什么是数字欧元?数字欧元原型实验简析

什么是数字欧元?数字欧元原型实验简析

数字欧元是欧洲央行发行的中央银行数字货币,与实物现金等价。它是一种电子形式的货币,存在于数字账户中,用户可以通过电子设备进行存款、支付和转账。数字欧元与纸币和硬币不同,它以数字方式呈现,但与现金具有相同的价值。

数字欧元是欧洲央行探索的一个项目,旨在将欧元引入数字领域,以便更好地满足公众在数字时代的支付和金融需求。它也是为了应对私营部门数字货币的发展需要,以及满足人们对电子支付手段日益增长的需求。

数字欧元将与现金并存,而非取代现金。它拥有“在线支付”和“离线支付”功能,即使在没有互联网连接的情况下也能付款。数字欧元将是一种让持有者可直接存放在欧洲央行的网上银行账户或数字钱包的支付方式,类似于纸币和硬币。

欧盟委员会已经表示,个人和公司可以在欧元区国家随时随地使用数字欧元进行支付。欧洲央行已经表示,银行和一些受监管的金融科技公司将代表其向客户提供数字欧元钱包。

数字欧元是一种新的支付方式,旨在满足数字时代的需求,并与现金并存。它将提供更快速、便捷、零成本、安全的日常支付方式,并在支持欧盟经济方面发挥重要作用。

2021年7月,欧洲中央银行宣布启动数字欧元项目并开展调查研究。2022年7月至2023年2月,欧洲中央银行首次开展了数字欧元原型测试,并于2023年5月对外公布测试报告。本文基于该测试报告,对数字欧元原型实验及相关要点进行分析和讨论。
数字欧元原型设计

在线支付

架构包含两层:一是由欧洲中央银行开发的后端原型,主要是单一结算引擎(称为N€XT);二是由 市场参与者开发的前端原型,包括用户界面、应用程 序/设备及用户钱包。N€XT负责处理数字欧元支付、发行和赎回的结算,并通过Web应用程序编程接口(API)为用户前端提供服务。

N€XT基于UTXO数据模型,但并非采用分布式账本架构,而是采用中心化模型。为了实现性能的可扩展,N€XT采用了分片技术,并设计一个基于微服务的事件驱动流式架构,采用Kafka开源消息 传递技术,将其作为微服务间的通信平台,同时又支 持交易和UTXO分片数据多站点存储。

N€XT包含4个组件:

验证器(Validator):

作为进入结算引擎的入口,负责验证所有自Web API输入的数据,核验内 容包括:语法,即核验消息格式是否正确,所有必填字段是否存在;语义,即核验字段是否正确,例如, 没有负数金额,所有输入的总和应等于所有输出的总和;加密签名和授权,即核验发送方是否被允许使用该金额。

协调器(Coordinator):

任务是为交易创建分片存储,并检查重复项。令牌管理器(Token Manager):这是结算引擎的核心,负责为UTXO创建分片存储,并基于协调器的请求,处理所有相关操作。包括检查特定UTXO是否存在,核验其对交易的有效性和可用性,开展相关的保留和释放操作。令牌管理器还负责使已花费的令牌无效,并根据请求创建新的UTXO。
通知器(Notifier):

根据从验证器或协调器接收 到的事件生成最终结算结果信息,并将其转发给Web API层,通知相关方。在前端原型方面,虽然欧洲中央银行确定了基本功能,但市场参与者可以自愿扩展其范围,添加可选功能。

欧洲中央银行在此次实验选定了CaixaBank、 Worldline、EPI、Nexi、Amazon等市场机构,开发了5个应用前端,开展了线上个人对个人支付、离线个人对个人支付、由付款人发起的POS支付、由收款人发起的POS支付、电子商务支付等场景测试。移动电话应用程序、智能POS支付终端、在线购物界面等前 端原型均与在线后端原型顺利进行了集成。

离线支付

与在线支付不同,离线支付后端原型是一个所谓的离线桥(Offline Bridge)接口,其与离线数字欧元网关(Offline Digital Euro Gateway)连接,支持前端原型开展离线数字欧元的存入和取出操作。

离线前端原型同样是由市场参与者开发,范围包括中介机构为分发离线数字欧元至终端用户所需的所有功能, 以及基于安全元件(Secure Elements)的用户应用 程序和设备。

离线设备之间使用近场通信天线进行数据交换。当设备在线时,将与用户所在中介机构提供的网关组件连接,支持用户开展资金的存入和取出操 作。离线原型的数据模型采用余额模式,不同于在线原型的UTXO模式。

离线原型和在线原型并非相互割裂,而是与数字欧元专用现金账户(Dedicated Cash Accounts,简称DCAs)均进行了连接,从而建立间 接的联系。

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