三元悖论
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2023年3月20日发(作者：咱们家那些事)责任编辑：季莹
2021.06
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Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理
■安徽刘扬
目前央行数
字货币DC/EP已
在北京开展红包
试点，法定数字货
币试验区的建设
正如火如荼开展。然而量子计算、
卫星互联网等颠覆性技术可能给
数字货币发展带来潜在风险。
数字货币流通面临的不确定性
目前央行数字货币DC/EP
已在北京开展红包试点，法定数
字货币试验区的建设正如火如荼
开展。与此同时，比特币正在变
成一种高度投机的资产，更名后
的Libra转型为与美元锚定的稳
定币。这表明央行数字货币与加
密数字货币的竞争正在迎来新的
发展阶段。
但另一方面，数字货币发展面
临的技术环境充满了潜在风险：
一是引领数字货币发展的区
块链可能遭遇量子计算的颠覆性
影响。一旦区块链采用的加密算
法因量子计算的技术突破而失
效，没有备选技术路线的数字货
币将遭受降维打击。
二是卫星互联网的大规模商
用可以使未经许可跨越网络空间
主权边界的行为更加隐蔽，绕开
传统的跨境支付网络，放大数字
货币的跨境溢出效应，进而影响
以数字货币流通为中心的全球跨
境支付体系重塑。
三是量子计算、卫星互联网
与其他颠覆性技术（如量子通信
等）可以进一步构成技术组合，对
数字货币产生的叠加效应难以估
量。
这些都给数字货币流通带来
极大的不确定性。因此需要对数
字货币的本质属性进行再思考，
明确支撑数字货币流通的技术路
线需要实现的技术目标，寻找适
合对冲颠覆性技术的应对策略，
为解决影响数字货
币流通的技术风
险提供参考解决方
案。
数字货币的本质属性
颠覆性技术给数字货币流通
可能带来的巨大影响，其根源在
于数字货币有别于传统货币的本
质属性。
首先，数字货币是一种数字通
货（DigitalCurrency），其流通
形式与实物货币、金属货币、纸币
完全不同，在交易过程中不发生
货币的物质载体所有权变更。数
字货币通过标识货币的数据与其
物质载体的分离实现了货币的数
据化，也因此不可避免的存在可
复制性风险。所以数字货币的流
通必须依赖第三方确认机制，通
过在交易网络中留痕来标记货币
所有权的变更。
第二，数字货币是一种电子支
付工具（ElectronicPayment），
不存在传统货币找零等交易成
编者按：本文笔者梳理数字货币有别于传统货币的本质属性，提
出关于数字货币流通的三元悖论，探讨加密数字货币面临的技术
困境，分析闭锁机制对数字货币流通的独特价值，为解决关于数字
货币流通的三元悖论提供参考方案。
关于数字货币流通的三元悖论
及解决方案的探讨
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本。数字货币作为支付工具可免
去找零等繁琐程序，为交易者提
供交易便利。
第三，数字货币的流通是需要
在网络空间和物理空间同时进行
的双重流通。一是数据层面的货
币所有权变更，该过程需要在构
成网络空间的交易网络中完成。
二是现实世界中交易者对交易过
程的确认。而要构建交易网络，
就必须通过一定的结构方式将交
易各方的设备互联互通。交易网
络在交易进行时的拓扑结构决定
了交易网络的去中心化程度。
关于数字货币流通的三元悖论
一个与数字货币本质属性相
匹配的流通体系需要实现以下技
术目标：
一是安全维度上第三方确认
机制可靠性（Reliability）。理
想状态下第三方确认机制完全可
靠，交易者无需担心伪造、重复花
费等多种安全风险，交易完全可
信。
二是交易维度上交易便利性
（Convenience）。理想状态下交
易者交易极其便利，即使在海量
交易同时进行或者没有网络覆盖
等特殊场景下，仍然可以毫无延
迟、不限交易额度与次数等完成
交易。
三是运营维度上交易网络的
去中心化程度（Decentralizatio
n）。理想状态下交易网络完全去
中心化，交易者使用的智能终端
直接作为交易节点记账并在交易
完成后向交易网络中所有其他节
点更新账本。这样即使出现交易
网络在运营过程中被整体摧毁的
极端情况，只要还剩下一个交易
节点，都可以恢复完整账本。
但是进一步分析就不难发
现，这三个目标的实现存在三元
悖论：
如果第三方确认机制完全可
靠，交易网络完全去中心化，那么
为保证分布式账本的一致性就要
降低交易效率，但不支持高频交
易就无法实现交易便利。
如果第三方确认机制完全可
靠，交易极其便利，那么需要保证
交易极低时延。而去中心化网络
需要耗费大量资源用于节点间通
信来更新账本，难以实现低时延。
这说明能够同时实现高可靠和交
易便利的交易网络是高度中心化
的。
如果交易网络完全去中心
化，交易极其便利，那么需要第三
方确认过程和交易者下一笔交易
之间不存在约束条件。也就是说，
交易者在完成一笔交易后无需等
待账本更新，在第三方确认交易
完成前即可进行下一笔交易，第
三方确认与实际交易之间将允许
存在极大延迟。
在这种情况下，等到进行第三
方确认时发现交易节点之间出现
表征潜在问题交易的数据冲突，
问题交易极有可能已经借助时间
差充斥整个交易网络，甚至可能
产生连锁反应，第三方确认机制
可靠性难以保障。
换句话说，数字货币在流通过
程中无论采用哪条技术路线都必
须对这三个目标进行取舍，而且
最多只能同时接近实现两个目标
的理想状态。
而加密数字货币当前面临的
技术困境正源于此：技术路线约
束了目标实现，继续在技术路线
上对区块链持续依赖既无法有效
提高交易效率也不能在未来有效
应对颠覆性技术，而改变技术路
线则会降低成为基于区块链的去
中心化超主权货币的可能性。
更糟糕的是，改变了技术路线
的加密数字货币和央行发行的数
字货币将可能出现技术趋同，即
使可以通过锚定主权数字货币维
持存在，也会因缺乏主权信用支
持而逐渐失去存在的意义。
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闭锁机制、离线支付与双层结构
由于数字货币流通同时涉及
跨境支付、资本流动、汇率稳定等
问题，为了便于数字货币流通的
技术体系将来与央行货币政策、
汇率政策等一起构建数字化新型
监管范式，笔者采用与“蒙代尔-
克鲁格曼不可能三角形”相近的
方式来说明关于三元悖论的解决
方案设计。
参考易纲提出的X+Y+M=2
定理，关于数字货币流通的不可
能三角形如图所示。
在安全维度上，R=0表示第
三方确认机制失效，位于三角形
的顶点；R=1表示第三方确认机
制完全可靠，位于对应底边上。
类似的，在交易维度上，C=0表示
交易极度不便以致难以进行，C=1
表示交易极其便利无任何约束；
在运营维度上，D=0表示交易网
络具有唯一的中心节点，D=1表
示交易网络完全去中心化。三个
变量都是从0到1的连续变量，
三个变量之和R+C+D=2。
在这个模型里，所有关于
数字货币流通的技术路线都位
于三角形的内部。除了应对颠
覆性技术冲击的水平差异，每
条技术路线在安全、交易和运
营维度上的特点可以直观展现
出来。
其中，双层结构是目前央行数
字货币DC/EP采用的运营体系，
实现了交易网络的部分去中心
化，也保证了数字货币的流通不
对原有金融秩序产生冲击；离线
支付是央行数字货币不同于加密
数字货币的基本特征，实现了在
无网络覆盖时构建仅由交易者组
成的临时交易网络和第三方确认
过程的延迟进行，可在一定程度
上提升交易便利性。
关于闭锁机制可参见笔者拙
作《下一代安全体系的核心防护
机制》，按照闭锁机制在数字货币
流通中适用的场景可以分为通用
闭锁和增强闭锁：通用闭锁是面
向不同场景共用的基础功能的闭
锁，包括但不限于基于物理位置
限制交易频率、离线次数等；增
强闭锁是面向特定场景如数据价
值交易、特定人群或者防范异常
交易等情况的特殊功能的闭锁，
包括但不限于特定场景的身份认
证、特定人群的辅助验证、疑似异
常交易的数字货币锁定等。闭锁
机制对于数字货币流通具有独特
价值：通过对交易网络的去中心
化程度动态可调和让交易者接近
无感的交易便利性损失来有效提
高第三方确认机制可靠性，从而
保障正常流通秩序。
需要指出的是，闭锁机制、离
线支付和双层结构并不直接耦合
任何技术路线，而是对技术路线
在安全、交易和运营维度上所需
实现技术要求的具体描述，并且
三者具有一个共同特征：对于颠
覆性技术影响的抗性。
此外，不可能三角还可以进一
步拓展，凡是具备对颠覆性技术
影响抗性、可以影响R、C或D取
值的技术要求都可以加入模型，
用于完善技术体系建设。
笔者认为，要想解决关于数
字货币流通的三元悖论，比较理
想的方案不是绑定任何技术路
线，而是针对不同应用场景的
特点，通过采用合适的技术路
线动态调节离线支付和闭锁机
制等技术要求的具体实现来调
整R、C或者D的取值，从而
为每类应用场景定制合适的均
衡解。
图货币流通不可能三角形