ECBデジタルユーロ案

Jan 24 2023

Nym の R&D チームが設計要件に関する初期の見解を提供最近、欧州中央銀行はデジタルユーロ導入に向けた市場調査活動を発表しました。デジタルユーロはユーロシステムによって発行された CBDC であり、エンドユーザーが中央銀行のお金と電子的に支払いを交換できるようになります。

Nym R&D チームが設計要件に関する最初の所見を提供

最近、欧州中央銀行はデジタルユーロの導入に向けた市場調査活動を発表しました。デジタルユーロはユーロシステムによって発行された CBDC であり、エンドユーザーが中央銀行のお金と電子的に支払いを交換できるようになります。

CBDC 設計のプライバシー特性については多くの議論が行われています [1] が、それらに関する懸念についての議論は、いずれ別の記事に譲ります。この投稿では、市場調査演習で概説された技術要件を分析し、それらの実装に使用できるテクノロジについてコメントします。そのうちの 3 つについて説明することに限定します。最初にいくつかの観察結果を共有し、次に潜在的な技術的課題を共有します。

主な所見

これはよく考えられ、明確に伝えられた一連の要件であることがわかりました。ただし、これらすべてを完全に満たすことができる既存の設計が存在しないことは注目に値します。要件は非常に詳細であるため、ここでは完全には説明しませんが、いくつかの重要な興味深い機能に焦点を当てます。

ブロックチェーンは見えない

台帳はありますが、文書のどこにもブロックチェーンについての明示的な言及はありません。したがって、ユーロシステムには決済用の支払台帳が含まれていますが、設計者は明らかに個人の取引のプライバシーだけでなく、そのリンク可能性についても懸念しています。したがって、ユーロシステムの決済層が同じ物理的個人が関与する取引をリンクしたり、個人の保有資産や特定可能なデータを学習したりすることを防ぐ要件が含まれています[2]。これは明らかに重要な「必須」要件であり、個人に関連付けられた単純な仮名アドレスは明示的に禁止されています。したがって、既存のブロックチェーンソリューションはこれらの要件を完全に満たすことはできません。

仲介業者

ユーザーは、決済層のトランザクションを形成する仲介者 (簡単にするために、これを銀行と考えることができます) に口座を持っています。ユーロシステムの決済台帳コンポーネントは、同じ個人に属する取引をリンクすることはできませんが、仲介者は、顧客が支払いを交換したり、お金を引き出したり預けたりするときに、顧客が行ったすべての取引をリンクできます。仲介業者には、AML/CFT 要件への準拠を保証する責任もあります。

支払い

この技術設計は、Chaum が 80 年代後半に独創的な論文の 1 つで紹介した eCash プロトコルのアイデアに基づいているようです [3]。このワークフローは大まかに次のとおりです。 1) ユーザーがデジタルコインを作成します。彼らの口座にはこの金額が引き落とされます。2) ユーザーはコインでチョコレートバーの代金を支払います。店はそのコインが以前に使われていないかどうかを銀行に確認し、有効性を確認することができます。3) ショップはコインを銀行に預け、銀行は二重支払いをチェックし、銀行口座に入金します。eCash プロトコルの匿名性のおかげで、銀行は入金されたコインをその発行に結び付けることができないため、誰が店からチョコレートを購入したかを知ることができません。また、同一ユーザーによる複数の取引を紐付けることはできません。これは実際、イーサリアムを含む多くのブロックチェーンシステムよりも優れたプライバシーです。

オンボーディング

このプロセスでは、仲介業者が KYC チェックを実行し、AML/CFT 準拠を確認する必要があります。オンボーディングプロセスでは、特定の個人（この段階では国民IDのハッシュなどによって識別される）がすでに他の仲介業者にアカウント/ウォレットを開設しているかどうかをユーロシステムで確認する必要もあります。オンボーディング中に個人データがユーロシステムまたは他の仲介業者と共有されることはありませんが、ユーロシステムはどの仲介業者がどのユーザーのアカウントの管理を担当しているかを把握する必要があります。

技術的な課題

オフライン決済の課題

オリジナルの Chaum の eCash スキームはオフライン支払いをサポートしていませんが (ブロックチェーンベースのソリューションもサポートしていません!)、より最近の設計 [4,5,6] はオフライン支払いをサポートしています。コインの二重支払いについて、またこれをオフラインでどのように防ぐことができるのか疑問に思う人もいるかもしれません。学術文献では、二重支出者の識別を許可することでこの問題に取り組んでいます。しかし、Chaum の設計と新しいスキーム [4、5、6] の主な欠点は譲渡不可能であることです。つまり、最初に銀行に連絡して個々の残高を更新することなく、受け取ったコインを別のユーザーに直接使用することはできません (これはあまり重要ではありません)。すぐに他の店で使うことができず、銀行に持っていく必要がある場合には、良いコインです!)[7]。これには、システムの使用者と受信者が常にオンラインであることが必要です。

別のアプローチは転送可能な電子キャッシュ [8] で、これによりユーザーはオフラインのままで、取得したコインを再転送することができます。ただし、デジタルユーロの要件と比較すると、これらのスキームの効率性には疑問があります。一方で、この文書では信頼できるハードウェアの使用が必須であると述べられているため、おそらくこれは二重支出を軽減するための意図された方法であったと思われます。あるいは、実装時に選択の余地を残すことは意図的でした。

私たちが感じているオフライントランザクションのサポートに関する主な課題は、オフラインセクションのコメントに「カードベースのソリューションをサポートする必要がある」と記載されていることです。ユーザーの観点からは明らかに望ましいものですが、私たちの見解では、現在の銀行カードは、a) 譲渡可能な電子キャッシュスキームと互換性がなく、b) 信頼できるハードウェア (セキュアエレメント) を含む実装と互換性がありません。ただし、カードベースのソリューションについては 1 回だけ言及されており、オフラインセクションの残りの部分はオフライン支払いワークフローの携帯電話ベースの実装に集中しています。

引越し銀行（仲介）

重要な要件は、緊急の場合に、古い仲介者がオンラインにならずに、個人が自分のアカウントを再構築し、別の仲介者に移動できることです。これは、銀行破綻や銀行の技術的問題が発生した場合に資金を回収するのに役立つと思われます。これにより、a) オフライントランザクションおよび b) ユーザーの切断というコンテキストで課題が生じる可能性があります (台帳では個々のユーザーの保有資産を「知る」ことができないため、これを台帳から抽出することはできません)。オフラインシステムのカードベースの実装の場合とは異なり、これをサポートする設計は存在すると考えていますが、これは明らかに望ましい機能であり、サポートするのは困難であると私たちは考えています。

追加の支払い小切手

文書に記載されているように、取引を決済する前に、仲介業者は、たとえば、支払人が金融規制や法律を遵守している正当な人物であることを確認するために、ユーザーの取引相手に対して追加の小切手を行うことが求められる場合があります。ただし、オンボーディング中に仲介業者が取得した個人データは、他の仲介業者と共有してはなりません。プライバシーを保護する KYC プロセスの潜在的な解決策は、zk-nonyms (ココナッツプロトコルに基づいており、Nym Technologies によって実装され、Nyx ブロックチェーンで利用可能) のような匿名認証情報を使用することです。これにより、仲介者は、取引当事者が次のことを確認できるようになります。ユーザーは、個人を特定できる情報を一切知ることなく、特定のポリシーに従います。

全体として、ECB はプライバシーを真剣に考慮しているように見える非常に詳細で思慮深い一連の技術要件を提示しましたが、デジタルユーロの導入全体には慎重なプライバシーの考慮と分析が必要であることを強調します。私たち Nym Technologies が 2022 年の国連インターネットガバナンスフォーラムで議論したように [9]、ボトムアップから組み込まれたプライバシーがなければ、CBDC はユーザーのプライバシーだけでなく国家安全保障にも脅威をもたらす可能性があります。私たちは、欧州中央銀行に対し、関連するプライバシー強化テクノロジー (差分プライバシーや電子キャッシュなど) の既存の設計と開発をレビューし、そのソリューションが一般の人々のプライバシーを完全に尊重しながら金融アクセスを可能にすることを保証することを推奨します。

上記のブログ投稿は、Nym 研究チームによって書かれました。ご質問/ご意見がございましたら、[email protected]および[email protected]までご連絡ください。

ノート：

[1] ジョージ・ダネジスとサラ・メイクルジョン、「中央銀行の暗号通貨」、2016 年

[2] これの実装の可能性については、不可解な注意事項がいくつかあります。付録 1 の脚注 13 を参照してください。これについては、実装の選択の余地がまだ残されていると私たちの見解では考えられます。https://www.ecb.europa.eu/paym/digital_euro/investigation/profuse/shared/files/dedocs/ecb.dedocs230113_Annex_1_Digital_euro_market_research.en.pdf?8f308548cc80b5f187a5560bd50e72ce

[3] デビッド・チャウム、「追跡できない支払いのためのブラインド署名」、 1982 年

[4] ヤン・カメニシュ、スーザン・ホーエンバーガー、アンナ・リシャンスカヤ、「Compact E-Cash」、2005 年

[5] David Pointcheval、Olivier Sanders、Jacques Traoré、「分割可能な電子キャッシュで一定の複雑性を達成するために木を伐採する」、2017 年

[6] Sébastien Canard、David Pointcheval、Olivier Sanders、Jacques Traoré、「Scalable Divisible E-cash」、2015 年

[7] 同じ制限がブロックチェーンベースのオフライン支払いチャネル (ライトニングネットワークなど) にも適用されることに注意してください。