RSCoin系统是什么？中央银行加密货币RS货币如何运作？

RSCoin，作为一种学术研究的产物，展现了其在理论上的重要性和实用性，尽管它在成为一个官方数字货币生产系统之前，仍需在多个层面进行精细化的改进。

在一项由英国中央银行提议的研究中，伦敦大学学院的研究团队开发了一个数字货币的原型系统，被称为中央银行数字货币（CBDC）——RSCoin。这个原型系统的构想具有创新性，值得深入探讨。本文将对RSCoin的主要功能、架构设计、关键技术和交易机制进行详尽分析，并对其潜在的功能扩展进行预测，同时对RSCoin的优势和局限进行评估。

RSCoin系统的概念是基于这样一个前提：比特币并不适合作为中央银行的数字货币发行模型，因为它在内部机制上存在诸多限制。这些限制主要包括：首先，比特币网络的扩展性有限，无法处理大规模、高频率的交易，目前比特币网络的交易处理速度每秒最多只能达到7笔；其次，去中心化的货币发行机制使得中央银行无法有效进行货币供应的宏观管理，加之比特币价格的极端波动性，这些因素都限制了其在更广泛的经济领域中的应用，特别是作为主权货币的可能性。

为了解决这些问题，RSCoin的设计目的是从中央银行的角度出发，创建一种可控、可扩展的数字货币系统，为中央银行提供一个数字货币发行和流通的参考模型和指导原则。

RSCoin的核心解决方案包括以下几点：

首先，将货币发行与交易账簿的维护分离，采取集中式的货币政策。货币由中央银行统一发行，交易账簿则采用分布式存储，由一系列受信任的mintettes（类似于商业银行）负责记录和维护，最终由中央银行统一审核和管理。简而言之，系统的总体设计采用了中央银行和商业银行的双层结构，利用区块链技术实现了分层管理的分布式账簿；

其次，mintettes需要获得中央银行的授权才能加入系统，中央银行对mintettes的行为进行监督，因此不需要像比特币那样通过工作量证明来达成共识；

最后，RSCoin采用了一种名为两阶段提交（2PC）的共识机制进行分布式记账，这使得系统每秒能处理的交易数量可达2000笔。通过增加mintettes的数量，系统的处理能力还可以进一步提升，从而实现了可扩展性。

RSCoin的技术实现涉及三个主要角色：中央银行、mintettes和最终用户。中央银行掌握货币发行的权力，并通过生成全局账簿来向整个系统公布最终的交易数据。中央银行还负责对mintettes进行授权认证，并定期发布授权的mintettes名单。

获得授权的mintettes在特定时间周期内负责维护交易账簿。它们收集和验证用户提交的交易信息，经过验证的交易被打包成低层账簿。然后，mintettes定期将低层账簿的交易数据提交给中央银行，由中央银行汇总生成全局账簿，并发布确认的交易数据。

最终用户与中央银行之间不直接进行信息交互，而是通过mintettes这一中介层来传递和汇总交易记录。中央银行在这个过程中主要扮演冲突调解者、最终确认者和全局账簿的角色。

与比特币相似，RSCoin不是基于用户账户余额的系统设计，而是基于交易流水（UTXO）的设计。系统仅记录有效的转账凭证，只要用户能证明其合法拥有该凭证，就可以将其转让给他人。

为了提高系统的处理能力，RSCoin采用了分片设计。具体来说，是将mintettes分成若干小组，每个小组只维护全局账簿的一部分。然后，根据特定规则将待处理的交易分配给不同的mintettes小组，从而提高整个系统的处理能力。这种方法类似于淘宝、微信等高负载、海量数据的系统所采用的方法，其挑战在于解决数据一致性问题。在RSCoin中，这意味着需要解决“双重支付”的问题。

RSCoin的另一个扩展性特点是，系统将许多任务交给了最终用户来完成，包括信息同步和协调工作。例如，跨行转账系统可以通过用户自助服务来实现：银行之间不直接传递交易信息，而是由转出行向用户提供证明（通过加密算法确保其不可篡改），然后用户将这些信息带到转入行完成存款，从而实现跨行转账，减轻了银行间信息系统的负担。

以下是一个用户发起转账请求的例子，用以描述RSCoin的交易模型：

用户首先找到自己的转账凭证，然后根据凭证上的编号，通过一个确定性规则找到属于自己的mintettes组。因为每个mintettes组只持有账簿的一部分，所以找到正确的mintettes组是必要的。

用户向所属mintettes组的所有成员发送自己合法持有凭证的证明（即用户签名），组内成员核实后给用户出具证明（mintettes的签名）。

用户收集到足够多的mintettes签名后，可以将所有签名连同凭证和自己的签名一起发送给交易接收方的mintettes组中的一个成员，以获得确认签名。

对于用户来说，转账过程到此完成，最后得到的签名可以作为转账完成的凭证。

对于接收交易的mintettes来说，他们还需要将交易数据写入所在mintettes组的低层账簿，并最终汇总到中央银行的全局账簿中。

RSCoin的论文中没有详细说明一个mintettes组内部如何保持数据一致性，也没有说明mintettes的账簿如何汇总到中央银行的账簿，这两点正是最值得关注的。