深入解读 DCEP 的特征、实现细节与离线支付场景

最近关于人行的数字货币 DCEP (Digital Currency Electronic Payment)的消息不断涌现,加上 Facebook 的 libra 对数字货币的推波助澜,以及政府将区块链定位为核心技术自主创新重要突破口,一下子区块链的风头无出其右。在看了央行数字货币研究所所长穆长春先生对 DCEP 以及 libra 的分析对比后,本人对 DCEP 的顶层设计非常好奇,但是苦于当前关于 DCEP 的相关报道都是基于宏观方面的,作为一个技术人员迫切的想知道 DCEP 与区块链的切合点,于是在仔细阅读了人行的数字货币系统的专利后,写一篇作为一个技术人员或者说区块链从业人员的角度来看 DCEP 的某些技术细节。

在看完数字货币系统专利后,整体的感觉就是,DCEP 并没有采用区块链技术,而是一个以央行为中心的系统,其实也能理解,毕竟权利与义务是对等的,央行承担着法币兑付的义务,因此这个记账的权利自然也应该由他承担。当然在部分自由主义者看来,这种做法似乎不够纯粹,不够 Decentralization。但是去中心化并不是银弹,不能够寄希望他来解决一切问题。相反的,是否选择去中心化是需要和当前场景的主要矛盾相符合,如果当对公平或者透明的诉求成为了主要矛盾,那么去中心化将是一个不错的解决方法,但是在当前很多领域中,对效率的需求还是主要矛盾,所以在这些场景下,采用去中心化效果并不是会很好,反而会起到不断消耗的反作用。

如何实现匿名、监管

因为现金交易存在匿名的特性,如果 DCEP 不能满足匿名性,那么有很多的场景下,普通用户可能还会选择用现金,因此 DCEP 必然需要满足匿名性。但是,DCEP 的另外一个功能是为了满足监管需求,因此 DCEP 目前对匿名也是前台匿名后台实名的方式。

  • 匿名:在上面支付的场景中,交易信息 M 可以设计为 M = 交易代码 || 发送者公钥 ||D 币信息 || 支付金额 || 接受者公钥,再通过 Hash 算法将 M 信息做摘要,并用发送者的私钥对摘要进行签名得到 m,最后将 M||m 信息发送到商业银行的数字货币系统。由于对交易双方做了一定的匿名处理,若再采取每次转账都销毁再生成的方式,商业银行和机构是难以追踪资金转移的。

  • 监管:由于在认证中心需要用户登记身份标识作为公钥,同时在注册时用户会上传对应的信息,因此央行的后台系统对用户信息是一清二楚的,同时登记中心会记录交易流水,因此通过大数据分析可以做到一定的监管。

关于双离线支付场景分析

DCEP 相比支付宝等电子支付有一个特性,就是离线支付。这个特性非常重要,因为 DCEP 是现金的数字化,因此需要具备现金的特性,可以想象下,如果有一天出现了极端恶劣的情况例如大地震、战争等,导致网络不可用,如果 DCEP 不支持双离线支付,那么就意味着普通百姓没办法进行正常的生活了。因此,即使出现双离线支付的场景概率非常小,但是还是必须支持这个功能。

在数字货币系统专利中,提到了双离线支付的解决方案。例如 A 用户的电子钱包中有 D100,现在 A、B 用户都离线的情况下需要支付 D100 给 B 用户。

1、A 用户打开 APP 后,选择离线支付功能,输入付款金额和接收方信息后点击支付。
2、A 用户对上述信息利用自己的私钥进行签名,并用收款人的手机号或者其他标识收款人的信息通过 NFC 等近场通讯的方式进行加密传输。
3、B 用户 APP 接收到加密信息后,解密并验证 D 币的合法性,以及金额是否等值。此时对于 A、B 用户来说已经完成了双离线支付,但是此时 B 其实并没有真正收到 A 转给他的 D 币,在 APP 界面上来说,接受到的 D 币应该是出于不正常状态(不可用)。接下来,B 用户的 APP 会在联机状态后,将支付信息发送给商业银行数字货币系统。
4、商业银行收到这个支付信息后,在校验了合法性后,会将这个信息发送给央行数字货币系统。
5、央行数字货币系统收到支付信息后,在完成与在线支付一样的校验后,就会更改属主,将原本属于 A 的 D 币,变更为 B 用户,最后将结果返回给商业银行。
6、商业银行收到成功信息后,通知 A、B 用户 APP 发送交易成功的消息,此时 B 用户接收到的 D 币状态才会变成可用状态。

因此,如果 A 转给 B,那么 B 在联网之前,A 转给 B 的 D 币无法转给 C 的,这个双离线支付并不能完成链式的支付。总体感觉,这个解决方案只能用于临时性的离线情况,例如在地下停车场或者网络不好的场所进行支付。

另外,在双离线支付场景中,若用户利用某些漏洞实施了双花,从专利来看,是通过事后追责的形式来处理的。

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