秉持开放、众智、敏捷的现代研发理念，采用包容的技术路线，探索创建高吞吐量、低延迟和富有弹性的CBDC交易处理系统

编者按：本文首发于中国金融杂志，作者：姚前「中国证监会科技监管局局长」

近年来，全球主要经济体的货币当局不断加大对中央银行数字货币（Central Bank Digital Currency，CBDC）的研发力度并取得了诸多阶段性成果。“汉密尔顿计划”（Project Hamilton）是美国波士顿联邦储备银行与麻省理工学院合作开展的CBDC创新研究项目（Digital Currency Initiative，DCI）。这项计划已持续开展数年，2022年2月3日，美国波士顿联邦储备银行发布题为“为央行数字货币设计的高性能支付处理系统”（A High Performance Payment Processing System Designed for Central Bank Digital Currencies）的技术报告，总结了汉密尔顿计划第一阶段进展。本文拟透过该报告的主要内容，对美联储央行数字货币原型系统进行简要分析。

汉密尔顿计划第一阶段的研究目标

汉密尔顿计划第一阶段的第一个目标是探讨CBDC系统的性能，即从技术上研发一种高吞吐量、低延迟和富有弹性的CBDC交易处理系统。具体性能目标包括两个方面：一是在5秒内完成99%交易，包括完成交易验证、交易执行以及向用户确认交易，处理速度与美国现有银行卡支付以及银行间即时支付系统的相应指标不相上下；二是根据美国目前现金和银行卡交易量以及预期增长率，该系统每秒至少处理10万笔交易，且能随着后期支付量的增长不断扩展。

第二个目标是探讨CBDC系统的韧性。为维持公众对CBDC的信任，CBDC系统必须确保服务连续性且资金可用。系统韧性的研究重点在于，当多个数据中心发生故障时，如何保证系统访问不中断，数据不丢失。

第三个目标是探讨CBDC的隐私保护。研发团队认为，最安全的隐私保护方法就是从交易伊始就减少数据收集，因此在CBDC交易系统中设计了一种尽量减少交易数据留存的方案。

美联储数字货币原型系统设计 币的形式：未花费的交易输出（Unspent Transaction Output，UTXO）

汉密尔顿系统有三类参与者：交易处理器（transaction processor）、发行方（issuer）和用户（user）。交易处理器记录CBDC，并根据指令验证和执行相关交易。同比特币一样，汉密尔顿计划采用UTXO的货币表达式。CBDC仅能通过发行方的行为而进出系统，发行方铸币（mint）增加交易处理器中的资金，赎回（redeem）则减少交易处理器中的资金。用户执行资金转移（transfer）操作，以原子方式变更资金所有权，但存储在交易处理器中的资金总额不变，变化的是资金的权属。用户使用其数字钱包的公钥/私钥来处理和签署交易。资金转移交易过程中，使用付款方的未花费资金就是交易输入（input），生成新的未花费资金就是交易输出（output）——包括收款方和找零给付款方的未花费资金。一项有效交易必须保持平衡：交易输入值之和须与输出值之和相等。