數字貨幣:沒有網也能用 央行數字貨幣離線支付實現邏輯_TME

中國人民銀行發行的法定數字貨幣，是現金貨幣的數字化，需要能夠進行離線支付。但對于一個數字系統來說，離線支付是一個不小的難題。

央行所設計的DCEP，可以巧妙地通過利用密碼學技術解決離線支付問題。

前文我們已經基本描述過DCEP的基礎結構。

DCEP不同于賬本模式，采用的是模擬真實貨幣的方式來進行的。其具體的支付行為不是通過記賬而是通過貨幣所有權轉換來完成。

而這就為離線支付提供了一個基礎。

數字貨幣場景需要使用密碼學來進行所有權驗證，而基于密碼學的所有權認證模式是不需要設備在線就可以完成的。因此，DCEP才可以進行離線支付。

實現DCEP離線支付的一個基礎，就是要能在離線的狀態下對用戶的身份進行驗證，保證交易雙方的身份的正確性。

巴黎科學研究院教授：BTC沒有基本社會價值，但可以用來對抗威權政權:巴黎科學研究院經濟學教授Sergei Guriev在采訪時表示，比特幣只是一種投機工具，沒有基本的社會價值。與公司股票不同，它不會產生或承諾產生任何現金流。但是他認為，比特幣可以被用作對抗威權政權的工具，例如在俄羅斯比特幣被用作匿名支持反對派的寶貴工具。Sergei Guriev還認為，比特幣的匿名性和對審查制度的抵制是俄羅斯即將通過一項法律以打擊該國數字貨幣的主要原因。據悉，Guriev himsel在公開支持當地反對普京政權的反對派后，已逃離俄羅斯以避免遭到該國的騷擾。（Cointelegraph）[2020/6/28]

在賬戶體系的模式下，為了對用戶身份進行驗證，交易雙方往往需要連接中心的服務器，依靠中心的服務器來對雙方的身份進行認證。

聲音 | BitMEX ：除了電子郵件地址外，沒有其他任何個人數據或賬戶信息被泄露:金色財經報道，就“BitMEX大規模用戶電子郵件泄漏”一事，BitMEX官剛剛發微博稱：“BitMEX非常重視我們用戶的隱私和安全。請放心，在這種情況下，除了電子郵件地址外，沒有其他任何個人數據或賬戶信息被泄露，也沒有進一步發送電子郵件。導致此問題的錯誤已得到識別并解決，以確保保持我們一貫的高隱私標準。我們正在繼續努力，以確保將來不會再次發生這種情況，并將引入額外功能來進一步保護我們的用戶。有關此事的進一步說明將在適當的時候發布。”[2019/11/2]

這種模式實現簡單，但是無法進行離線化。因為在這種模式下，交易雙方必須在交易時在線。只有在線的設備，才能夠連接中心服務器對數據進行驗證。

灰度投資公司總經理：要么繁榮要么蕭條 比特幣沒有第三條路可走:據bitcoinist消息，近日，灰度投資公司（Grayscale Investments）總經理Michael Sonnenshein在接受采訪時表示：關于比特幣生存能力的問題，似乎只有兩個結論。無論是支持“ 泡沫 ”論點，還是支持“ 未來貨幣 ”概念或任何其他立場，都必然導致“繁榮或蕭條”兩種結論之一。就比特幣而言，沒有中間立場。而對于比特幣的命運如何，Sonnenshein認為，只要技術不斷改進，數字貨幣就有希望，比特幣的未來與其在新興的數字貨幣格局中保持相關性的能力息息相關。[2018/5/27]

而采用這種認證方式的原因，是每一次交易的對手方都可能是一個新的對手方。為了保證交易對手方身份的正確性，每次交易都要詢問服務器對方身份是否正確。

螞蟻金服副總裁蔣國飛：區塊鏈目前還沒有看到大規模商業應用落地:據證券時報，螞蟻金服副總裁、螞蟻金服技術實驗室負責人蔣國飛表示，除虛擬貨幣外，目前還沒有看到大規模商業應用落地，就是因為區塊鏈的“不能”還沒有被很好地解決和突破，比如分布式賬本中的信息保護問題，多鏈平臺間的互通問題，在百級到千級節點廣域網部署中的性能問題等，這需要積極參與組建銀行業的區塊鏈大聯盟，建立行業監管及相應的技術標準，制定游戲規則，引導監管并制定金融體系新規則。更大的挑戰在技術之外，即讓多方達成共識。區塊鏈解決的是信任問題，要解決一個信任和利益協同的問題，首先要這些參與者參與進來。這就是聯盟鏈的建立。現實中很多應用場景延遲或者減慢都是因為這個阻礙。[2018/4/19]

在這種模式下，具體的認證流程如下：

想要解決DCEP離線支付的問題，第一步就要保證對用戶的身份認證能夠離線化完成。

所謂的離線化完成，就是保證用戶在確認交易對手方時，不需要與中心服務器溝通，而是僅僅通過收到對手方的信息，就可以對其身份進行確認。

這種模式的實現，在DCEP中采用的是基于密碼學的證書機制。

在對手方注冊錢包的時候，會先把自己的公鑰提交到認證服務器。認證服務器收到對手方提交的身份信息后，對身份信息進行核實，核實通過后，再向對手方頒發經過自己的私鑰簽名的數字證書。對手方收到數字證書后，將其保存在自己的本地。此外，由于密碼學的限制，對手方是無法修改自己收到的數字證書的。

當交易行為發生時，交易方會內置認證服務器的公鑰。同時，交易方會接收到對手方的數字證書信息。

由于之前對手方的數字證書已經經過認證服務器簽名，交易方可以直接根據認證服務器的的公鑰與數字證書信息認證對手方的信息。

DCEP基于數字證書的身份認證機制不僅僅應用在認證用戶身份上，也應用在認證數字貨幣的發行流程與數字貨幣本身上。

在我們對DCEP的專利解讀中，提到過數字貨幣的結構。

如下圖所示，一張貨幣包含了數字貨幣額度控制位、貨幣所有者的身份標識、以及貨幣投放系統的數字簽名。

對數字貨幣的校驗是需要利用貨幣投放系統的數字證書與投放系統的簽名進行驗證，從而保證這張貨幣的真實性。

接下來，還需要對數字貨幣的額度控制位進行認證，額度控制位的結構大致與下：

對額度控制位的校驗，是需要利用額度管理系統證書與額度管理系統簽名進行驗證，保證額度控制位的真實性。

一張貨幣只有同時滿足如上兩個條件，才能正式通過驗證。

數字貨幣的這兩個驗證條件，使得在擁有額度管理系統證書的情況下，設備能夠在本地通過計算來驗證貨幣的真實性。

根據DCEP的設計模式，兩個設備之間發生的數字貨幣交易最終是需要數字貨幣投放系統進行確認的。

數字貨幣的結構中，所有者標識指的是用戶的錢包證書。當數字貨幣投放系統認可一個數字貨幣被一個錢包所擁有時，會利用自己的私鑰對數字貨幣進行簽名，進而生成一個新的數字貨幣。

而讓數字貨幣投放系統認可一張貨幣所有權轉移的方式，便是將雙方發生的交易提交給數字貨幣投放系統。

數字貨幣投放系統在收到交易請求后，會驗證數字貨幣原本擁有者是否已經在這次交易上進行簽名，同時確定這筆貨幣擁有者的身份。當確認通過時，數字貨幣投放系統會為新的貨幣擁有者生成新的貨幣。

這個流程是交易雙方錢包在線時完成的。在交易時間戳的保證下，這個具體的流程可以被延時完成，即數字貨幣的最終確認流程可以與交易過程分離開來。

這種數字貨幣交易與確認分離的模式，最終保證了數字貨幣的離線交易。

實際上，數字貨幣交易體本身的生成與驗證是可以離線完成的，用戶收到數字貨幣交易體，只要交易體本身是正確的，用戶就相當于可以收到真實的貨幣了。

最終，擁有交易體的用戶只需要將數據提交即可換取真實的DCEP。

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