數學貨幣怎麼看雙離線

A. 關於數字貨幣，你想知道的都在這里

（中國計算機世界出版服務公司出品）

4月14日，全球最大的加密貨幣交易所之一Coinbase在納斯達克交易所成功上市。加密數字貨幣交易所，第一次站上了納斯達克的舞台。

4月12日，中國人民銀行宏觀審慎管理局局長李斌透露：數字人民幣試點已經在全國多地漸次推開，而且試點范圍還將繼續有序擴大。

數字貨幣的消息頻頻出圈，使人們對這個熟悉又陌生的事物產生了些許期待！

雖然業界對於數字貨幣可能帶來的問題仍有不同意見，比如保護消費者個人隱私、保護金融體制穩定性等，但毋庸置疑的是，發展數字貨幣已經成為大勢所趨。那麼到底何為數字貨幣？我國央行推出的數字人民幣又是什麼情況呢？

什麼是數字貨幣？

數字貨幣是指以數字形式呈現的貨幣。從本質上說，它是貨幣，只是沒有以實體紙幣、硬幣等實體方式呈現而已。

什麼是DCEP央行數字貨幣？

DC=digital currency，就是數字貨幣，EP=electronic payment，則是電子支付。

它的本質，和我們手中的紙幣一模一樣，只不過是現金數字化了、上網了！原來咱們兜里的100元紙幣，變成了手機里的100元數字貨幣。它的本體，是一串數字代碼，可以存在手機里，也可以存在硬體錢包里。

數字貨幣與微信/支付寶有何區別？

看圖：

數字貨幣最重要的一點，就是DC/EP支持「雙離線支付」。也就是說，交易的雙方不用聯網，哪怕手機打開飛行模式，碰一碰也可以交易。最大的便利之處是不受網路環境的影響，隨時隨地，隨心交易。

數字貨幣，說到底是一串代碼。在「雙離線」條件下，如果，有人破解了「數字錢包」。把這串「數字文件」復制了一下，那就等於成功「印「了一張假幣。這就是數字貨幣中經典的「雙花」問題。解決不了這個問題，數字貨幣是推動不下去的。因此，誰能給解決這個技術問題，讓數字貨幣落地，誰就能高度受益。

在防「雙花」這個關鍵問題上，目前有兩個主要方向：

1. 依賴特殊物理載體

比如用各種智能卡、手機的NFC作為「數字現金」的載體。出現了「雙花」問題，就直接鎖硬體，限制交易。

2. 央行認證的數字錢包App

在純軟體環境下，「雙花」的風險始終存在。解決辦法就是把數字貨幣放在央行認證的數字錢包里，實現對每個人的個體錢包的控制。由於數字錢包的軟體安全技術需要不停迭代，數字錢包軟體和硬體服務商將迎來巨大的市場機會。

數字貨幣到底有哪些優點呢？

數字幣的核心技術是「區塊鏈」。「區塊鏈」在數學和計算機上是一種基於演算法密碼學的分布式數據存儲概念，本質上是一個去中心化的共享賬本和資料庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。而央行傾向於推行數字貨幣恰恰是看上了這個技術的優點：

1、數字貨幣可以降低紙質印鈔、押運存儲等成本。

2、數字貨幣將很大程度上提高貨幣的安全性和防偽水平，強力抵禦假幣。

3、數字貨幣即是現金，為了保證央行數字貨幣不超發，商業機構要向銀行全額、100%繳納准備金，所以數字貨幣不會產生通脹。

4、數字貨幣改變了第三方中介參與交易的傳統方式，只要擁有實體電子錢包並且有電，不通過互聯網也可以直接進行交易。

5、我國發行數字貨幣可有效平衡便攜、匿名、三反（反洗錢、反恐怖融資、反逃稅）。

我國央行發行的數字人民幣進程如何？

我國的數字人民幣目前主要用於國內零售支付領域，目前已在多個城市推出使用場景試點測試，但大規模正式推出還沒有明確時間表。

其他國家/經濟體的數字貨幣進展如何？

歐盟：數字歐元箭在弦上

多年來，歐洲一直在使用和推廣電子支付方面猶豫不決，對於數字化貨幣更是慎之又慎。2018年，歐盟認識到發展數字貨幣是必然趨勢，頒布了《第五版反洗錢令》。日前歐洲央行行長表示，希望在5年內使數字歐元成為現實。這一表態相當於歐洲央行的「政策宣示」，數字歐元的推出已經是箭在弦上，不得不發了。

日本：實證實驗春季啟動
日本央行計劃於2021年春季開始數字貨幣的實證實驗，分為3個階段。其中，第一階段的主要工作是建立基本功能。第二階段是開展更加復雜條件下的功能測試。第三階段是在實際操作中發現問題，彌補漏洞，不斷完善。

南非：小試牛刀審慎 探索

南非數字貨幣應用潛力巨大。2018年6月，南非央行發布基於分布式賬本技術的「Khokha」數字貨幣支付項目試驗報告。這一項目的試驗成功為各金融機構未來的高效協作奠定了技術基礎。

韓國：積極測試慎重使用

韓國於2020年初正式開始推進數字貨幣的實質性准備工作。准備工作一經啟動，韓國便立即開啟了「加速度」模式。目前，大部分准備工作環節已經完成。

說了這么多，大家是不是對數字貨幣越來越期待了呢？反正我是挺期待的！因為數字貨幣普及了以後，就再也不用擔心別人看到我那空空的錢包了，那時我就可以自豪地說：「我的錢都在數字錢包里了！」好了，我去搬磚了，不然等數字貨幣真的普及了，銀行該發現我沒有錢可以數字化了！

B. 在沒有網路的情況下，DCEP如何實現雙離線支付

這幾天，微信群里就被下面這張圖刷屏了。據說是中國人民銀行主導開發的數字貨幣DCEP（英文Digital Currency Electronic Payment的縮寫）已在中國農業銀行開始內部測試。

上面就是內測錢包的截圖，DCEP錢包將支持數字資產兌換、數字錢包管理、數字貨幣交易記錄查詢、錢包掛靠等功能。也支持了掃碼支付、匯款收付款、手機晶元支付等基礎功能。

此次農行數字貨幣錢包的內測截圖，確證了外界央行數字貨幣將在四大行首先測試推出的猜測。

有小夥伴說，一直在等待有人出來辟謠，但等了兩天也沒有動靜，看來是真的可能性比較大了。

又聽說央行數字貨幣（DC/EP）將作為交通費補貼的形式，在5月發放給蘇州相城區各區級機關、事業單位和直屬企業員工。蘇州市相城區要求區屬行政單位員工在4月份安裝數字錢包，5月將其工資中的交通補貼的50%通過央行數字貨幣的形式發放。

看來，央行數字貨幣真的是離我們越來越近，呼之欲出了！

不過，有很多小夥伴都有一個共同的疑問： DCEP支持雙離線支付，不知道是怎麼做到的？

那什麼叫做「雙離線支付呢」？

中國人民銀行支付結算司副司長穆長春在《科技金融前沿：Libra與數字貨幣展望》課程中提到：

按照上圖所示，央行數字貨幣能夠像紙鈔一樣實現「雙離線支付」，御判即在收支雙方都離線的情況下仍能進行支付，未來只要兩個人都安裝了央行數字貨幣的數字錢包，不需要網路，也不需要信號，只要手機有電，兩個手機相互碰一碰就能實現實時轉賬。 

聽起來真的很神奇！

現在網路這么發達，除了地震這種極端情況，還有哪些場景需要用到「雙離線支付」呢？

一是去地下超市買東西，手機沒有信號，的確微信和支付寶使用起來都很不方便，這的確是我遇到的真實情況，那時只好盡量連接公共的Wifi，但不可否認，隨意連接這種公共Wifi，存在一定安全隱患。

與之類似的是地下停車場繳納停車費，有時網路信號不好，的確不方便。

二是在飛機上。如果乘坐的是廉價航空公司的航班，吃飯需要花錢，這種場景原先只能使用信用卡支付，以後就可以使用央行的數字貨幣支付了。

與之類似的是乘坐高鐵，筆者也遇到過類似的情況，一次去餐車買吃的，當時經過的地方手機信號不好，支付時折騰了好半天才搞定。

如果以後有了DCEP，不論是在火車、飛機，還是在地下超市、地下停車場等場景，支付會變得更加方便。梁拆帶

雙離線支付聽起來很神奇，但實際上大多數人都實際用過，那橡蘆就是——公交卡！

公交卡是採用典型的雙離線支付，數據是在卡里和伺服器都有。

每次刷卡都是將新數據立即回寫卡中，同時讀卡器也會記錄。

公交車會隔一段時間將讀卡器的數據回傳到伺服器上。想做壞事還是可以在對賬清算的時候被揪出來。

關於「雙離線支付」具體如何實現，現在還沒有確切的說法，不過還是可以從某些公開的文獻中一探究竟。

根據中國人民銀行數字貨幣研究所發布的專利《使用數字貨幣晶元卡進行離線支付的交易及方法》，DCEP可以通過數字貨幣晶元卡實現離線支付：

此專利可以在 國家知識產權局 等網站查詢到，離線支付的具體流程在正文中有詳細描述，讓我們來看一下數研所在2016年提出的這項專利：

看起來好像有些晦澀，沒辦法，專利都是這樣子的寫法，筆者嘗試用白話翻譯一下：

例如 A 用戶的電子錢包中有 D100，現在 A、B 用戶都離線的情況下需要支付 D100 給 B 用戶。

1、A 用戶打開 APP 後，選擇離線支付功能，輸入付款金額和接收方信息後點擊支付。

2、A 用戶對上述信息利用自己的私鑰進行簽名，並用收款人的手機號或者其他標識收款人的信息通過 NFC 等近場通訊的方式進行加密傳輸。

3、B 用戶 APP 接收到加密信息後，解密並驗證 D 幣的合法性，以及金額是否等值。此時對於 A、B 用戶來說已經完成了雙離線支付，但是此時 B 其實並沒有真正收到 A 轉給他的 D 幣，在 APP 界面上來說，接受到的 D 幣應該是出於不正常狀態（不可用）。接下來，B 用戶的 APP 會在聯機狀態後，將支付信息發送給商業銀行數字貨幣系統。

4、商業銀行收到這個支付信息後，在校驗了合法性後，會將這個信息發送給央行數字貨幣系統。

5、央行數字貨幣系統收到支付信息後，在完成與在線支付一樣的校驗後，就會更改屬主，將原本屬於 A 的 D 幣，變更為 B 用戶，最後將結果返回給商業銀行。

6、商業銀行收到成功信息後，通知 A、B 用戶 APP 發送交易成功的消息，此時 B 用戶接收到的 D 幣狀態才會變成可用狀態。

因此，如果 A 轉給 B，那麼 B 在聯網之前，A 轉給 B 的 D 幣無法轉給 C 的，這個雙離線支付並不能完成鏈式的支付。

總的來說，該過程可以類比為付款方現場開具支票，收款方事後憑支票去銀行兌現。

在上述雙離線支付場景中，電子支付對離線支付過程中可能出現的重復支付的檢查是滯後的，即只能在支付完成後實施。

若用戶利用某些漏洞實施了雙花，從專利來看，是通過事後追責的形式來處理的，即對不良記錄將錄入徵信系統以作懲戒。

當然，系統在具體實現時，也可設定離線支付的最大支付額度（如1000元），以規避風險。

從普通百姓的角度來說，在大多數情況下，使用DCEP並不比使用支付寶和微信方便。

不過筆者相信推行DCEP，會有利於人民幣的國際化。DCEP 可以降低國際友人的使用門檻，隨著中國消費者走出國門進行境外的消費，說不定在不久的將來，我們的國際友人通過手機號注冊一個錢包，就可以直接收款，而不必再通過開通銀行賬號。

相信隨著DCEP的正式落地，一種新的支付方式即將出現在我們的日常生活之中，真正的數字貨幣時代即將到來。

C. 數字人民幣來了，數字人民幣是什麼怎麼實現雙離線支付技術的

「只要你我手機上都有數字人民幣的數字錢包，那連網路都不需要，只要手機有電，兩個手機碰一碰，就能把一個人數字錢包里的數字貨幣，轉給另一個人。」

是不是很神奇？我們習慣了各種網路聯通的時代，這種離線支付技術是不是感覺挺高級的？

最近 深圳市人民政府聯合中國人民銀行開展了數字人民幣紅包試點 。作為技術人員就想知道怎麼樣實現雙離線支付的，也想了解一下這個數字人民幣到底是何方神聖？

一、數字人民幣是什麼？

數字人民幣由中國人民銀行發行，是有國家信用背書、有法償能力的法定貨幣。

與比特幣等虛擬幣相比，數字人民幣是法幣，與法定貨幣等值，其效力和安全性是最高的，而比特幣是一種虛擬資產，沒有任何價值基礎，也不享受任何主權信用擔保，無法保證價值穩定。這是央行數字貨幣與比特幣等加密資產的最根本區別。

1.雙離線支付。 像紙鈔一樣實現滿足飛機、郵輪、地下停車場等網路信號不佳場所的電子支付需求；

2.安全性更高。如果真的發生了盜用等行為，對於實名錢包，數字人民幣可提供掛失功能；

3.多終端選擇。不願意用或者沒有能力用智能手機的人群， 可以選擇IC卡、功能機或者其他的硬體；

4.多信息強度。根據掌握客戶信息的強度不同，把數字人民幣錢包分成幾個等級。如大額支付或轉賬，則必須通過信息強度高的實名錢包；

5.點對點交付。通過數字貨幣智能合約的方式，可以實現定點到人交付。民生資金，可以發放到群眾的數字錢包上，從而杜絕虛報冒領、截留挪用的可能性；

二、數字人民幣和支付寶、微信等電子錢包有什麼區別？

第一點，數字人民幣法定貨幣，任何機構和個人不得拒收，而微信支付和支付寶只是一種支付方式。

比如，如果你在商場購物付款的時候，你說能用微信付款嗎？店主告訴你不行，我這里只支持支付寶，你也無可奈何。但你用數字人民幣付款就不一樣了，如果店主不收，你可以直接報警。

第二點，支付寶、微信支付等第三方互聯網支付需要設備連接網路才可以結算，但數字人民幣可以雙離線。也就是說，只要手機有電，哪怕整個網路都斷了數字人民幣也可以實現支付。

PS：現在支付寶等技術，其實可以實現單離線技術，就是說手機沒有網路信號，消費終端聯網的時候，其實是可以進行消費，等消費完成以後，會進行延期結算，等聯網以後，會有簡訊消息等通知你消費成功。但是這種務必保證的是消費終端是聯網的。

第三點，支付寶、微信支付等第三方互聯網支付屬於商業銀行存款貨幣結算，而數字人民幣屬於流通中的現金。簡單來說就是，使用央行數字貨幣支付，花出去的是數字化的人民幣，跟花現金一樣；而支付寶、微信支付只是一個支付工具，通過這兩種渠道，花的是你銀行卡里的余額、或者刷的是信用卡。

三、數字人民幣最終實現的雙離線支付技術原理是什麼？有什麼高大上的技術？

這是我覺得最神奇的地方，通過雙離線技術，如何實現數字人民幣的安全的？

其實離線支付的功能並不新鮮，微信和支付寶都已經實現了，這可以讓我們在一些場景「先享後付」。但這種離線支付一般只能讓付款方離線，而收款方必須在線，並將離線的付款信息傳到平台伺服器端進行校驗。那 DC/EP 的「雙離線支付」是怎麼實現的？據參與DC/EP 的支付寶透露， 在收付雙方都離線的場景下，就先記賬，等能做安全驗證時再扣款。

不過「雙離線支付」也面臨更高的安全風險，有人可能利用當中的時間差作惡，比如將同一筆數字貨幣重復花幾次，在現實中這是克隆的假幣，而在線上世界只要復制數字貨幣的核心數據，這就行業中所說的 「雙花問題」（DoubleSpending）。這就是我們最擔心的安全問題。

為了防止「雙花」，第三方支付平台需要對每一筆交易進行驗證，而「雙離線支付」卻無法在第一時間進行驗證，因此一般只用於公交等小額支付的場景，以此來降低風險。

四、雙離線支付應用場景和原理

雙離線支付核心指的是介質和受理終端都離線的情況下完成業務的一個過程，最典型的就是支付業務和核實身份。對支付業務來說，它通過交易完成之後的延期請款來完成閉環交易的過程，核心是實現了快速的核身和支付的一種技術方案。

它的業務機制有兩個核心要點。一個是業務機制上面有兩個特徵，包括了核身和支付；另外一個就是終端和介質之間有一個信任機制。在交易安全機制方面有三個維度：（1）一個是風控的額度，就是雙離線之後的交易的額度；（2）第二個是會有墊付和追繳的機制；（3）第三個是信用體系。

五、數字人民幣的碰一碰支付安全嗎？會不會隨便什麼人拿個手機碰一碰我的手機就把我的錢偷走了呢？

答案是，肯定不會。

數字人民幣的碰一碰支付背後的技術其實NFC技術，它比二維碼掃碼要安全得多。

NFC是一種近距離高頻無線通信技術。NFC傳輸距離小於10厘米，採用點對點通信，無需第三方設備中轉傳輸信號。NFC手機支持晶元硬體加密和軟體加密，不到0.1秒就可以完成點對點的加密通信，保證了支付安全。

六、手機碰一碰就會直接付款嗎？

當然不會手機碰一碰就直接付款，碰一碰之後，還要輸入支付金額，以及輸入支付密碼或者指紋才能完成轉賬，步驟跟現在的掃碼支付類似。毫無疑問，它要比掃碼支付方便，掃碼支付遇到網路不好或者光線不好，是無法完成支付的。它只要在10厘米范圍以內，碰一碰，就可以完成支付。它的支付體驗和安全要優於掃碼支付。

七、雙離線技術有沒有類似的案例？

我們知道了， 收付雙方都離線的場景下，就先記賬，等能做安全驗證時再扣款。

想一想，是不是公交系統也是這種情況?公交卡中就有錢，可以在沒有網路的情況下，可以實現刷卡上車。

類比一下，在網路條件好的情況下，先把金額充值到載體中，IC卡或者手機中，然後可以基於IC技術或者NFC技術實現在線或者離線刷卡。如果在線刷卡都比較好理解，離線刷卡，無非就是等網路通了以後，進一步跟中心進行結算。