IMF-支持连接受限的中央银行数字货币的技术解决方案_现有方法综述（英）-2025.8_37页_1mb

报告摘要

详细总结：支持有限连接环境的中央银行数字货币技术解决方案

核心内容

本文件探讨了在有限或无网络连接环境中支持中央银行数字货币（CBDC）的技术解决方案，旨在为政策制定者提供实用指导，并为技术团队提供对不同技术选项的权衡分析。文件基于国际货币基金组织（IMF）的研究，结合了BIS（巴塞尔银行监管委员会）和各国央行的试点经验，以及行业专家和支付平台代表的见解。

主要观点

CBDC在有限连接环境中的重要性
CBDC必须具备在无网络或低网络连接环境下的支付能力，以确保其在所有条件下的可用性。特别是在新兴市场和发展中国家、偏远地区或自然灾害频发地区，网络基础设施可能不稳定或完全缺失。
连接环境分类
本文将连接环境分为三类：
- 无连接环境：完全无网络或网络长时间中断。
- 间歇性连接环境：网络连接不稳定或不可靠。
- 仅限蜂窝网络环境：只有短信（SMS）和无结构补充服务数据（USSD）可用。
支付形式与技术方案
支持有限连接环境的支付形式包括：
- 存储值卡：通过NFC或POS终端进行离线支付，适用于P2B场景。
- 设备间离线支付：使用NFC、BLE或二维码进行点对点（P2P）支付。
- 短信/USSD支付：通过基本的手机功能实现支付，适合网络基础设施薄弱的地区。
技术架构与交易机制
离线支付系统通常基于三种架构：
- 分阶段离线：用户需连接数据库以完成交易确认。
- 间歇性离线：用户可在一定交易限额内进行离线支付。
- 完全离线：无需连接即可完成支付，但需确保交易的可追溯性和安全性。
安全与隐私考量
- 硬件安全元素（HSE）和软件安全环境（SSE）是两种主要的安全架构。
- 短信和USSD平台在隐私方面存在一定的限制，但通过设置钱包上限和限制交易频率可以降低风险。
- 隐私增强技术（PETs）如零知识证明（ZKP）和虚拟安全元素（VSE）有助于提高隐私保护水平。
技术成熟度与政策建议
- 存储值卡和NFC技术已较为成熟，但需考虑其在不同场景下的适用性。
- 量子安全加密技术虽已存在，但目前仍需新的芯片支持才能广泛部署。
- 政策制定者应关注技术过渡，如2G/3G网络逐步淘汰，需提前规划向4G/5G或其他技术迁移。

关键信息

无连接环境：需依赖存储值卡、设备间支付或短信/USSD平台，其中存储值卡和设备间支付是常见选择。
间歇性连接环境：允许用户在一定交易次数或金额后重新连接以完成结算。
仅限蜂窝网络环境：主要依赖SMS和USSD协议，支持基本的P2P和P2B支付。
技术方案对比：
- 硬件安全元素（HSE）提供更强的安全性，但成本较高。
- 软件安全环境（SSE）更灵活，但需依赖设备性能。
隐私管理：通过钱包限额、交易记录限制和隐私增强技术（如ZKP）来平衡隐私和监管需求。
案例研究：
- 澳大利亚储备银行（RBA）在大学试点了基于NFC的P2B离线支付。
- Giesecke+Devrient（G+D）在加纳和泰国试点了基于NFC和BLE的离线CBDC支付。
- M-Pesa 在肯尼亚发展为全球领先的移动支付系统，支持SMS和USSD。
- 乌拉圭 和 尼日利亚 的CBDC试点中，USSD被用于支持离线支付。
挑战与建议：
- 存储值卡需依赖中介设备，存在“撕裂交易”风险。
- 短信/USSD平台虽然成熟，但随着网络升级，需评估其未来适用性。
- 离线支付系统的成功依赖于用户信任、商户接受度和清晰的推广策略。

技术评估标准

形式因子（Form Factor）
- 可访问性：设备的普及率和可用性，如智能手机、功能手机、定制设备、存储值卡。
- 易用性：用户在日常交易中的操作便捷性，如NFC、BLE、二维码等技术更符合“现金式”支付体验。
运营与网络安全风险
- 需考虑交易过程中的安全漏洞，如“撕裂交易”、中间人攻击等。
- 建议采用安全会话、重传机制和补偿机制来降低风险。
- 硬件安全元素（HSE）和虚拟安全元素（VSE）在不同场景下各有优劣。
隐私考量
- SMS/USSD平台隐私性较低，但可通过钱包限额和交易记录控制来缓解。
- 隐私增强技术（PETs）可提升用户隐私保护，但需权衡安全性和监管要求。

结论

CBDC在有限连接环境中的部署需结合当地基础设施、用户偏好和监管要求，采取多形式因子策略。技术方案的选择应基于其可访问性、易用性、安全性和隐私保护之间的权衡。尽管完全离线的系统在技术上可行，但其成功仍依赖于用户信任、商户接受度和有效的推广机制。政策制定者应关注技术成熟度和未来网络环境的变化，确保CBDC在不同场景下的稳定性和可持续性。