新型コロナウイルス感染症のパンデミック以来、世界中で現金の使用が減少しており、暗号通貨や従来のデジタル決済システムに基づくデジタル決済が普及しています。その結果、ビットコインのような仮想通貨と並んで、中央管理型の新しい形式のデジタル通貨が登場していますが、その不安定な仮想通貨は世界中で受け入れられるかどうかが課題となっています。より顕著なのは、中央銀行デジタル通貨 (CBDC) が中央銀行通貨のデジタル形式を提供するようになった一方で、トークン化された預金 トークン化する 小売と卸売の両方の文脈における商業銀行のお金のライフサイクル。
このような集中管理されたシステムでは、説明責任とプライバシーが共存する必要があり、同時に、両方とも認可された監査の必要性を尊重する必要があります。同時に、システムの重要な性質のため、回復力の達成は非常に重要ですが、その定義は従来の重要なインフラストラクチャ システムのクラッシュ フォールト トレランスを超えています。システムは、 ビザンチン断層、システムの一部が侵害された場合でも動作を継続できるようにします。
分散型台帳技術 (DLT) などの分散型トランザクション処理システムは関連するプラットフォームですが、現在の DLT 実装は一般に十分な拡張性がありません。その天井は打ち砕かれた 最近の作品 IBM Research® によって行われ、プライバシー、規制遵守、高度な復元力を組み合わせた CBDC 向けの高性能フレームワークを提供します。
中央銀行デジタル通貨とは何ですか?
中央銀行デジタル通貨は、各国の中央銀行が管理するデジタル通貨です。現金と同様に、価値を保存し、交換媒体として機能し、会計単位を表すように設計されています。 CBDC は、商業銀行または中央銀行間のホールセール決済と、個人による取引などのリテール決済取引の両方に使用されます。近年、CBDCはイノベーションを促進し、決済システムへの組み込みをより効果的に支援し、決済の遅延、コスト、取引相手のリスクを軽減できるため、金融市場の現在の非効率性に対する実行可能な救済策として位置づけられています。
現在、130 以上の中央銀行が CBDC を積極的に検討し、発行しています。 定期報告書 進化するアーキテクチャ上の考慮事項やさまざまな CBDC 実験の結果など、CBDC プラットフォームの機能要件と非機能要件について説明します。いくつかの国立中央銀行も設立を始めています CBDCパイロット一方、欧州中央銀行は最近、 法案提案 デジタルユーロの導入に向けて。
CBDC の要件と課題
CBDC システムの規制は地域の管轄区域に依存しますが、システムは同じ機能要件および非機能要件の多くを共有します。たとえば、CBDCインフラが通貨供給に重大な影響を与えるということは、CBDCインフラが中央銀行によって管理されるべきであることを意味します。ただし、CBDC システムの重要な性質に関連する堅牢性と回復力の要件により、分散ガバナンス、システムの地理的に分散した展開、およびシステムのさまざまな部分の独立した運用が求められます。
規制遵守と効率的な紛争解決機能には、透明性、監査可能性、および否認防止が必要です。などの規制 マネーロンダリング防止指令 (AML)、または以下に焦点を当てた取り組み テロ資金供与との戦い (CFT) 不審な支払い取引を検出し、その起源を特定し、関連当局に報告することを規定します。あるいは、EUの 改訂された決済サービス指令 (PSD2)不正行為の検出と紛争解決の重要性を強調しています。さらに、CBDC システムは、他の CBDC システムや新興のデジタル資産システムとともに、既存の支払い、決済、流動性インフラストラクチャと相互運用する必要があります。
システムのパフォーマンスとスケーラビリティは、システムが受け入れられ、使用されるために非常に重要です。これは、決済を超えて他のアプリケーションへの使用を拡張しようとするホールセールCBDCプラットフォームにとって重要です。小売用 CBDC システムは、既存の決済サービスと競合し、何百万ものユーザー トランザクションに対応できる必要があります。これは、ピーク時に 1 秒あたり数万のトランザクション (TPS) を処理できることを意味します。
支払い取引のプライバシーも重要です。プライバシーとは、誰が自分の取引情報にアクセスするかを制御するデータ所有者の権利を指します。たとえば、PSD2 では、個人情報の処理は GDPR と、個人情報の収集を取引処理に必要なものに限定するデータ最小化の原則に準拠する必要があると規定しています。これはさまざまな方法で解釈できます。データ最小化に対する保守的なアプローチにより、取引当事者や取引の価値に関する情報を漏らすことなく、支払い取引が処理されることが保証されます。これにより、トランザクションの監視と監査がより困難になります。寛容なアプローチでは、支払いの価値が明らかになり、場合によっては支払者と受取人の身元が明らかになります。
進歩的な CBDC システムは、パフォーマンスや監査可能性を含む他のすべての要件とともに、プライバシーのさまざまな解釈に対応する必要があります。テクノロジーが進化するにつれて、プライバシーの規制や要件も進化しており、機敏性を組み込む必要があります。
IBM Research プラットフォームはこれらの課題にどのように対処しますか?
IBM Researchでは、前述のすべての課題に対処する、代替可能な金融資産管理(特にCBDC向け)のためのトランザクション処理フレームワークを開発しました。許可された DLT は、集中ガバナンス モデルであっても、プライバシー、透明性、侵害されたノードに対する回復力に対処する能力など、他のテクノロジーに比べて複数の利点を提供します。また、CBDC のパフォーマンスとスケーラビリティの要件を満たし、それを上回っています。私たちは、システム アーキテクチャとプロトコルを導入することでこれらの主張をさらに検証し、次のことを示しました。
- トランスペアレント システムによって処理されるすべてのトランザクションを記録する共有台帳を通じて、強力な説明責任を伴うトランザクション処理。
- 侵害されたノードに対する復元力 DLT を使用して、トランザクション処理と共有台帳の進化の各フェーズで分散化を採用します。
- 高スループット および 低遅延 の最適な組み合わせにより、小売 CBDC の要件を上回るトランザクション処理を実現します。 実行注文検証 によって導入されたトランザクション処理モデル ハイパーレジャーファブリック 1.0、最先端の Byzantine フォールトトレラント コンセンサス プロトコル (侵害されたノードを許容)、および 2フェーズコミット 原則 トランザクション処理の高度な並列性について、トランザクション処理における高度な並列性の原則。
- 水平方向のスケーラビリティ すべての アプリケーション層ロジック トランザクション処理で導入されました。これは、プライバシーを提供するために計算量の多いゼロ知識証明を使用するアプリケーションにとって重要です。
この作業では、Hyperledger Fabric の進化版としてフレームワークのプロトタイプ実装を取り上げ、次の 4 つの CBDC プライバシー モデルを組み合わせています。 標準の未使用トランザクション出力 (UTXO) のサポート プライバシーが設定されていない標準の公開キー基盤 (PKI) を使用する。標準 UTXO サポート。トランザクション担当者に説明責任のある仮名/匿名性を提供します。 自己主権のアイデンティティ 原則とプライバシー基準。 UTXO サポートは、匿名性と交換金額の機密性によって強化されています。 ゼロ知識証明-ベースの拡張機能。完全な取引者の(責任ある)プライバシーのためにIBM Researchによって導入された暗号化手段を使用した追跡不可能なUTXO。さらに、クラッシュフォールトトレラントコンセンサスプロトコル、 Raft;実用的なビザンチンのフォールトトレラントコンセンサスプロトコル、 スマートBFT;そして、新しいビザンチンフォールトトレラントアーキテクチャは、 イッカクとタスクのコンセンサスアルゴリズム、最先端のパフォーマンスと拡張性を示します。
私たちの結果は、標準的な UTXO 仮名性モデルの場合、プロトタイプの実装が Raft と SmartBFT の場合は最大 80,000 TPS、新しいコンセンサス アルゴリズムの場合は 150,000 TPS 以上を処理できることを示しています。私たちの結果は、トランザクション処理コンピューティングの水平方向のスケーラビリティをさらに実証しています。実際、より強力な機器を犠牲にして交換金額と個々のユーザーの活動が隠蔽される、より強力なプライバシー シナリオでも同じ数字が達成できることを示しています。取得されたパフォーマンス数値は、エンドユーザーにプライバシーを提供すると同時に、認可された監査人が取引情報と決済コンポーネントを検査して取引を適切に処理できるようにする CBDC システムに対応しています。
このフレームワークは他の形式のトークン化された金融資産にどのように関連または適用できますか?
トークン化は、さまざまな形式の金融資産を拡張した用語です。これはビジネス資産のデジタル化を指しますが、従来のシステムが対応できる範囲を超えた、透明性、相互運用性、回復力、プログラマビリティに関するこれまでにない要件をサポートするデジタル システムを前提としています。中央銀行デジタル通貨は中央銀行マネーのトークン化の例ですが、商業銀行への預金や商業銀行マネー(トークン化預金とも呼ばれます)、さまざまな形態の有価証券(トークン化証券)などにトークン化が拡大していると考えられます。
これらすべてのシステムは、対応するユースケースという点では異なりますが、説明責任、プライバシー、規制遵守、回復力、プログラマビリティという点では同様の一連の要件に帰着します。実際、結論を出すには各ユースケースを徹底的に調査する必要がありますが、IBM Research が提案したフレームワークは、トークン化された資産のより広範なアプリケーションに直接対応できるほど汎用的です。
IBM Research CBDC プラットフォームの詳細については、こちらをご覧ください。
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- 情報源: https://www.ibm.com/blog/forging-a-framework-for-central-bank-digital-currencies-and-tokenization-of-other-financial-assets/
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