字、图片、二维码等显示;可视指纹卡钱包和指纹卡钱包在安全芯片中实现指纹存储和比对,基于1:1的指纹对比,FAR(False Acceptance Rate,可通俗理解为误识率)为1/10000时,FRR(False Rejection Rate,可通俗理解为拒识率)不大于3%,支持指纹录入及管理。除可视卡(有源)内置可充电电池外,其他几类钱包都无需充电,依赖NFC供电。

安全芯片作为数字人民币硬钱包的核心,其高安全性、高可靠性为数字人民币钱包的存储和交易提供了安全保障。自主是安全和发展的基础,数字人民币安全芯片生产自主化的重要性不言而喻。据银联发布的《2020年中国银行卡产业发展报告》,国产芯近年来已经成为金融IC卡的一大趋势,占比接近5成。而在2016年以前,恩智浦芯片(外资企业)在纯金融IC卡中保持着绝对的市场领先地位。

此外,近年来产业各方全力配合金融领域国产密码的应用,截至2019年末,金融领域累计发行国产密码金融IC卡超过8.7亿,2018年该数据为4.53亿,同比增长了92.1%。国密算法的规模化应用也促进了我国在金融安全设备、芯片领域的发展。

因此,DCEP是一种混合型数字货币,集合了DLT的去中心化特性以及中国人民银行治下的中心化管理。由于DCEP采用的是许可系统,加密货币的一大诱人特性——匿名性——就无从确保了。中国政府采用的方法是推行一套分层的许可系统,在这套系统中,进行小额DCEP交易的电子钱包只需通过移动***号码进行注册就可以完成。

虽然匿名性在小额点对点交易中可以得到确保,但在中国,所有移动***号码都是经过实名认证的。因此,虽然用户彼此间可以保持匿名,但他们无法对国家保持匿名。此外,进行大额转账交易需要通过经实名认证的银行账户,这就创建出一套“可控的匿名”系统。从本质上而言,这是一套分层的匿名系统:小额交易在交易方之间可以保持匿名,但大额交易很难做到保持匿名。

这种匿名性是基于DCEP的另一大特性。它采用的是一套复杂的多层混合结构设计,拥有一套“双层运行系统”。该系统让中国人民银行负责管理整套系统,并向商业银行发行数字代币。然后,商业银行再把DCEP投向公众,并负责管理消费者通过数字钱包进行的代币交易。DCEP基于数字代币的一大优势就是金钱可以不通过中间人而从一方转移到另一方。

目前,紫光同芯、华大电子等多家企业都具备了自主研发生产金融IC卡芯片的能力,并且国产芯已经取得了长足的进步。华大电子表示,随着数字人民币应用的逐步普及,华大电子作为中国数字支付安全芯片先行者,未来将全面布局数字人民币生态体系,持续提供基于安全芯片的多元化产品及解决方案,给数字支付产业赋能,助力普惠金融。

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据报道,目前正在开发一款当电池电量不足时可以离线运行的电子钱包,这令停电时进行电子支付成为可能。双层运行系统也会令DLT系统内的主要节点附着在中国商业银行和其他金融机构系统内。官方认为,这样一种系统很好地利用了现存资源,虽然它也会帮助现有金融机构逃避被淘汰的命运。

DCEP只在几个方面是完全创新的。虽然利用了DLT,但它与私人加密货币存在关键的不同。它更多是一个混合体,意图在DLT带来的便利高效和安全的支付系统之间取得平衡。“分层”的匿名性会增加DCEP的信息收集量,并在保护隐私的同时打击犯罪。更为重要的是,它的中心化管理特性将使它成为货币政策运行、进而开展宏观经济管理的强大工具。

DCEP的推出也会对人民币国际化进程、货币政策实施以及中国整体经济战略产生影响。我会在以后的分析中探讨这些重要议题。现在,我检视的是中国政府对货币本身进行革命性变革这一根本性的倡议。

随着金融透明度和可追溯性达到一个新高度,货币政策的提升空间也得到拓展。例如,当经济下行时,央行可以更好地针对受影响最大的产业。实时的信息收集和分析将给经济数据带来全新的维度,这会帮助央行直接向受困的企业和个人发放基金和贷款。完全依靠利率水平指导经济活动的做法将变得粗暴又过时。

DCEP也会加速货币交易,包括国际货币交易。然而,DCEP的实施也会不断面临巨大障碍,包括计算能力、开发人工智能工具对数据进行分类并管理,以及不同DLT系统之间的兼容性。中国人民银行正在谨慎前行,先在地方对DCEP进行测试,并计划在2022年北京举办冬奥会期间进行一场大规模测试。预计很可能于2023年在更大范围内正式推出。

除了技术壁垒,发行DCEP也需要对监管和法律进行根本性改革。不管怎样,成为首个发行主要CBDC的国家是中国的雄心壮志。透明度和可追溯性的提升,加上拥有史无前例规模的经济数据,这些都将以前所未见的方式改革并强化货币政策。但讽刺的是,一项本意为了规避中央协同和权力集中而开发出来的技术,现在很可能引发一场货币管控进而增强政府权威的巨大进步。

原文标题《开发全球首个主要央行数字货币》,文章来源于微信***“中美聚焦”(阅读更多来自中美专家学者的文章)