巴比特專欄 | 數字貨幣或是數字憑證(中)：傳統數字貨幣模型與國家貨幣體系的衝突

1. 前言

我們在《數字貨幣或是數字憑證（上）：到底什麼是“數字貨幣”》一文中討論了3個國外學者的觀點，探討數字貨幣是基於代幣（Token）模型還是基於賬戶模型，或是兩種模型均可。其中美聯儲的一個重要結論是數字貨幣的關鍵在於應考察該數字貨幣是如何實現的，而不是將傳統經濟學論文內對貨幣的分析引申到數字貨幣上。究其原因是實際數字貨幣系統的特性決定數字貨幣經濟理論的真實性。

本文繼續討論什麼是“數字貨幣”。在2020年10月國際貨幣基金組織(International Monetary Fund, IMF)的報告《跨境數字貨幣對宏觀經濟的影響》(Digital Money Across Borders: Macro-Financial Implications)中提到數字貨幣對世界儲備貨幣、金融穩定性、外匯管理、外幣取代本幣、融資和貸款、監管政策、央行貨幣政策都會產生影響。由於篇幅限制，本文只討論3個問題：

1）數字貨幣的資產到底在哪裡？

2）合規數字貨幣應該何時何處結算？

3）遺失的數字貨幣應該如何處理？

以往基於token的數字貨幣和基於賬戶的數字貨幣最大的爭論在於隱私保護和監管強度。本文從這兩大路線出發探討其所代表的更大的意義，即這兩大路線如果繼續發展，產生截然不同的CBDC模型、不同的金融市場模型以及不同的合規和地下經濟。

由於數字憑證和傳統數字貨幣的設計差距大，許多新思想將衝擊傳統數字貨幣思想。例如：什麼是數字貨幣的“央行”？一個國家如果採用比特幣當作法定貨幣意味着什麼？一個央行為什麼發行CBDC卻採取比特幣發幣的模式？我們同意美聯儲的觀點，真實貨幣理論是從現實系統的特性上推導出的貨幣理論，需要對數字貨幣系統有全面地了解，並對於該系統每一個特性都有深刻的分析。不然得出數字貨幣理論可能與實際結果相左。

我們一直在提的一個概念：區塊鏈系統的細微變動會引發數字貨幣的巨大改變；而數字貨幣的小小變革又會給金融市場帶來結構性的轉變。過去以共識機制、交易流程、監管性來解釋這種“蝴蝶效應”，在本文將會看到數字貨幣結算機制上的改變，會對重要數字貨幣理論產生結構性的改革。

巴比特專欄 | 數字貨幣或是數字憑證(中)：傳統數字貨幣模型與國家貨幣體系的衝突

圖1: 系統上小改變，對應的數字貨幣大改動，市場發生結構性的改革

普林斯頓大學的“數字貨幣區” （Digital Currency Areas, DCS）理論影響了世界許多重要組織，包括美聯儲、國際貨幣基金組織、英國央行、歐洲央行、美國財政部以及多家學術機構例如哈佛大學、麻省理工學院、伯克利大學等。過去兩年這些單位紛紛根據數字貨幣區理論出台國際或是國家貨幣政策，例如美國財政部在2021年允許美國銀行參與區塊鏈網絡和發行穩定幣。

事實上，普林斯頓大學的數字貨幣區理論部分是根據臉書穩定幣項目衍生而來。由於臉書穩定幣系統在2020年11月在系統設計出現改革，並因此影響到穩定幣作業流程，導致市場產生結構性的改變。故而數字貨幣區理論需要進行相應的更新。

上篇的觀點主要出於國外學者，本篇的觀點主要闡述我們的研究。

2. 什麼是數字貨幣的資產？資產存在哪裡？

無論是傳統數字代幣、數字穩定幣、或是央行數字貨幣（Central Bank Digital Currency, CBDC）, 現在大部分數字貨幣是指“貨幣”或“錢”。例如有一美元數字貨幣就代表一美元錢。但是這種設計存在明顯缺陷，即數字貨幣若是等於“現金”，那麼遺失了數字貨幣，價值也隨之遺失。比如曾經就出現過多次比特幣遺失的事件。數字化的結果應該使得貨幣更安全才對，反觀上述設計可能會導致貨幣更不安全。

英國法律協會認為數字資產不是實際資產。例如數字房產，在市區的房子，不會因為Token遺失而導致房子消失。房子除非因自然災害等不可抗力而消失，不然房產一直都存在。同理，區塊鏈系統消失不應該導致數字資產消失，這些和實際資產沒有關係。英國法律協會討論的是數字資產，而不是討論數字貨幣。但是我們認為數字貨幣其實是數字資產的一種，因此數字貨幣也只能是貨幣的數字憑證，而不是貨幣本身。

本節先討論比特幣（2.1節）和以太坊系統（2.2節）的“資產”，2.3節討論傳統數字代幣的資產存儲位置， 2.4.節討論這些數字代幣和現在金融貨幣體系的衝突，2.5節討論合規數字貨幣應該採取和數字代幣不同的路線，2.6節討論數字穩定幣和CBDC應該採取的數字憑證路線。

2.1. 比特幣系統

比特幣系統使用的是UTXO模型，即賬戶跟隨着交易。系統只有交易記錄，沒有賬戶信息，這被稱為“半賬本模型”。某一個“賬戶”中的餘額並不是由一個數字錶示的，而是由當前區塊鏈網絡中所有數據跟當前“賬戶”有關的 UTXO 組成。當需要計算某個地址中的餘額時，需要遍歷整個網絡中的全部相關區塊。所以，如果系統只有交易記錄而沒有賬戶信息，會存在透明度問題，且難以管理。

2.2. 以太坊系統

以太坊系統是全賬本模型，一個地址對應一個餘額。當每次查詢賬戶餘額時，不需要計算UTXO的複雜過程，只需取出地址對應的餘額即可。雖然以太坊系統查找賬戶信息方便，塊中也有交易信息可以找到賬戶，不存在透明度問題，但由於既要做交易又要維持賬戶，其存在擴展性問題。事實上，以太坊這種系統也比較難以管理，幣鏈不分離，交易共識不分離，系統要囊括以太坊代幣，以及使用ERC-20產生的其他代幣，可見系統體量之大。

2.3. 數字代幣的價值在於網絡系統

比特幣和以太坊的數字代幣資產只存儲在網絡上，例如比特幣資產在比特幣網絡上，以太坊資產在以太坊網絡上。這和數字資產的觀點不同，例如數字房地產，資產是物理上的房子，不是在網絡上；再如數字股票，資產是公司股權，包括分紅權和管理權。如果比特幣網絡消失，比特幣資產將完全喪失價值；同理如果以太坊網絡消失，以太坊資產也會完全消失。但是數字房產遺失，房產還在；數字股票遺失，股權還在，公司也還在運作。由此可見數字代幣的價值不在物理世界，而是存在於虛擬的網絡環境中。比特幣和以太坊都使用P2P網絡協議來保證他們的價值永存，因為P2P協議使比特幣和以太坊網絡難移除。

2.4. 數字代幣價值體系和現在貨幣體系衝突

數字貨幣兩條路線：1）基於token的數字貨幣系統以及2）基於賬戶的數字貨幣系統，大部分學者認為這兩條路線是隱私保護和強監管的意識形態的競爭。但我們認為還有其他更深的含義，數字代幣和合規數字貨幣代表兩個不同的貨幣體系：

基於網絡的貨幣體系：價值只存在網絡上，貨幣只是數字符號，價值來自支持地下經濟的活動；
基於傳統貨幣體系：價值存在央行、銀行、託管機構。價值來自國家信用，可以支持任何經濟活動，包括合規經濟和地下經濟活動。

這兩個明顯不同甚至是對立的貨幣體系。如果堅持國家貨幣體系，卻採取token模型並且將資產存在網絡上，這表示數字貨幣的實現可能已經違反了國家貨幣體系的原則。由於CBDC是國家法幣的數字化，而合規數字貨幣是銀行存款的數字化，他們不只是存在網絡上的符號。因此這裡的衝突已經不只是不同的實現方式，也不只是隱私保護和監管的競爭，而是兩種不同貨幣體系之間的衝突。

按照這樣邏輯，一些堅持使用token方式的數字穩定幣項目，最後可能就只有兩個選擇：

1）數字貨幣只可以是現金的數字化，即數字貨幣就是數字化的現金，而現金是同時間可以在合規市場和地下市場上使用；

2）如果不是現金數字化，這些項目代表的貨幣體系就和現在國家貨幣體制無法兼容。一旦部署就會出現混亂，最終必須停止執行。

2.5. 合規數字穩定幣以及CBDC和數字代幣的貨幣體系不同

因此，數字穩定幣和CBDC都不應該學習比特幣或以太坊的模型，因為他們的價值只存儲在網絡上。數字穩定幣的價值存儲在託管中心，與CBDC存儲在央行同理。

像比特幣、以太坊這樣的公鏈系統，其區塊鏈網絡就是數字貨幣的央行，比特幣、以太幣脫離其區塊鏈系統將失去實際價值。但是數字憑證的設計，則很有可能採用區塊鏈聯盟方式（不是聯盟鏈，而是多鏈合作的聯盟），存在多個鏈，包括銀行內和銀行外，覆蓋多方交易。同時在一條鏈上可以處理多幣種，存儲多條記錄，最終的結算交還給託管中心或是銀行來實現。

如果任何數字穩定幣或是CBDC選擇了將token當成唯一憑證（token的遺失代表資產的遺失）的模型，這代表央行或是銀行不再是唯一背書機構。這裡已經不再是“隱私 vs 監管”的衝突，而是數字穩定幣或CBDC價值的背書應由誰來承擔的問題。如果token是唯一的憑證，代表區塊鏈網絡是央行的一部分，而且兩者不能分割，這與世界央行的想法背道而馳。

CBDC（直接）和數字穩定幣（間接）的價值在於國家信用和體制，而不是網絡的信用。但是當token成為唯一的憑證，間接意味着央行放棄了國家的部分鑄幣權。近期薩爾瓦多接受比特幣為國家法定貨幣，代表該國央行願意放棄部分鑄幣權，而且全盤接受比特幣的“貨幣政策”，其中包括經常性的暴漲和暴跌。這也代表很大部分薩爾瓦多國際資產存在比特幣網絡上，而不是存在央行或是銀行內，且交易並不關心持有token的人是誰。

2.6．合規數字貨幣應該是數字憑證

傳統幣鏈分離概念是指多個幣種可以在同一區塊鏈系統上使用。現在有一個全新的幣鏈分離的思想出現：即使相關的區塊鏈系統消失了，數字貨幣的價值還仍然存在。

CBDC應該具有類似於紙幣所代表的價值和功能。法幣依靠政府的信用保證貨幣價值，CBDC也應該具有等價的信用價值。相反，現有的一些數字代幣可看作是持有者對發行者的一種債權，若CBDC以此為設計思路，會對流通媒介存在極強的依賴性，CBDC的信用價值將大打折扣。

那麼CBDC是不是一種貨幣？事實上CBDC不被當作貨幣可能更加合理。CBDC應該僅僅是一個等值憑證，即擁有同等法幣的數字證明。故而，CBDC的系統設計關鍵是不能將其價值依託在某個區塊鏈系統中。也就是說，真實的CBDC應在央行，而鏈上實現交易的是CBDC的數字憑證，用戶手中持有的也是CBDC的數字憑證。CBDC和數字憑證存在一對一關係。

同理，數字穩定幣只是價值的憑證，實際價值在託管中心，例如銀行。用戶擁有託管中心的貨幣及其憑證。數字股票也不代表真實的股份，只是股份的憑證。如果數字股票遺失，股權還在。股民可以通過一個流程將股權取回來。

在這樣的設計思路下，即使交易的區塊鏈出現系統性風險，在大量節點崩潰的情況下，用戶也可通過保留的數字憑證找回丟失的資金。同樣，如果用戶不慎丟失了持有的CBDC，可在限定時間內用新產生的數字憑證找回丟失的CBDC，而舊的數字憑證將失效。這樣即使之前的數字憑證被別人拿到了，也無法獲取到相應的CBDC。

傳統數字代幣存放在公鏈上，但是如果私鑰丟失，該用戶所持有的幣將成為鏈上的“孤兒”（orphan）。這些孤兒幣無人認領也無法使用。

比特幣、以太坊系統上的代幣依附於區塊鏈系統，用戶擁有私鑰僅意味着擁有這些幣的使用權，這些幣依舊存在於區塊鏈網絡中。相反，基於數字憑證的區塊鏈網絡中運行的不是真實的數字貨幣，網絡上僅保留交易記錄，鏈上的結算僅代表交易記錄的更新與整合。實際的結算是由鏈上產生交易后提交到託管銀行完成。

在傳統的數字貨幣系統中“交易即是結算”，在數字憑證模型卻改為“交易即是記錄”。由於幣鏈分離，數字憑證模型下，幣的流通將不受特定網絡系統的限制。即使特定網絡消失，只要身份被證實，就可以在聯盟中的其他鏈上繼續流通，或是到託管中心換回準備金。

3. 實時結算：數字憑證需要交易后結算

在結算方面，代幣不論是基於token還是基於賬戶的系統都可實現結算一步到位。包括美國前財政部在內的許多機構表示這是數字貨幣的一個顯著優勢，是改變世界金融系統的重要創新。由於交易即是結算，交易可以飛快完成。2019年7月由英國央行行長公開說明代幣交易速度快，2021年6月英國央行再度肯定代幣的這一優勢，這也直接促成了2015年英國央行開啟數字英鎊。在2020年年底，國際貨幣基金組織提供數據證實數字貨幣的速度的確高於傳統銀行貨幣。

但在金融市場基礎設施原則（Principles of Financial Market Infrastructure,PFMI）中提到[3]，交易和結算應該分開而不是一步到位，因為監管需要更多的時間來防止洗錢。這兩種觀點都有支持者。

圖2:交易即是結算 vs 交易后結算

英國央行的最終決策是交易后的2小時內完成結算，即“實時結算”，而英國央行選擇了“騎牆觀望”（sit on the fence），表示中立：認為數字英鎊是實時結算（交易和結算一次到位），但只要在2小時內完成結算也算是實時結算。英國央行本質上還是將交易和結算機制分離，以現代計算機的性能來說，2小時所產生的計算數量級已經十分巨大了，億萬次計算步驟都可以完成。

3.1. 臉書穩定幣交易和結算機制分開

臉書Diem穩定幣支付系統還開發了FastPay結算系統，詳見於論文 “FastPay: High-Performance Byzantine Fault-Tolerant Settlement”(發佈於2020年11月)，結算和交易系統分開，並且在區塊鏈系統內有嵌入式監管機制。所以臉書將交易和結算分離，接受政府的監管。

圖3: 臉書穩定幣發布其結算系統的設計

事實上，臉書的區塊鏈交易和鏈上結算系統也是一步到位，只是後面多加了一個結算機制，表示前面區塊鏈系統內的“結算”只是“預結算”，後面添加的結算才是資金的轉移。

圖4: 在區塊鏈系統預結算后，在銀行系統結算

在金融市場中，結算后資產才會轉移。後期如若出現問題，交易很難回滾。因此在數字貨幣上，交易和結算一步到位風險高。

3.2. 數字憑證需要交易后結算

數字憑證由於資金實際存在於託管銀行，結算還需要在銀行體系內完成，因此數字憑證的模型類似臉書的數字穩定幣結算模型，最終在銀行機構結算。

這樣數字憑證不能一步到位，交易不能立即結算，只能是預結算，結算流程多一道手續，也給監管機構多一些時間實現監管。

3.3. 數字貨幣交易的回滾機制

由於交易和結算分離，數字貨幣交易可以實現回滾，而傳統的區塊鏈系統不能回滾。可回滾的區塊鏈交易可以解決區塊鏈領域的一個重大難題，如果不能回滾，交易即時結算具有巨大金融風險，支付、清算、結算、監管都會遇到困難。

4. 數字貨幣區“平台為中心”理論更新

2019年7月普林斯頓大學發布數字貨幣區理論（Digital Currency Areas, DCA）很快就得到了包括英國央行在內的許多機構的重視。在2019年8月23日英國央行在美國演講中根據這理論提出了以後數字貨幣取代美元成為世界儲備貨幣。後來這理論連續在歐洲央行、美聯儲內一再討論且長達2年之久。國際貨幣基金組織2020年10月的報告也是根據這理論進行廣泛的討論，認為數字貨幣改變世界金融市場。原來數字貨幣區理論包含下面重要結果：

1) 數字貨幣是跨國界跨領域的，不要認為數字貨幣是國家貨幣或者地區貨幣，數字貨幣產生時就是跨國界的貨幣，跨領域的貨幣。

2) 貨幣的功能有交易媒體、價值存儲和計量，在數字貨幣出來時，交易的媒體是最重要的。

3) 數字貨幣（digital dollarization）會取代法幣，市場現狀會發生改變。

4) 數字貨幣最終會影響到世界儲備貨幣，形成世界儲備貨幣的競爭。

5) 數字經濟以平台為中心，而不是以銀行為中心，市場結構改變。

6) 數字貨幣因為網絡連接而產生，但是卻因為競爭而使金融市場更加分裂。

其他學者包括我們對數字貨幣區理論進行延伸，例如：

1）細分數字貨幣區為合規市場和地下市場，以及其他分類；

2）二元競爭增加為三元貨幣競爭（數字代幣、法幣、穩定幣）；

3）更新數字貨幣區分方法，原來是以平台區分，現在更新為地緣政治區分，原因是各國提出監管政策阻止臉書平台進入。

但是第5項“平台為中心”的思想需要更新。根據美聯儲的觀點，任何數字貨幣需要根據實際系統來分析。2019年6月，只有數字代幣在世界橫衝直闖，沒有大型合規數字貨幣出現，同時大部分數字“資產”都是存在於區塊鏈網絡中，結算也在網絡上，不是在銀行。後來臉書提出數字穩定幣，明顯數字穩定幣的資產比銀行的資產還大。在2020年5月歐洲央行預計臉書穩定幣會有3萬億歐元的資產，將成為歐洲最大的貨幣基金。這也間接證實了普林斯頓大學的理論是正確的，即在數字貨幣時代是以平台為中心。美國前財政部也同意這種觀點，並於2021年1月積極鼓勵美國銀行加入區塊鏈網絡系統，一起推“大網絡，小銀行”的數字貨幣區。

2020年4月臉書發布穩定幣2.0版本，增加了數字貨幣監管以及準備金的機制。如果一個國家要發展自己的數字貨幣，臉書就自動放棄進入該市場，並且願意協助這些國家建立他們的數字貨幣科技，放棄公鏈思想，但是整體區塊鏈系統的架構沒有改變。按照臉書發布穩定幣2.0白皮書，普林斯頓大學的數字貨幣區不需要更新。

但在2020年11月，臉書穩定幣團隊發布FastPay結算系統。這結算系統並非在區塊鏈網絡上結算，而是在機構內結算（見3.1節）。根據FastPay系統，普林斯頓大學的數字貨幣區的“平台為中心”理論也就不再成立了（見下表）。

本文提出數字憑證思想比FastPay走得更遠。臉書FastPay的文章主要在討論系統的架構和協議，但其對於數字貨幣理論的衝擊卻沒有討論。因此當時學者在討論數字穩定幣時還是基於原來臉書穩定幣的系統架構。沒有想到，在美國財政部鼓勵美國銀行進軍區塊鏈網絡的時候，臉書穩定幣系統架構卻暗中改變了。

FastPay系統並沒有使用區塊鏈系統，而是使用簡化的拜占庭將軍協議（不是完整版的拜占庭將軍協議），臉書工程師認為簡化結算流程可加快結算速度。FastPay系統和穩定幣區塊鏈系統分開，而且是在金融機構內結算，不是在區塊鏈系統上結算。

圖5: FastPay結算系統沒有使用區塊鏈系統，而且和穩定幣主鏈分開

下圖顯示發展的歷史：

圖6: 由於數字貨幣系統改變，“平台為中心”理論更新到“銀行為中心”

如果以後數字貨幣的世界還是以銀行為中心，這代表改變的規模比原本想象的要小，更容易進行，監管上也更容易。

如果上面推論正確，那麼許多理論需要更新：

美國前財政部在2020-2021年公布的數字經濟計劃藍圖（包括美國銀行參與區塊鏈網絡以及美聯儲建立新型國家支付網絡）需要更新規劃，因為該政策是以區塊鏈網絡為中心；
整個合規數字貨幣市場結構改變，國際貨幣基金組織在2020年提出的未來數字經濟架構需要更新；
地下市場的作業也會改變。地下市場會採取更加隱蔽的數字貨幣，避開央行、銀行、國際和國家監管單位；
CBDC的設計也會改變，不能採取資金存在網絡的模式。
國際和國家監管策略也會改變，金融機構會是監管的重點，這會減輕監管科技的壓力；
地下數字經濟會和合規數字經濟分道揚鑣，由於數字穩定幣和CBDC的監管重點會在銀行，地下經濟活動不會到合規銀行從事商業活動，也需要重新建立自己的數字貨幣體系。因為以前地下經濟的支柱（比特幣和以太坊）已經被西方國家收編，接受監管。這會產生兩級的影響：部分地下經濟合法化，而另一部分地下經濟只能更加隱蔽繼續在地下活動，地下經濟成為隱私計算的先鋒。

如果未來臉書宣布不採用FastPay系統結算，而採取另外一個新結算機制，數字貨幣理論可能還會繼續跟隨改變。

5. 總結

數字貨幣應該如何設計還是一個研究課題。由於數字貨幣帶來的金融市場改革，會影響到整個國家的經濟體系，以及國家法幣在世界市場的地位，所以需要謹慎考量。考慮因素也不應該只是關注在“隱私 vs 監管”的顧慮。由於數字貨幣只是數字資產的一種，現在國際的趨勢是數字貨幣科技先行，數字資產科技跟隨，因此如何設計一套安全、可靠、合理、隱私而又可監管的數字貨幣和數字資產是重要目標。

本文分析了傳統數字貨幣結算機制，臉書FastPay結算系統以及數字憑證，可以清楚看出不同價值存儲、不同結算會導致不同的金融市場結構。這種結構的改變不只會改變合規市場，地下市場也會改變。

“交子”是中國最早的紙幣，也是世界上最早使用的紙幣，第一次出現是在中國四川省。宋仁宗天聖元年（1023年）由監官主持銀票（官交子）發行的政府設益州銀票務，這是中國最早由政府發行的銀票。交子是銀票，不是銀子，開始的時候只是銀子的存摺或是憑證，由於有信譽，後來才被當成貨幣使用。我們的數字憑證就以“交子”為名，藉助交子的含義，將新數字貨幣模型命名為“交子數字憑證”模型。