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デジタルユーロ:CBDC実現への一歩

デジタルユーロのデザインを探って、安全でプライベートなオフライン決済を実現する。

Carolin Beer, Sheila Zingg, Kari Kostiainen, Karl Wüst, Vedran Capkun, Srdjan Capkun

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デジタルユーロ:安全なオフデジタルユーロ:安全なオフライン決済ライアンスの対策。デジタル取引におけるプライバシーとコンプ
目次

世界がデジタル決済に移行する中、多くの中央銀行が中央銀行デジタル通貨(CBDC)という新しい形の通貨を検討してるんだ。この通貨は現金のデジタル版で、中央銀行によって発行されるんだ。ここでの主要なプロジェクトの一つはデジタルユーロで、いろんな規制要件を満たしつつ、安全でプライベートな取引を確保することを目指している。

デジタルユーロ規制の理解

欧州中央銀行はデジタルユーロを導入することを検討していて、欧州委員会が要件を詳しく説明した提案を出してるんだ。この規制の主な焦点はオンラインとオフラインの両方の決済をサポートすることだよ。オフライン決済は特に重要で、現金取引のようにプライバシーを維持できるし、ローカル決済が可能で、保有できる金額に制限がかかるんだ。

オフライン決済の課題

安全なオフライン決済を実現するのは大きな課題なんだ。既存の解決策、例えばE-cashシステムは、新しい規制で示されたニーズを完全には満たしてない。安全な要素に頼る従来の方法は、デバイスがハッキングされた場合に効果が薄くて、詐欺のリスクがあるんだ。

新しいCBDCデザインの導入

この記事では、オフライン決済の要件に対応した新しいCBDCのデザインを紹介するよ。ユーザープライバシーを守り、保有限度みたいな規制にも従いつつ、セキュアな要素の故障に対しても強い設計になってる。提案されたシステムは、オフライン決済の取引に関連するリスクを特定して軽減することができるんだ。

決済の種類:オンライン vs オフライン

提案された規制はオンラインとオフラインの決済を区別してるんだ。オンライン決済は、決済サービスプロバイダー(PSP)を通じてユーザーの承認が必要で、中央銀行によって処理される。これらの取引はある程度プライバシーを提供するけど、個人を特定できる情報(PII)はまだPSPがアクセスできるんだ。

一方、オフライン決済は送信者と受信者がインターネットに接続せずに取引できるようにする。これにより現金のようなプライバシーが維持されるべきで、PSPも具体的な取引詳細にアクセスできないよ。だから、こうした決済が安全で、ユーザーデバイス上でローカルに決済できることが大事なんだ。

プライバシーとセキュリティの重要性

プライバシーはオンライン取引に関してユーザーの大きな懸念事項なんだ。規制は現金に匹敵するプライバシーレベルを目指してて、取引が秘密に保たれることを確保してる。セキュリティ面では、オフライン決済に関するいくつかの要件があって、特に偽造紙幣を作れないようにすることが挙げられる。

既存の解決策の問題点

現在のオフライン決済の解決策には大きな欠点があるんだ。例えば、E-cashシステムは、他の場所で使う前にユーザーがオンラインで資金を入金しなきゃいけないことが多い。さらに、これらのシステムは保有限度などの複雑な規制を強制するのが難しくて、現金のようなプライバシーを保証していないんだ。

私たちの提案する解決策

新しいデザインはオフライン決済に焦点を当ててて、プライバシーと規制遵守のための強力なメカニズムを含んでいる。オフライン環境で機能するように作られていて、ユーザーのアイデンティティや支払い額をしっかり守ることを目指しているんだ。

プライバシー保護メカニズム

提案されたシステムは、ユーザーのアイデンティティと支払いの詳細が秘密に保たれることを保証してる。支払いはリンクできないように設計されていて、誰もその取引をユーザーに追跡できないんだ。さらに、決済システムには第三者から残高情報を隠す機能が含まれてるよ。

規制遵守

このシステムは、特に保有限度に関する規制要件を満たすように作られてる。法的な限度を超えないようにユーザーを助けて、詐欺やダブルスピングを検知する機能も含まれてるんだ。

セキュア要素の故障への対応

提案されたフレームワークは、セキュア要素の故障を効果的に扱うメカニズムを組み込んでる。万が一デバイスが侵害された場合でも、潜在的な損害を制限して責任を確保するための保護機能が備わってるよ。

パフォーマンス評価

提案されたシステムを評価するためにプロトタイプを作ってテストしたんだ。結果は、決済にかかる時間が効率的で、取引が数秒で完了することを示してる。高負荷条件でも、システムは毎秒何千もの決済を処理できるんだ。

オフライン決済のパフォーマンス

ユーザーが複数のオフライン決済を行うとき、そのパフォーマンスはしっかりしてる。処理しなきゃいけないデータの量が増えるかもしれないけど、デザインにより多くの決済メッセージがあっても素早く取引ができるんだ。

中央銀行との再接続

ユーザーがオフライン取引を終えたら、中央銀行と再接続して決済を検証する必要がある。プロセスがスムーズで、ユーザーが迅速に決済情報を提出できるようになってるんだ。

経済的影響の扱い

デジタルユーロのようなCBDCの導入は、人々が貨幣をどう見るかを変えることができる。これらの通貨は、銀行口座を持たない人々の金融アクセスを増やすのに役立ちつつ、民間決済会社への依存を減少させることができるんだ。ただし、銀行からの大量引き出しによる不安定化など、金融システムへの潜在的リスクを防ぐためには注意が必要だよ。

結論

オフライン決済をサポートする規制されたCBDCのデザインは、デジタル通貨がもたらす多くの課題に対処してる。ユーザープライバシー、規制遵守、詐欺に対する強力なメカニズムに焦点を当ててる。中央銀行がデジタル通貨を探求し続ける中で、提案されたCBDCのような解決策がデジタル金融の安全でアクセスしやすい未来を開く手助けになるんだ。

これらの側面を考慮することで、CBDCが意図された目的を果たし、金融システムの信頼と安定を維持できることを確保できるんだ。

オリジナルソース

タイトル: PayOff: A Regulated Central Bank Digital Currency with Private Offline Payments

概要: The European Central Bank is preparing for the potential issuance of a central bank digital currency (CBDC), called the digital euro. A recent regulatory proposal by the European Commission defines several requirements for the digital euro, such as support for both online and offline payments. Offline payments are expected to enable cash-like privacy, local payment settlement, and the enforcement of holding limits. While other central banks have expressed similar desired functionality, achieving such offline payments poses a novel technical challenge. We observe that none of the existing research solutions, including offline E-cash schemes, are fully compliant. Proposed solutions based on secure elements offer no guarantees in case of compromise and can therefore lead to significant payment fraud. The main contribution of this paper is PayOff, a novel CBDC design motivated by the digital euro regulation, which focuses on offline payments. We analyze the security implications of local payment settlement and identify new security objectives. PayOff protects user privacy, supports complex regulations such as holding limits, and implements safeguards to increase robustness against secure element failure. Our analysis shows that PayOff provides strong privacy and identifies residual leakages that may arise in real-world deployments. Our evaluation shows that offline payments can be fast and that the central bank can handle high payment loads with moderate computing resources. However, the main limitation of PayOff is that offline payment messages and storage requirements grow in the number of payments that the sender makes or receives without going online in between.

著者: Carolin Beer, Sheila Zingg, Kari Kostiainen, Karl Wüst, Vedran Capkun, Srdjan Capkun

最終更新: 2024-08-13 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2408.06956

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2408.06956

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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