数字人民币（DCRP）及其系统设计构成

随着数字人民币的推进不断加速，数字人民币越来越为人们所知晓和应用。截止2021年12月31日，数字人民币试点场景已经超过808.51万个，覆盖生活缴费、餐饮服务、交通出行、购物消费、政务服务等领域，累计开立个人钱包2.61亿个，交易金额875.65亿元；2022年1月4日，数字人民币（试点版）APP在iOS、Android平台应用商店上架，用户可以直接下载安装APP，并开通数字钱包；中国人民银行在2022年工作会议中也提出“稳妥有序推进数字人民币研发试点”。

从数字增长和政策发布上来看，数字人民币都在加速发展。本文就数字人民币展开研究和分析，具体看看什么是数字人民币、数字人民币与货币供应量、发行数字人民币的需求背景、数字人民币的发行运营体系、数字人民币的核心系统架构以及数字人民币的设计特性。

什么是数字人民币？

数字人民币（e-CNY），又称数字货币电子支付，英文全称是Digital Currency Electronic Payment（DCEP），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。对于用户来说，数字人民币和传统纸币的使用概念没有太多差别，只是将线下的有实物的货币转变为了线上数字化的货币，使用起来更加方便。那数字人民币和现在已经很普及的移动支付，比如微信支付、支付宝支付相比，又有什么差别呢？这里就要引入货币供应量M0、M1、M2的概念来解释了。

货币供应量M0、M1、M2

货币是商品交换的产物，是用于在商品交换过程中充当一般等价物的商品，现代社会一般由各国央行依靠国家信用发行统一的货币。货币的发行不是随便拍脑袋进行的，货币的供应量必须要根据市场的发展需要进行合理的管理，否则就可能出现恶性通货膨胀或者通货紧缩，带来严重的经济后果。

我国现行的货币统计制度一般将货币供应量分为三个层次：

M0——即流通中的现金，包括纸币、硬币等实物货币，指银行体系以外的单位库存现金和居民手持现金之和。我们日常使用微信支付或者支付宝支付的钱并不属于M0

M1——狭义货币，指M0加上单位在银行的活期存款，注意这里是单位在银行的活期存款，因此个人银行卡里的钱也不属于M1

M2——广义货币，指M1加上单位在银行的定期存款、个人在银行的储蓄存款和其他存款。个人的银行卡储蓄存款属于M2

另外除了M0、M1、M2，还有定义M3的货币供应量，指最广义的货币，但使用没有M0、M1、M2那么多。M3是指M2加上高流动性的证券和其他资产。

货币供应量是央行定期公布的重要经济指标，可以反映货币流通性、宏观经济状况和货币政策的宽松和紧缩，一般可以通过M0来判断消费热度，M0越高，说明手持现金更多，消费更有活力；M1和M2则组合来判断经济中投资和需求的热度，M1增长过快，M2增长过低，则表明需求旺盛，投资不足，存在通货膨胀风险；M1增长过低，M2增长过快，则表明需求不足，投资过热，存在经济下行风险。但随着我国移动支付的快速普及，依靠传统的货币供应量指标来判断经济状况越来越不准了，比如在移动支付中，M2中的个人储蓄存款也可以直接付款了，我们日常消费购物不再需要兑换M0实物的钱，就可以完成支付了，反映流通的现金就不能只看M0了，同样企业间的支付清算也更多的采用数字化的方式进行了，M1和M0之间的数据关系也出现了变化。

我国的货币供应增长和收缩是动态变化的，但长期来看处于上升状态，即货币扩张，最新公布的2022年3月货币供应量指标：M0约9.5万亿元，同比增长9.9%，M1 64.5万亿元，同比增长4.7%，M2约249.8万亿元，同比增长9.7%。以下分别是我国过去10年M0、M1、M2的变化情况，M0的周期性突然陡峭和每年12月份的信贷额度耗尽以及1月银行的开门红放贷相关，M1在2016年和2017年出现了明显的扩张，M2则维持相对稳定的增长。

发行数字人民币的需求背景

解释了货币供应，再来看发行数字人民币的需求背景：

1.  数字人民币是现金支付的补充，不会影响现有的数字支付

由以上货币供应量的内容可知，数字支付已经不需要兑换M0实物的钱，而是直接统计在M1和M2中，数字人民币的定位则还是现金类支付凭证M0，并长期与实物人民币共存，只是以数字化的方式进行，因此数字人民币并不会影响现有的数字支付，而是会成为现金支付方式的一种补充，帮助提高支付系统效能，降低支付成本。

2.  数字人民币的成本对比纸币更低，发行和管控更方便

在传统实物货币中，发行和管理货币是有成本的，涉及设计、印刷、调运、存取、鉴别、清分、回笼、销毁以及防伪反假等诸多环节耗费了大量人力、物力、财力，并且很容易钻监管的漏洞，用于洗钱、行贿等违法犯罪行为。而数字人民币的发行建立在数字系统上，边际成本非常小，同时DCEP的本质是加密字符串，携带有个人身份认证信息，是可以交易追溯的，在打击违法犯罪上非常方便。

3.  区块链技术的应用

比特币等加密货币近几年非常火爆，其成功离不开区块链技术的应用，数字人民币虽然不是“去中心化”的货币，但也可以使用区块链的部分技术来实现数字货币钱包地址的管理、交易信息的监管、数字票据的交易监管等。

数字人民币的发行运营体系

数字人民币采用双层运营体系，数字人民币发行权属于央行，即中国人民银行，负责向作为指定运营机构的商业银行发行数字人民币并进行全生命周期管理，指定运营机构及相关商业机构负责向社会公众提供数字人民币兑换和流通服务。

目前指定的商业银行共有中国工商银行、中国农业银行、中国银行、中国建设银行、交通银行、中国邮政储蓄银行、招商银行、网商银行、微众银行9家。

数字人民币的核心系统架构

数字人民币的核心系统由“一币，两库，三中心”构成。

“一币”即由央行负责数字货币的“币”本身的设计要素和数据结构。从表现形态上来看数字货币是央行担保并签名发行的代表具体金额的加密数字串，不是电子货币表示的账户余额，而是携带全量信息的密码货币。

“两库”即数字货币发行库和数字货币商业银行库。数字货币发行库指央行在央行数字货币私有云上存放央行数字货币发行基金的数据库。数字货币商业银行库指商业银行存放央行数字货币的数据库(金库) ，可以在本地也可以在央行数字货币私有云上。发行库和银行库的设计让人觉得是对实物货币发行环节的模拟，但设计目标考虑更多的是给数字货币创建一个更为安全的存储与应用执行空间。这个存储空间可以分门别类保存数字货币，既能防止内部人员非法领取数字货币，也能对抗入侵者的恶意攻击，同时亦可承载一些特殊的应用逻辑，这才是数字金库的概念。极端情况下，比如管理员的密钥被盗取，或者是服务器被攻击、中毒或者中断链接，如何启动应急程序，保护或者重新夺回资金，保障业务的连续性是设计的重点。

“三中心”是指认证中心、登记中心和大数据分析中心。

认证中心: 央行对央行数字货币机构及用户身份信息进行集中管理，它是系统安全的

基础组件，也是可控匿名设计的重要环节。我们可能做两到三层的认证体系，针对用户的

不同有所区分。举例来讲，金融机构用户、高端用户的认证方式可能会用 PKI( Public Key Infrastructure，公开密钥基础设施) ，低端用户的认证方式可能会用 IBC( Identity － Based Cryptograph，基于标识的密码技术) 。

登记中心: 记录央行数字货币及对应用户身份，完成权属登记; 记录流水，完成央行数

字货币产生、流通、清点核对及消亡全过程登记。登记中心可能做两套，一套基于区块链，另一套基于传统集中式方式，优先考虑后者。因为区块链技术是否能经受得住人民币海量实时交易的冲击仍存在不确定性。登记中心可谓是全新理念的数字化铸币中心，传统

的纸币有发行机构的信息，但不会有持有人登记的概念，更不会有流转过程中全生命周期

的信息。

大数据分析中心: 反洗钱、支付行为分析、监管调控指标分析等。

我们以数字人民币发行为例，对系统架构的运行进行说明：

1）商业银行核心系统发起请领数字人民币的请求。商业银行核心系统向中央银行数字货币系统前置发起请领数字人民币的MQ报文或HTTP请求。中央银行数字货币系统前置通过VPN向中央银行发行登记子系统转发报文，发行登记子系统开始处理数字人民币的发行业务。

2）中央银行通过中央银行会计核算测试系统扣减存款准备金。发行登记子系统请求中央银行端的中央银行会计核算测试系统前置，发送扣减商业银行存款准备金报文。中央银行会计核算测试系统扣减存款准备金后，通知商业银行端的中央银行会计核算测试系统前臵存款准备金变化情况,该前置通知商行核心系统。中央银行会计核算测试系统同时将存款准备金扣款成功报文通知中央银行端的中央银行会计核算测试系统前置，该前置通知发行登记子系统扣款成功。

3）中央银行发行登记子系统生产发行数字人民币，并在确权账本进行权属登记。发行的数字人民币通过中央银行数字货币系统前置发送至商业银行核心系统后，存放在商业银行银行库中。同时，发行登记子系统通知确权发布子系统数字人民币发行的权属信息，确权发布子系统将脱敏后数据发布在数字人民币分布式确权账本上，数字人民币确权查询网站读取分布式账本数据用于确权查询。商业银行的确权账本节点同步中央银行确权账本节点数据。

数字人民币的设计特性

数字人民币的设计兼顾了实物人民币和电子支付工具的支付，既具有实物人民币的支付即结算、匿名性等特点，又具有电子支付工具成本低、便携性强、效率高、不易伪造等特点，设计需要考虑以下特性：

1. 兼 具 账 户 和 价 值 特 征 。 数 字 人 民 币 兼 容 基 于 账 户（account-based）、基于准账户（quasi-account-based）和基于价值（value-based）等三种方式，采用可变面额设计，以加密币串形式实现价值转移。

2.不计付利息。数字人民币定位于 M0，与同属 M0范畴的实物人民币一致，不对其计付利息。

3.低成本。与实物人民币管理方式一致，人民银行不向指定运营机构收取兑换流通服务费用，指定运营机构也不向个人客户收取数字人民币的兑出、兑回服务费。

4.支付即结算。从结算最终性的角度看，数字人民币与银行账户松耦合，基于数字人民币钱包进行资金转移，可实现支付即结算。

5.匿名性（可控匿名）。数字人民币遵循“小额匿名、大额依法可溯”的原则，高度重视个人信息与隐私保护，充分考虑现有电子支付体系下业务风险特征及信息处理逻辑，满足公众对小额匿名支付服务需求。同时，防范数字人民币被用于电信诈骗、网络赌博、洗钱、逃税等违法犯罪行为，确保相关交易遵守反洗钱、反恐怖融资等要求。

6.安全性。数字人民币综合使用数字证书体系、数字签名、 安全加密存储等技术，实现不可重复花费、不可非法复制伪造、 交易不可篡改及抗抵赖等特性，并已初步建成多层次安全防护体系，保障数字人民币全生命周期安全和风险可控。

7.可编程性。数字人民币通过加载不影响货币功能的智能合约实现可编程性，使数字人民币在确保安全与合规的前提下，可根据交易双方商定的条件、规则进行自动支付交易，促进业务模式创新。

展望

数字人民币在加速发展中，关于数字人民币的应用场景也在不断丰富。本文主要就什么是数字人民币、数字人民币与货币供应量、发行数字人民币的需求背景、数字人民币的发行运营体系、数字人民币的核心系统架构以及数字人民币的设计特性进行研究分析，归纳总结，希望对了解数字人民币以及架构特性有所帮助。

Reference：

中国数字人民币的研发进展白皮书

关于央行法定数字货币的若干思考——姚前、汤莹玮

数字人民币：定位、特点和展望——安信证券

从支付产业链看行业变迁：数字人民币——东吴证券