數字貨幣的源起、技術演進及未來趨勢*

王 拓 劉曉星

（東南大學經濟管理學院，江蘇 南京 211189）

從遠古時代的商品貨幣，到奴隸社會的金屬貨幣，再到當前世界各國的紙幣和電子貨幣，貨幣已歷經了5000多年的發展。隨著科學技術的快速發展，區塊鏈、云計算、移動互聯等新技術的推出，主權銀行發行的傳統信用貨幣迎來了新的挑戰。隨著區塊鏈技術的出現，以比特幣為代表的數字貨幣，使得每一個人都是貨幣的發行者，給法定貨幣系統帶來了極大的沖擊，數字貨幣可能成為未來貨幣發行、支付模式的發展方向，并逐漸成為全球競爭的新制高點。

一、數字貨幣的源起

（一）數字貨幣的誕生背景

著名的貨幣大師米爾頓·弗里德曼[1]在1991年完成的專著《貨幣的禍害——貨幣史上不為人知的大事件》的自序中寫道：“在遠古時代，當人們發現為獲得某種東西而出售產品或服務顯得更為安全的時候，覺得很有必要把買與賣兩種行為從單一的易貨交易中分離出來——而這種東西并不會在生產中被消耗掉或用于生產，相反只是作為媒介，用來購買在生產中被消耗的或用于生產的產品或服務。連接買與賣兩種行為的‘某種東西’被稱作貨幣，其千百年來以各種不同的物理形式出現——從石頭、羽毛、煙葉、貝殼，到銅、白銀、黃金，甚至到現在的紙幣和分類賬簿中記錄的條目。誰知道未來的貨幣會演化成何種形式？會是計算機字節嗎？”

未來總比預測來得要快。在弗里德曼提出猜想不到20年時間里，在云計算、互聯網、移動互聯網、智能化、大數據等現代科學技術迅猛發展的基礎上，幾乎所有經濟金融活動都被搬到了互聯網上，尤其是移動互聯網上?；ヂ摼W讓世界變成了地球村，移動互聯網讓世界變成了“手掌心”，數字貨幣自然也將是手掌心交易不可或缺的價值交換工具。

任何一種貨幣的誕生和發展，都有其獨特的歷史背景。數字貨幣的誕生也并非獨立事件，其源起于美元脫離金本位。二戰結束后，美國成為了世界秩序的主宰。在金融秩序方面，美國建立了布雷頓森林體系，即美元與黃金掛鉤，指定美元為世界各國的支付手段，形成了以美元為中心的世界貨幣體系。然而黃金產量有限，隨著社會經濟及金融的不斷發展，美聯儲的黃金儲備無法衡量布雷頓森林體系系統里美元的價值。1971年美國總統尼克松時代美聯儲廢除了金本位，美元不再錨定黃金，取而代之的是以美國信用背書的主權貨幣。這一變化引發了全球經濟學家的不安，這意味著美國可以自由增發貨幣來掠奪財富，事實證明確實如此。津巴布韋的貨幣貶值即為典型案例，40萬億津元兌換1元人民幣，價值還不如我國冥幣。1976年奧地利經濟學家哈耶克提出“自由市場經濟學”理論，提出私人銀行發行可競爭貨幣的概念，這便是“數字貨幣”（包括當今比特幣）的雛形。而同年Diffie（Sun公司前首席安全官）和Hellman（斯坦福大學教授）[2]發明了Diffie-Hellman算法，首次提出了非對稱加密體系，為當今數字貨幣的發展奠定了重要基石。

1982年，大衛·喬姆[3-4]首次提出了數字貨幣理論，其基于傳統的“銀行－個人－商家”模式提出的電子貨幣系統，具備不可追溯、匿名性等特點。雖然該電子貨幣系統未能成功，但大衛·喬姆提出的數字貨幣理論激發了研究者對數字貨幣的廣泛興趣，且其提出的兩項關鍵技術——隨機配序和盲簽名一直沿用至今。

1996年由著名腫瘤學家Douglas Jackson發起的E-Gold數字貨幣，是第一個以黃金為支持的數字貨幣，其活躍用戶一度達到500萬，后來平臺持續遭遇黑客攻擊并吸引了大量非法洗錢交易，使該數字貨幣遭遇各國政府封殺。

WebMoney是一家總部位于莫斯科的公司，它提供廣泛的點對點付款解決方案，涵蓋互聯網交易平臺。該公司于1998年推出的WebMoney是一種通用數字貨幣，它也是少數幸存的未加密數字貨幣之一。時至今日，該貨幣仍被數百萬人廣泛使用和接受。與此同時，它也可以轉換為法定貨幣，如盧布、美元、英鎊甚至比特幣。

中本聰[5]于2008年在《比特幣：一種P2P的電子現金系統》一文中首次提出比特幣的概念，指出比特幣是基于P2P網絡的一種去中心化的電子現金系統，交易雙方可以繞開央行等第三方機構，通過比特幣直接完成轉賬交易。比特幣采用區塊鏈技術，將交易信息存儲在分布式賬本中，具備去中心化、總量有限、交易安全、信息公開的超時代的特點。比特幣的出現標志著一個新的數字貨幣時代誕生，比特幣的普及推動著數百上千種加密貨幣的研究與發明。

（二）私人數字貨幣的發展

數字貨幣以數學理論為基礎，運用密碼學原理來實現貨幣的特性。數字貨幣主要采用對稱性密碼算法、非對稱性密碼算法、哈希函數等加密算法，常用的技術有數字簽名、零知識證明和盲簽名技術等[6]。

根據不同的分類標準，數字貨幣可以分為不同類型。若以發行主體為分類依據，數字貨幣可以分為法定數字貨幣與私人數字貨幣兩類[7]。目前，最具代表性的私人數字貨幣主要是比特幣。比特幣的核心特點即為去中心化，其以區塊鏈作為底層技術，借助分布式共識、加密數據、P2P算法、時間戳等方式，通過分布式網絡幫助用戶完成點對點交易，為目前銀行等中心化機構常見的效率低、交易成本高等問題提供了新的解決思路[8]。

根據是否采用分布式記賬技術，數字貨幣則包括加密數字貨幣與非加密數字貨幣兩類。加密數字貨幣最典型的特點是采用了分布式記賬技術，比特幣是史上第一個加密數字貨幣。以太幣對比特幣的可編程腳本技術進行延伸，目前已發展為世界第二大數字貨幣，其工作機制不同于比特幣，前期采用POW機制挖礦，后期將轉為POS（Proof Of Security，股權證明）機制；達世幣設置了雙層獎勵制網絡，其主要特點是支付的即時性和匿名性，支付即時性達到秒級，其匿名性則接近于在生活中使用現金；門羅幣吸收比特幣社區發展出的機密交易技術隱藏交易金額，并運用環簽名技術隱藏交易雙方地址，提供了更完善的匿名性；零幣首次將零知識證明算法zk-SNARK用于保證交易發送者、接收者和交易數額的隱私性，具有較強的學術創新。加密數字貨幣中較為知名的還有萊特幣（Litecoin）、狗狗幣（Dogecoin）、點點幣（Percoin）等 。非加密數字貨幣即未采用分布式記賬技術的數字貨幣，瑞波幣（Ripple）即是典型的非加密數字貨幣[8]。瑞波幣是一個開放支付網絡，允許不同的網關發行各自的借據（IOU，I Owe You，相當于在線債券的借據），并實現不同借據之間的自動轉換；瑞波幣不僅包括數字貨幣，還包括國家法幣。

比特幣出現后，去中心化的數字貨幣進入大規模試驗階段，基于不同區塊鏈創新技術的各類數字貨幣層見疊出。截至2019年10月27日，出現的數字貨幣超過2千種，市值達到1.9萬億，比特幣市值維持在1.2萬億，為目前全球市值最大的數字貨幣，占全球數字貨幣總市值的63.2%。以太坊和瑞波幣以1412億和912億人民幣成為全球市值第二、第三大數字貨幣。當前以比特幣為代表的私人數字貨幣因其去中心化、交易安全、不易篡改等優點正在被廣泛接納，而正是其去中心化的特性成為私人數字貨幣替代信用貨幣的最大障礙，因其對當前各國貨幣的發行理念及機制提出了挑戰，截至目前，私人數字貨幣的清償、支付等功能仍未得到認可，其貨幣屬性未被全球任一國家所承認[9]。私人數字貨幣沒有國家信用背書，不具備貨幣職能，其本質是一種商品而非貨幣。

（三）法定數字貨幣的發展

作為科技創新與金融創新相結合的產物，數字貨幣的出現及發展與當前貨幣體系存在的缺陷密不可分[10]。盡管加密數字貨幣所引起的“三反”（反洗錢、反恐怖融資、反逃稅監管）及資本外流問題令各國政府頭疼，但其跨區域、匿名性、低成本、高效率等超時代的優良特性，在提升效率、降低支付成本、保護用戶隱私等方面帶來的積極影響不容忽視。在此背景下，各國央行開始積極探索數字貨幣背后的技術對本國貨幣體系的借鑒之處，法定數字貨幣的春風在世界各地吹起。

最先試水法定數字貨幣的是南美洲國家厄瓜多爾，2015年2月厄瓜多爾推出了一種“電子貨幣系統”和基于這個系統的“厄瓜多爾幣”，通過資格認證的市民可以通過移動App利用厄瓜多爾幣在超市、商場、銀行等場所完成支付以及轉賬等操作。然而，厄瓜多爾幣并未像預期一樣普及開來，并于2018年3月底宣告停止運行，草草收場。委內瑞拉政府則于2018年2月21日發行了官方數字加密貨幣，即“石油幣”，成為南美洲第二個推出央行數字貨幣的國家。石油幣被寄予拯救委內瑞拉全國于經濟泥潭的希望。石油幣發行規模為1億個代幣，總價值超過60億美元，石油幣發售首日就完成了7.35億美元的融資。但自去年2月發行以來，石油幣的交易量僅僅300多個，與其1億總發行量相比不值一提。在國際層面，石油幣也遭到美國方面全面打壓，特朗普簽署行政令，全面禁止“石油幣”在美流通，石油幣的未來堪憂，難破重圍。同為2018年2月，大洋洲國家馬紹爾群島通過立法正式宣布將發行新的國家數字貨幣—“Sovereign”，與美元一同在國內流通。此外，烏拉圭、突尼斯及塞內加爾也都發行了各自國家的央行數字貨幣。從已發行數字貨幣的國家來看，要么國際上經濟地位不高，要么是國內面臨嚴峻的經濟困境，急尋出路。事實上，最后也并未取得預想中的效果，未能在全國范圍內得到采用。

與上述國家急于推出數字貨幣尋求出路不同的是，作為世界經濟大國的美國和日本，目前均沒有推出央行數字貨幣的計劃。中國、俄羅斯、瑞典、泰國、立陶宛、巴哈馬等國家，已將推出法定數字貨幣列入計劃。而支付體系長期由美國三大巨頭（PayPal、VISA、MasterCard）主導的歐洲諸國，在Facebook發布Libra白皮書后加快了對央行數字貨幣的研究工作。早在2016年，英國中央銀行便推出了其法定數字貨幣框架—RSCoin，旨在強化英國經濟和全球貿易，該貨幣結合了新分布式賬本技術的優勢和傳統中心化的管理貨幣形式，是一種“混血”貨幣。2019年9月17日，歐洲央行管委維勒魯瓦對外透露，法國央行已經開始研究央行數字貨幣。而與英國、法國一樣，加拿大、新加坡、巴西、丹麥、挪威、以色列、菲律賓、以色列等諸多國家也早已緊鑼密鼓地展開了對央行數字貨幣的研究。

中國人民銀行是最先開始對數字貨幣展開實驗與研究的中央銀行，早在去中心化數字貨幣尚未成為風潮時，我國央行就已探索這一領域[11]。2014年，在時任行長周小川的帶領下，央行便成立了專門的加密貨幣研究小組，負責制定數字貨幣DC/EP發行與操作的框架，正式啟動了法定數字貨幣研究。2015年央行持續充實力量，對貨幣演進中的數字貨幣、數字貨幣發行的總體架構、央行發行的加密數字貨幣等九大專題展開研究。2016年我國組建了央行數字貨幣研究所，專門承擔法定數字貨幣研發工作，爭取早日推出央行數字貨幣。2017年，研發工作進入新的階段。經國務院批準，中國人民銀行組織相關市場機構開展名為DC/EP（Digital Currency/Electronic Payment）的法定數字貨幣分布式研發工作。2018年，中國人民銀行以數字貨幣研究所作為出資方，正式組建從事數字貨幣等金融科技領域研究的金融子公司——深圳金融科技有限公司，為央行數字貨幣落地奠定基礎。2019年8月10日，中國人民銀行支付結算司副司長穆長春在“第三屆中國金融四十人伊春論壇”上透露央行數字貨幣原型已研制成功，指出我國央行數字貨幣將運用“雙層運營體系”，即數字貨幣先由中國人民銀行向銀行或其他金融機構等進行兌換，上述機構再將數字貨幣兌換給民眾。2019年10月28日，黃奇帆以中國國際經濟交流中心副理事長的身份在首屆外灘金融峰會上亮相，指出央行數字貨幣的意義在于它不是現有貨幣的數字化，而是M0的替代。央行數字貨幣有利于減少交易環節對賬戶的依賴，促進人民幣的流通與國際化[12]。我國央行數字貨幣呼之欲出，其成功發行對我國乃至世界貨幣體系都具有里程碑意義。

除了各國進行法定數字貨幣的研發，跨國機構也開始布局數字貨幣。先有摩根大通推出“JPMCoin”后有臉書發行Libra白皮書，再有沃爾瑪申請數字貨幣領域專利?？傮w而言，自比特幣出現的十年來，底層技術區塊鏈一度被神話，比特幣投資價值受無數投資者瘋狂追捧，但隨著時間的推移，市場情緒漸趨冷靜，數字貨幣行業從最初的無序發展正轉向繁榮。當前，數字貨幣和區塊鏈的正向價值開始被各國和眾多技術公司所重視，隨著國家和全球知名企業的入局，數字貨幣的發展正進入一個全新的時代。

二、數字貨幣的技術演進

貨幣的演進往往伴隨著技術的發展。商品貨幣向金屬貨幣演進是冶金技術的進步，金屬貨幣向紙幣演進是印刷技術的進步，而紙幣向電子貨幣演進則伴隨著計算機及互聯網技術的進步。貨幣發展到現在其信用貨幣的本質已經基本成型，但貨幣的具體表現形式還會隨著技術的進步不斷演化、發展[13]。1948年12月我國第一套人民幣發行，隨著材料、印刷技術、防偽技術等的進步與發展，我國人民幣至今已更新至第六套。而20世紀90年代互聯網的普及，網絡經濟和電子商務興起，推動了貨幣的電子化。隨著互聯網金融的快速發展，從1993年我國首次建設電子支付系統至今，第三方支付和移動支付系統已全面普及。目前，由于區塊鏈技術的出現與應用，貨幣正從電子貨幣形式向數字貨幣形式轉變。自2008年比特幣誕生以來，全球數字貨幣的發展過程積累了很多技術成果和經驗，如優化的共識算法、更加合理的分布式存儲技術、更加安全的加密算法、更加合理的區塊鏈賬本格式和內容等，這些都對數字貨幣的技術演進與創新具有顯著意義。

（一）數字貨幣的核心技術概述

數字貨幣是多種技術結合的產物，其主要基于節點網絡和數字加密算法，呈現出去中心化和不可篡改的核心性質。當前以比特幣為代表的主流數字貨幣均以區塊鏈技術為底層支撐技術。區塊鏈是由節點參與的分布式數據庫系統，其主要包含共識機制、密碼學原理、數據存儲結構三大核心機制[14-15]。

1．共識機制

共識機制是區塊鏈技術的核心組件。區塊鏈解決了在不可信信道上傳輸可信信息、價值轉移的問題，而共識機制解決了區塊鏈如何在分布式場景下達成一致性的問題。共識機制就像是區塊鏈國家的法律，維系著區塊鏈正常、穩定地運轉。截至目前，主要的共識機制包括工作量證明機制（POW）、股權證明機制（POS）、拜占庭一致性協議機制（PBFT）等[14]。

POW的核心理念是按勞分配，即誰的工作量大、誰的收益就越大。POW最常見的應用便是比特幣，在該機制網絡中，節點通過計算隨機哈希散列的數值解來爭取記賬權，誰優先得出正確的數值解，誰的算力就越大，誰記賬的概率也就越大。POW具有完全去中心化的特點，在以該機制為共識的區塊鏈網絡中，節點可以自由進出，當前比特幣網絡就利用該機制產生新的數字貨幣。但與此同時，該共識機制對節點的網絡性能要求高，資源浪費嚴重，達成共識所需周期較長，效率低下，因此該機制不適合廣泛商業應用。

POS的核心思想是持有更多幣（包括持幣時間）的礦工將獲得更多的投票權。相較于POW，POS最大的優點是可以大大縮短達成共識的周期，減少資源浪費，但在以POS為共識的區塊鏈網絡中，幾乎僅有擁有一定數量加密貨幣所有權的節點才有機會取得記賬權，資源相對缺乏的節點則很難擁有記賬權的機會，不能達到完全去中心化。POS最早在Peercoin系統中被實現。

區塊鏈的去中心化程度主要取決于選用何種共識機制。選用的共識機制不同，區塊鏈的去中心化程度往往有所差異，其處理效率、資源耗費等性能也會受到影響。一般而言，區塊鏈的效率等性能與其去中心化程度呈現反向關系，即區塊鏈的去中心化程度越高，往往意味著處理效率越低。

2．密碼學原理

區塊鏈技術應用的密碼學原理之一為非對稱加密技術。非對稱加密又稱公開密鑰加密，是一種密碼學算法類型，該加密算法使用公開密鑰和私有密鑰兩個不同的密鑰。區塊鏈網絡中，任一節點都有且僅有一對公開密鑰和私有密鑰，如若用公鑰對數據進行加密，只有用對應的私鑰才能解密。在區塊鏈網絡中，私有密鑰是控制權的體現。交易一方可以使用自己的私鑰對交易信息進行簽名后再連同對應的公鑰一并公開，交易對手方收到消息后再用交易發起方公開的密鑰對交易進行驗簽。非對稱加密技術消除了最終用戶交換密鑰的需要，交易發起者不需要向交易對手方傳輸自己的私鑰即可完成交易，保密性較好。

區塊鏈技術應用的密碼學原理之二為哈希算法。哈希算法是一個密碼散列函數，也稱為散列，可以把任意大小和長度的輸入，通過散列算法變換成固定大小和長度的輸出，而根據哈希算法輸出的信息進行逆向推算幾乎不可能。淺顯來說，哈希算法的輸出值就像是一篇文章的摘要，從整篇文章概括出摘要比較簡單，但若根據摘要將文章還原則幾乎不可能發生（哈希函數的隱秘性）。哈希算法是區塊鏈系統安全的重要保障技術之一，因其加密或驗證簡單、信息敏感性（加密信息細微的改變便會導致輸出值發生根本變化）等特性廣泛應用于數字貨幣中。

3．數據存儲結構

默克爾樹（Merkle Tree）本質是一種儲存哈希值的樹狀數據結構，通常也被稱作哈希樹（Hash Tree），由數據塊、葉子節點、中間節點和根節點組成。Merkle Tree廣泛應用于比特幣網絡中，以一種非常有效的節省空間和時間的方式，來幫助驗證交易的存在。Merkle Tree可用于歸納一個比特幣區塊中的全部交易，每筆交易對底部數據塊進行哈希運算得出的哈希值為葉子節點，再對相鄰的兩個葉子節點進行哈希運算得到的哈希值生成中間節點，最終得到所有交易的哈希值即為根節點。如果篡改任意一筆交易，最終得到的默克爾樹根就完全不同，因此通過驗證Merkle Tree的根哈希即可達到驗證交易的目的。

（二）數字貨幣的技術演進

1976年，迪菲（Diffie）和赫爾曼（Hellman）[2]在一篇題為《密碼學的新方向》的論文中提出了一種完全不同于對稱密碼體系的新思路，構造出一種加密密鑰與解密密鑰不一樣的非對稱密碼體系；1978年麻省理工學院（MIT）的李維斯特（Rivest）、薩莫爾（Shamir）等[16]在《獲得數字簽名和公鑰密碼系統的方法》論文中[5]，構造了基于因子分解難度的簽名機制和公鑰加密機制，首次提出非對稱加密的實現算法：著名的RSA密碼算法。非對稱加密思想的提出以及1978年RSA算法的實現，開啟了現代密碼學新時代，對數字貨幣的技術實現具有里程碑意義。

數字貨幣系統起源于荷蘭，最初由David Chaum于1982年在其《用于不可追蹤的支付系統的盲簽名》的研究中提出，這種命名為E-cash的數字貨幣系統是基于“個人-銀行-商家”的三方交易模式。E-cash雖然未能取得成功，但其中用到的兩項關鍵技術對當今數字貨幣系統的發展具有深遠的意義。第一項技術是隨機配序。隨機配序產生唯一的序列號，從而確保了數字貨幣的唯一性，保證數字貨幣不會被重復使用。第二項技術是盲簽名。該項技術是基于RSA算法的新密碼協議，能夠確保銀行或數字貨幣發行機構對該數字貨幣的信用背書。

哈希算法的多樣化與革新是數字貨幣技術演進過程中的另一關鍵階段。哈希算法的初始標準之一是MD5哈希，該算法功能簡單，不論輸入何種信息，輸出的都是一個固定的128位字符串，且其僅通過幾輪單向運算來計算出確定性輸出值，因此其很容易被破解并易受到“生日攻擊”的侵擾。美國國家安全局（NSA）一直都是哈希算法標準方面的先驅，他們最早于1995年提出安全哈希算法，也就是SHA1，這個算法輸出的是160位固定長度的字符串。然而，SHA1僅僅在MD5的基礎上提高了輸出的長度，單向操作的數量以及單向操作的復雜性并未做任何根本改進，因此其仍然無法抵御更強大的機器攻擊。直到2006年，美國國家標準與技術研究所（NIST）通過競賽的形式尋找到了與SHA2從根本上不同的替代品——SHA3，成為新的算法標準。SHA3又被稱為KECCAK哈希算法，與之前的算法完全不同的是，SHA3內部擁有海綿結構（Sponge Construct）機制。這種結構使用隨機的排列組合來吸收和輸出數據，同時還能為未來輸入值提供隨機源。SHA3的誕生是哈希算法偉大機制的一部分，是數字貨幣技術演進的關鍵進程。

2008年11月1日，中本聰[5]在其發表的《比特幣：一種P2P的電子現金系統》文章中提出了通過P2P技術完成交易的全新電子現金系統，用去中心化的P2P交易模式代替David Chaum的三方交易模式。區塊鏈技術使得比特幣實現了分布式共享賬本，解決了E-cash數據庫無限膨脹的問題，使數字貨幣技術出現質的飛躍[17]。

當前區塊鏈已在各種各樣的場景中被廣泛應用，數字貨幣也已進入新的發展階段，但在技術性能、安全性隱患等方面，區塊鏈仍然面臨較大挑戰。區塊鏈技術的核心特征之一便是分布式共享，因此其在交易性能、資源耗費等方面仍存在缺陷，當前比特幣交易大約需要1小時才能完成。此外，數字貨幣交易系統黑客攻擊事件頻發，區塊鏈仍存在較大安全隱患，如2016年發生的以太坊項目黑客攻擊事件。區塊鏈技術是對傳統計算機與信息技術的更新和升級，未來發展應加強與5G、人工智能、大數據等其他新興信息技術的融合，相互促進，優勢互補，讓區塊鏈為央行數字貨幣的發行奠定堅實的基礎。

三、數字貨幣的未來趨勢

（一）數字貨幣未來趨勢之技術

目前，全世界還沒有一家央行推出真正意義上的法定數字貨幣，數字貨幣技術主要應用在私人數字貨幣領域。在私人數字貨幣運行的十多年中，雖然在技術上取得了一定的突破，但作為底層支撐技術的區塊鏈仍處于起步發展階段，在實際應用場景中仍存在交易性能偏低、交易安全性、隱私保護以及標準統一等主要問題。

1．交易性能

以比特幣為例，比特幣網絡目前能夠承載的交易量在每秒7筆左右，這與目前交易系統需要的每秒十萬筆以上的要求相去甚遠。對于交易性能偏低的問題，也出現了一些解決方案方案[18]。例如閃電網絡，用戶由于對于小額交易來說交易效率或者交易速度的權重要顯著高于交易安全性的權重。對于小額的交易，可以在比特幣區塊鏈外建立一個專門用于小額交易的資金池。由專門的節點來負責對資金池進行運營，在達到一定的金額或者一段固定的時間（比如一個月）再將交易的總金額添加到比特幣區塊鏈中。這樣的交易機制設計能夠提高比特幣的支付效率。對交易的安全性則由可信節點來保障。第二種解決方案為分鏈，將比特幣區塊鏈分為主鏈和側鏈，這樣主鏈上的每一個節點都可以變成分鏈的創始節點，這樣極大地擴充了區塊鏈的容量。比特幣的交易可以通過匹配算法選擇處于空閑狀態的側鏈來創建交易。第三種技術解決方案為跨鏈技術。跨鏈是指在不同的兩條或多條區塊鏈之間建立起信息流通的機制。由于目前私人數字貨幣的迅猛發展，已經產生了多達數千種的數字貨幣。這些私人數字貨幣大多基于區塊鏈技術，因此已經構建了很多的數字貨幣基礎設施?？珂溂夹g能夠建立起不同區塊鏈之間的有效溝通機制。因此等到市場競爭開始整合各種不同的私人數字貨幣時，跨鏈技術就能將這些數字貨幣的基礎設施充分利用起來，減少區塊鏈的重復建設，也因為跨鏈技術高效的鏈間溝通使得區塊鏈網絡的運行效率大幅度提高。

另外，考慮到5G技術已經開始投入商用，使得現有移動互聯網的網絡傳輸速度呈幾十倍乃至一百倍的增長，區塊鏈處理交易的速度也會有大幅度的提高。人工智能、大數據、物聯網等新興技術和區塊鏈的結合還有廣闊的創新空間。

2．安全性隱患

安全問題自互聯網產生就與之伴隨在一起，進入移動互聯網時代，安全更是成為擺在各大互聯網公司之前的首要問題。不管是央行數字貨幣還是私人數字貨幣，由于是金融資產或者支付工具，因此對安全性有更高的要求。

自私人數字貨幣出現以來，已經發生了多起安全問題。2011年6月MT.Gox網站遭到黑客攻擊，造成近6萬名用戶的信息被泄露，黑客以管理員身份登錄網站，大量發售比特幣。結果造成比特幣價格由17.51美元暴跌至0.01美元。2013年10月，美國FBI因毒品交易關閉Silk Road網站，并沒收26000個比特幣。2017年8月，全球最大的美元交易平臺Bitfinex出現安全漏洞導致用戶的119756個比特幣被盜，總價值超過7500萬美金。2017年11月，比特幣交易平臺Tether被黑客入侵，有價值超過3000萬美金的比特幣被盜。2017年12月，全球最大的數字貨幣挖礦平臺NiceHash的支付系統被黑客入侵，有價值超過5000萬美元的比特幣被盜。

由此看出，私人數字貨幣交易平臺安全事故頻發，安全形勢不容樂觀。在傳統的貨幣體系中，法定貨幣一般擁有專用的網絡。專用網絡使得交易的安全性得到了保障，但由于各個國家都有自己的專用網絡，而且沒有統一的、標準化的接口，因此交易的效率較低。特別是跨境轉賬、跨境支付不僅交易時間長而且交易費用高。私人數字貨幣出現的一個重要原因就是為了實現便捷的跨境支付。

解決安全隱患不僅僅是不斷改進加密算法，更要從平臺的管理機制設計上考慮。從已經發生的安全事故來看，數字貨幣本身是非常安全的，黑客很難篡改區塊鏈上的數據。安全事故往往發生在數字貨幣的交易平臺或者管理平臺。因此集中力量建立安全的數字貨幣基礎設施是十分必要的。

3．隱私保護

私人數字貨幣從誕生之初就非常重視隱私保護，中本聰在設計比特幣時，一個重要的設計理念就是要保護用戶的匿名性。區塊鏈的特點之一是透明、可追溯，但對比特幣的使用者信息是匿名的。這一點也是許多用戶使用比特幣的重要原因。但目前大型互聯網公司如Facebook、蘋果等用戶隱私泄露事件頻發。在中國，很多用戶信息被非法出售，用戶經常接到各種騷擾電話，收到各種騷擾短信。如何設計有效的機制來激勵私人數字貨幣發行機構保護用戶隱私成為主要的問題。2019年6月，Facebook發布的Libra白皮書基礎由非盈利機構來負責其發行的數字貨幣的運營。該機構由若干會員組成，各成員都僅有較小一部分投票權，因此不會為了某一會員的利益而破壞用戶隱私保護。

（二）數字貨幣未來趨勢之監管

當前數字貨幣的定義及貨幣屬性尚未定論，世界各國對數字貨幣的監管政策及監管力度存在很大差異。根據coindance數字貨幣交易平臺（https://coin.dance/poli）的統計顯示，在全球251個國家中，未限制數字貨幣交易的國家達到111個。從目前的各國政府針對私人數字貨幣監管發布的文件來看，美國、日本、新加坡對私人數字貨幣還是抱著比較開放的態度，而中國、俄羅斯、歐盟對私人數字貨幣持相對謹慎的態度[19-20]。

1．全球監管規則不統一

對于金融科技產物，美國方面一向都持比較開放的監管態度，早在2012年，美國國會就召開了比特幣的聽證會。2015年，紐約州率先通過全球第一個交易數字貨幣的執照Bit license。美國的州際統一法律委員會通過了《虛擬貨幣商業統一監管法》，對“數字虛擬貨幣”做出了明確定義，并對金融監管機構的監管要求提出了明確的規定[21]。

英國、瑞士等歐洲國家的監管態度與美國相似，強調中立原則，積極擁抱新興科技產物，將包括私人數字貨幣在內的一切金融活動和機構納入審慎監管體系，認為目前監管制度與體系照樣適用于數字貨幣的監管。

相對于美國和歐洲，日本則采取了更進一步的監管措施。2016年，日本對《資金結算法》及配套法律法規進行修訂，重新建立了金融監管架構。賀同寶[22]指出這些法律文件對加密貨幣的監管部門、監管規則及法律屬性作出明確規定，把數字貨幣交易納入監管體系，同時從立法維度搭建了適用數字貨幣的監管架構。

而中國、俄羅斯、泰國等國家則明確禁止了私人數字貨幣的發行與交易。中國早在2014年便出臺相關文件禁止一切比特幣等加密貨幣的市場行為；俄羅斯政府也對比特幣予以明令禁止，認為比特幣的普及可能會一定程度上替代其法定貨幣；韓國政府于2017年9月，同樣開始對一切形式的數字貨幣發行融資活動予以禁止，并于當年年底組建專門的數字貨幣對策小組對數字貨幣的過度投機行為進行監管。

當前數字貨幣監管尚未存在統一的監管規則，目前數個國家指出各國政府應加強協作，共同克服困難，迎接數字貨幣監管帶來的挑戰[23]。2018年，二十國集團在G20峰會上表示各國政府應提升國際協作意識，制定全球統一的數字貨幣監管規則；同時希望金融行動特別工作組（FATF）制定審查標準，加強全球監管意識，在FATF的審查標準體系下來管理數字貨幣。由于數字貨幣交易的全球性，制定全球統一的監管制度和審查標準將是必要之舉。

2．中國監管“一刀切”

針對私人數字貨幣，我國采取了非常嚴格的監管措施，央行等五部于2013年12月，下發《關于防范比特幣風險的通知》，2014年3月央行發布《關于進一步加強比特幣風險防范工作的通知》，嚴禁比特幣作為流通貨幣使用，且對金融機構從事私人數字貨幣業務的行為予以禁止。中國人民銀行于2017年9月又聯合七部委發布了《關于防范代幣發行融資風險的公告》，不但嚴禁各種代幣發行融資活動，也嚴禁各金融平臺及第三方支付機構從事與代幣發行融資有關的業務。

針對法定數字貨幣，我國則采取積極推進的態度。央行早在2014年就開始法定數字貨幣研究工作，并于2016年組建了數字貨幣研究所，致力于發行由國家信用來背書的主權數字貨幣。這勢必使得中國政府對私人數字貨幣實行嚴監管的政策。2019年10月25日習近平主席主持召開區塊鏈集體學習的第二天，我國第十三屆人大常委會第十四次會議表決通過了密碼法，旨在規范密碼應用和管理，保障網絡與信息安全。密碼法的頒布將提升對數字貨幣的法治化監管，為未來數字貨幣的發展創造更安全的環境。

林毅夫[24]指出，經濟發展的過程也是基礎配套、技術、制度、監管體系等不斷變革發展的過程，不僅需要市場有效，同時也需要政府有為。私人數字貨幣是科技領域與金融領域結合創新的產物，各國的科技巨頭和金融巨頭均開始布局數字貨幣市場，如美國銀行巨頭摩根大通于2019年2月發布了旗下的私人數字貨幣產品摩根大通幣，其直接代表美元，用于客戶之間的即時結算；科技巨頭Facebook于2019年6月18日正式上線全球加密數字貨幣Libra，其將區塊鏈與比特幣的優勢相結合，對發行機制、支撐技術等進行升級改造，計劃建立一套簡單的、無國界的貨幣及為上10億人所服務的金融基礎設施。王靖一等認為若Libra的儲備框架中引入一家或幾家央行，通過“合成型CBDC”成功實施，則可能會撼動當前金融體系的基石，甚至對央行貨幣政策帶來巨大沖擊。因此面對私人數字貨幣，中國應擁抱創新與挑戰，在鼓勵中國央行推進法定數字貨幣研發的同時，也應鼓勵中國企業與Libra等私人數字貨幣加強合作。中國不能因為私人數字貨幣亂象問題而對其進行全面否定，而應盡快將其納入監管體系，并從立法層面搭建適用于私人數字貨幣的監管框架，規范私人數字貨幣市場，充分發揮私人數字貨幣創造商業價值的能力。

（三）數字貨幣未來趨勢之商業應用

數字貨幣相比目前的紙幣體系運行成本更低，而且遠距離交易更加方便，因此數字貨幣未來可能廣泛應用到跨境支付以及全球貿易中。

中國人民銀行對于發行央行數字貨幣已經做了很長時間的研究，認為央行數字貨幣首先應該是取代目前交易中的現金部分，即M0。央行數字貨幣若要提高市場占有率及用戶使用率，則必須適應現金的使用場景。現金的使用一般具有高頻率、低金額的特點，為了適應這些特點，央行數字貨幣支付清算體系必須高效快捷。在中國發達的電商網絡下，孕育了許多互聯網公司推出的支付系統。央行數字貨幣作為以國家信譽背書的法定數字貨幣，如果能將眾多的小額支付體系整合起來，對于提高整個社會的支付效率具有重大意義。

在完成對交易中現金的取代后，接下來就要代替銀行中的電子貨幣。央行數字貨幣取代商業銀行賬戶上的電子貨幣主要是基于安全上的考慮。目前商業銀行的數據存儲是中心化的，一旦遭遇網絡攻擊有可能蒙受巨大損失；而央行數字貨幣采用的是分布式存儲方式，有多個節點保存了用戶信息，某一個節點受到網絡攻擊并不會對整個數字貨幣系統產生大的影響。此外，由于央行數字貨幣采用的分布式存儲方式有多個計算節點的存在，數字貨幣體系的計算能力也更強，支付清算系統效率則更高，而更快的支付清算能夠降低匯率風險，提高資金周轉率，這在國際貿易中將會起到重要的作用。在央行搭建好關于數字貨幣的大額和小額支付體系后，更多細分的支付需求就可以讓支付寶、財富通等支付公司，基于不同需求進行平臺升級或開發，通過數字貨幣在商業上的應用，使得支付變得更安全、更經濟、更便捷。