数字货币原理与实验

当前，科技正在以前所未有的方式重塑货币和支付系统。
回顾历史，货币的形态从最早的贝壳、石头到贵金属，再到纸币，其不断发展的背后，一方面是技术的进步，另一方面是信用制度的变革。人类社会经历了由个人信用（商品货币）到企业货币（如银行货币），再到国家信用（法定纸币）。区块链技术的迅速发展，进一步催化了数字金融和资产交易，不难预料，从货币演化的角度来看，未来演进至基于社会共识信用（Consensus）的“数字货币”。
1996年，美国学者尼葛洛庞帝在其出版的《数字化生存》一书中提出以“比特”为存在物的数字化时代已经到来。2008年11月，一位化名“中本聪”的学者首次提出了比特币的概念，并在2009年1月由其本人挖出了第一批50个比特币。因为比特币应用的区块链底层技术具有的匿名性、去中心化、可追溯性、不可篡改等特征，随后在区块链技术上形成的加密数字货币受到世界各国广泛的关注。
随着以大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能、5G通信等新兴技术为主的数字化革命在全球上演，数字化、在线化、智能化成为未来社会发展趋势，数字货币正在和一个国家的金融体系、金融战略紧密结合在一起。2019年6月，Facebook宣布推出天秤币Libra，其目标是要建立一套简单的、全球流通的货币和为数十亿人服务的金融基础设施，这对主权货币提出了挑战，在一定程度上推动了各国央行对数字货币的研发与实践，建设数字货币核心技术和领先监管成为重要竞争领域。根据国际清算银行BIS的调查报告显示，在65个国家经济体的央行中，大约有86%的国家已经开展了对数字货币的研究，正在进行实验或者概念验证的央行比例从2019年的42%增加到2021年的60%。目前，全球数字货币呈现出三种明显的趋势：一是以美国为代表，美元与区块链的结合、数字化的进程，以稳定币的方式形成一个新型的美元形态；二是中国、欧盟等国家和地区，由央行直接推出数字货币；三是瑞典、新加坡的模式，通过交易市场推动多种数字货币在本国发挥作用，并且渗透到越来越多的不同的传统金融服务领域。
大多数国家央行数字货币（Central Bank Digital Currency，简称CBDC）的实验都是基于区块链技术开展的，主要有两种CBDC设计：一种是仅限于金融机构、主要用于银行间交易和金融结算的批发型CBDC，另一种是公民和企业直接持有、作为数字现金的零售型CBDC。其中，大多数零售型 CBDC 项目主要关注国内问题和使用案例。根据支付和市场基础设施委员会 CPMI2020年对 CBDC 调查显示：中央银行发行 CBDC 的主要动机是普惠金融和提高国内支付效率与安全性，其次是金融稳定和货币政策相关的原因，还有就是CBDC 被许多中央银行视为改善跨境支付的机会。
我国央行是从2014 年开始研究数字人民币DC/EP，目前正在从理论研究走向现实应用，其必要性、可行性和安全性正在接受市场检验。人民银行已经在深圳、苏州、雄安、成都、上海、海南、长沙、西安、青岛、大连、天津、重庆、广州、福州、厦门和杭州16 个城市和2022 年北京冬奥会场景开展了三轮数字人民币试点，基本涵盖了长三角、珠三角、京津冀、中部、西部、东北、西北等不同地区。截至2021 年12 月31 日，数字人民币试点场景已超过808.51 万个，累计开立个人钱包2.61 亿个，交易金额875.65 亿元，覆盖零售交易、生活缴费、政务服务等多个场景。
数字货币正在进入民众生活，我们应该如何正确认识数字货币、数字货币的技术应用、数字货币会对社会经济发展产生哪些影响等这些问题都值得思索。与此同时，随着研发、测试、推广的持续推进，金融机构对数字货币人才的需求变得迫切和广泛，除了需要从事数字货币及相关底层平台的软硬件系统的架构设计和开发工作的技术人员外，还拓展到了战略管理类和产品类，如对数字人民币清算管理、运营管理、个人钱包管理等多个岗位的人才需求。而目前由于国内高校针对数字货币的教学才刚刚起步，对数字货币教材的建设就变得非常迫切。鉴于此，我们在查阅大量相关文献资料的基础上，通过对国内外现有数字货币发展状况及研究成果的梳理，构建了关于数字货币的理论框架。
同时，通过对国内外央行的数字货币实践项目的介绍和大量数字货币应用场景与案例剖析，希望使学习者领悟到数字货币在未来全球数字经济竞争中的核心作用。
在本书的写作过程中，参考和借鉴了相关领域专家、学者的理论和著作，在此向他们致以诚挚的感谢！本书能够顺利完成，得到了清华大学出版社编辑的耐心指导，在此致以衷心的感谢！同时，也非常感谢参与本书资料收集工作的研究生孙越、高凤、伊童同学。
由于作者水平有限，书中的疏漏和不足甚至错误都在所难免，希望广大读者多提宝贵意见，以便日后充实和完善。
本书得到项目资助： 2021 年广东省本科高校教学质量与教学改革工程项目：数字金融虚拟仿真联合实验室（粤教高函〔2021〕29 号）、广东金融学院 2021 年“冲补强——特色高校提升计划”项目：国家级学科教学平台条件支撑建设（高水平学科教学成果培育）。
王小燕
2022 年5 月
数字货币原理与实验 初排 文前.indd 2 2022/5/17 9:20:25

本书紧密结合社会发展的**前沿科技，总结归纳了数字货币的起源、概念及基本原理，系统地阐述数字货币的发行、流通、运行原理、基本架构及所涉及到的技术基础。本书共分10章，第1章讲述货币的基本理论，从货币的演变入手引出数字货币的起源；第2章概述数字货币的发展历程、基本原理、概念特征等，阐述数字货币的发行及流通架构；第3章介绍数字货币涉及到的底层技术；第4章重点阐述数字货币的运行架构、原理及模式；第5~7章介绍国外主流的私人数字货币及我国央行数字货币的前世今生；第8章总结了数字货币主要的应用场景，第9章针对数字货币监管体系不健全、监管政策较片面等问题，对各国数字货币监管工作进行了梳理；第10章展望了数字货币的未来发展。本书力求简明扼要、深入浅出、通俗易懂，并注重理论与实践相结合、技术与政策相支撑，引领读者深入数字货币的运作流程及不同的应用场景，洞悉数字货币的区块链本质。 本书可作为高等院校相关课程的教材，也可供从事区块链、数字货币领域的工作人员阅读。

· 内容前沿：梳理国内外现有数字货币发展的状况及研究成果，紧密结合社会发展前沿，形成系统的知识体系和分析框架。
· 全方位阐述：回溯相关研究，揭示数字货币掩藏在区块链神秘面纱之下的技术原理和重要基础性技术模块。
· 讲解生动：结合示例与图表做生动讲解，完成从底层技术、到主流框架、再到经典业务场景的构建。
· 适用面广：本书可作为高等院校相关课程的教材，也可供从事区块链、数字货币领域的工作人员阅读。