财新网独家∣央行数字票据交易平台原型系统测试成功
2017年01月25日 17:55
这意味着在全球范围内，中国央行将成为首个研究发行数字货币并开展真实应用的中央银行，率先探索了区块链技术在货币发行中的实际应用
【财新网】（记者 张宇哲）央行推动的基于区块链的数字票据交易平台已测试成功。与此相关的是，春节后，央行旗下的数字货币研究所也将正式挂牌。
这意味着在全球范围内，中国央行将成为首个研究数字货币及真实应用的中央银行，并率先探索了区块链在货币发行中的实际应用。
2016年12月15日，数字票据基于区块链的全生命周期的登记流转和基于数字货币的票款对付（DVP）结算功能已经全部实现，这意味着数字票据交易平台原型系统已开发成功并达到预期目标，显示数字货币在数字票据场景的应用验证落地。目前已按计划完成了数字票据平台、数字货币系统模拟运行环境的上线部署，并与包括工商银行在内的数家试点银行进行了网络试联通。
该项目是由央行牵头并自主创新研发的重大金融科技成果。此举显示中国央行紧跟金融科技的国际前沿趋势，力求把握对金融科技应用的前瞻性和控制力、探索实践前沿金融服务的决心和努力。
据一位参与相关研究的专业人士透露，引入数字货币进行结算，可实现数字票据交易的资金流和信息流同步转移，从而实现DVP票款对付结算；同时通过区块链数字身份方案解决了不同金融机构间对用户重复KYC（know your customer）认证的问题等。
“央行希望利用数字票据平台这个项目测试区块链以及其他成熟科技成果，并利用此项目集聚相关人才。”一位接近央行人士向财新记者表示。去年11月中旬，央行官网公布招聘公告，其中招聘岗位包括从事数字货币研究与开发的人才，引发了业内关注。
近年随着区块链等新兴科技的兴起，法定数字货币成为各国央行的重点研究领域，英国、加拿大等多国央行都表示将涉足该领域，但目前尚无一家中央银行拿出落地的实际应用。今年初，欧洲央行（ECB）执行委员会成员伊夫•梅尔施（Yves Mersch）亦在公开场合表示，随着电子支付方式的兴起，公众对央行数字货币的需求也将增加。目前是研发央行数字货币架构的最佳时机。
需要注意的是，目前央行的数字票据交易平台与上海票交所（下称票交所）是两个独立的交易平台。2016年12月，作为全国统一票据交易平台的票交所正式成立。两者的区别是，票交所是基于纸票电子化、ECDS电票票据交易的平台；而数字票据交易平台则是有限的参与方参与建设、测试的交易平台。建设数字票据交易平台的目的，是为了达到聚集区块链和数字货币开发相关人才，并对相关技术用于票据交易进行测试的目标。
前述人士透露，未来技术条件成熟时，数字票据交易平台将与票交所系统对接，最终数字票据交易平台应该是全国统一的“互联网+数字票据交易”的综合性金融服务平台，业务将涵盖票据业务从发行到兑付的全流程，并与纸票电子化、ECDS电票的票据交易共同构成全国统一的票据市场，成为货币市场的重要组成部分。
诸多科技创新点
此次实践是法定数字货币在数字票据交易平台应用，运行范围是参与试点的商业银行，除了前述工行，还包括中国银行、浦发银行、微众银行、杭州银行等。
据财新记者了解，该项目集合了诸多前沿科技亮点，包括数字货币、区块链、数字票据、智能合约等，自主创新研发了符合数字票据和数字货币等金融业务场景特点的底层联盟链，并在传统区块链技术基础上，对隐私保护、安全加密等设计了创新机制。在吸收区块链和智能合约等分布式技术优点的基础上，也针对其缺点和不适用性进行了特殊改造，解决了传统区块链智能合约不易升级，以及升级后繁重的历史数据迁移等问题。
该项目自主创新研发了一套符合数字票据和数字货币等金融业务场景特点的底层联盟链，主要创新点包括：
一是底层技术方面，吸收借鉴部分国外区块链技术的成果并结合自身业务特点进行了优化和改进。如在参考以太坊智能合约虚拟机技术的基础上，扩充了OPCODE指令操作码，实现隐私保护机制所需要的同态加法操作。又如，参考Fabric的共识机制，对PBFT（拜占庭容错）算法进行了优化，使得底层联盟链支持节点的动态管理。
二是安全加密方面，根据金融业务的需求，对底层联盟链进行了大量安全方面的加固和创新。比如实现了节点通讯加密、数据落盘加密，并改造金融密码机和芯片智能卡，以实现联盟链上用户私钥的安全存储和运算。同时，还进行了将区块链底层加密算法改造成国密算法SM2、SM3的验证与测试。
三是隐私保护方面，跟踪和研究国外区块链信息隐私保护技术的发展，根据数字票据特定场景下的隐私保护需求，结合同态加密和零知识证明算法，既解决了数字票据交易金额对交易无关方的信息保密，同时又保证了票交所等监管方在必要时拥有看穿机制。
四是在吸收区块链和智能合约等分布式技术优点的基础上，也针对其缺点和不适用性进行了特殊改造。如，改造联盟链底层实现智能合约的干预机制，以满足司法干预等现实中存在的特殊需求等。
五是创新性地提出并设计了区块链中间件，实现了底层联盟链与上层类中心式业务应用系统之间的消息传递机制，给出了中心式业务应用系统并发访问区块链节点、时间戳共识、交易确认事件通知等问题的解决方案，使得底层在基于区块链节点开发的同时，上层业务应用系统仍可保留类传统中心式系统的开发架构，有效降低了开发门槛。
六是采用业务逻辑智能合约与数据智能合约相分离的新型设计模式，解决了传统区块链智能合约不易升级，以及升级后繁重的历史数据迁移等问题。在这种设计模式下，可以支持票交所对包括数字票据交易在内的业务逻辑的在线升级，而无需进行数字票据数据迁移。类似TheDAO事件带来的区块链分叉来解决业务逻辑升级，可以在这种设计模式下避免。
七是通过区块链技术也带来了业务方面的创新。如引入数字货币进行结算，可实现数字票据交易的资金流和信息流同步转移，从而实现DVP票款对付结算。又如，区块链数字身份方案解决了不同金融机构间对用户重复KYC认证的问题等。
“在新的设计模式下可以避免类似TheDAO事件带来的风险，来解决业务逻辑升级。”相关知情人士表示。
2016年6月17日发生了区块链历史上留下沉重一笔的攻击事件。区块链业界最大的众筹项目TheDAO遭到黑客攻击(被攻击前拥有1.5亿美元左右资产)，由于其编写的智能合约存在着重大缺陷,导致300多万以太币资产被分离出资产池转移给攻击者。
站在研究前沿
2016年初，央行行长周小川在接受《财新周刊》专访时曾透露，人民银行深入研究了数字货币涉及的其他相关技术，比如区块链技术、移动支付、可信可控云计算、密码算法、安全芯片等；他还表示，未来实体货币和数字货币有可能会长期共存。
早在2014年，央行就启动了对数字货币的研究，成立了发行法定数字货币的专门研究小组，论证央行发行法定数字货币的可行性。
2015年，央行对数字货币发行和业务运行框架、数字货币的关键技术、数字货币发行流通环境、数字货币面临的法律问题、数字货币对经济金融体系的影响、法定数字货币与私人发行数字货币的关系、国际上数字货币的发行经验等进一步深入研究，形成了人民银行发行数字货币的系列研究报告。这些研究成果，有的已经向国家知识产权局递交了专利申请书，有的则以专题形式已择要发表。
2016年1月20日，中国人民银行数字货币研讨会在北京召开，会议明确了央行探索发行数字货币的战略意义和战略目标。这也是全球中央银行就法定数字货币的首次公开发声，引起业内诸多关注。
央行认为，发行数字货币可以降低传统纸币发行、流通的高昂成本，提升经济交易活动的便利性和透明度，减少洗钱、逃漏税等违法犯罪行为，提升央行对货币供给和货币流通的控制力，更好地支持经济和社会发展，助力普惠金融的全面实现。未来，数字货币发行、流通体系的建立还有助于中国建设全新的金融基础设施，进一步完善我国支付体系，提升支付清算效率，推动经济提质增效升级。
2016年7月，央行启动了基于区块链和数字货币的数字票据交易平台原型研发工作，借助数字票据交易平台验证区块链技术。而数字货币研究所主要牵头负责底层区块链平台以及数字货币系统票交所分节点的研发任务。
2016年9月，票据交易平台筹备组会同数字货币研究所筹备组，牵头成立了数字票据交易平台筹备组，启动了数字票据交易平台的封闭开发工作。项目研发采用迭代式增量软件开发模式，每两周作为一个迭代周期滚动开发，整体目标是于2017年初实现数字票据交易平台原型上线模拟运行（包括与数字货币系统原型的对接）。