比特币:数字人民币区块链与密码应用技术讨论（下）

四、数字人民币DC/EP拆分使用过程

用户实际使用过程中，在线能够应用证书体系，通过银行系统直接进行识别检查用户身份和权限是否正确，消费是否有资金支持。但是，在离线时，这种通过银行直接核验的方式行不通了。用纸币消费时，何以通过验钞机和人工肉眼识别纸币的真假。数字货币离线识别相对比较困难，特别对于消费额度的识别难度较大。

比特币中，UTXO(UnspentTransactionOutputs)是未花费的交易输出，它是比特币交易生成及验证的一个核心概念。交易构成了一组链式结构，所有合法的比特币交易都可以追溯到前向一个或多个交易的输出，这些链条的源头都是挖矿奖励，末尾则是当前未花费的交易输出。所有的未花费的输出即整个比特币网络的UTXO。

数字人民币外币兑换机首次亮相进博会:11月8日消息，中国银行在进博会上开设了数字人民币综合展示区，通过裸眼3D互动、多媒体宣传视频等形式，生动形象展示数字人民币钱包、芯片、产品等方面的最新试点成果。“对于外籍人士来说，只需在现场推出的数字人民币版外币兑换机，凭护照便可根据中国银行公布的实时汇率，将外币现钞兑换成等值的数字人民币，无需注册和绑定银行账户。”中国银行工作人员表示。该工作人员还透露，目前，外币兑换机已支持17种外币现钞。进博会是外币兑换机的首次亮相，是中国银行针对进博会特殊“定制”的。（华夏日报）[2021/11/8 6:37:53]

在数字货币的离线交易设计当中，可以借鉴这种保留转账交易过程的原理，对每次转账进行记录，记录的要素包括来源银行，用户及用户花费序列，参见图3所示。

中行助力进博会数字人民币场景搭建:11月1日消息，第四届进口博览会上，中行将多措并举普及数字人民币知识：在场馆内多处醒目位置摆放、张贴数币单页、海报，让数币基础知识、开通渠道、使用方式一目了然；以“数字聚智慧、中银融世界”为主题，在国家会展中心中央广场开设数字人民币综合展示区，通过裸眼3D互动、多媒体宣传视频等形式，更加生动形象地展示数字人民币钱包、芯片、产品等方面的最新试点成果；现场还能看到多种不同形态数字人民币芯片钱包产品，包括数字人民币可视芯片钱包、异形钱包、可穿戴钱包等，满足不同类型人群、不同场景应用的支付需求。（第一财经）[2021/11/1 21:13:19]

中国（上海）自贸区研究院刘斌：目前数字人民币并未完全使用区块链技术:上海浦东改革与发展研究院金融研究室主任刘斌在接受跨境问题的采访时表示：“目前数字人民币并未完全使用区块链技术，而国外多数央行推广数字货币均基于区块链技术，若要实现跨境应用，如何与国外数字货币标准体系兼容是一个问题。此外，跨境应用还需在国外搭建数字人民币清结算体系，推广数字人民币钱包。”[2021/2/7 19:06:58]

图3数字人民币拆分使用过程示意图

在这些过程中，对每次转账记录的来源银行或用户、转账或花费数量，需要用设备的证书私钥进行签名，以保证可鉴别性。虽然证书体系经过备案，银行用自己的私钥给每个手机终端签发了确定手机身份号ID及其它属性的身份数据鉴别块，但是，离线仍难以判别对方签名的交易数据是否合法。

五、数字人民币DC/EP分发过程和使用中可能问题的处理方法分析

在数字人民币分发和使用中，是否安全，这是一个令人十分关心的问题。这个问题可以分为4个方面情况来考虑，见图4所示。设A是转账支出方，B是接收方。

由于A是转帐支出方，B是转帐接收方，通常认为A是可能作弊方，B是安全验证方。

首先，考虑A、B双方都不在线的情况。B作为接收方，首先鉴别A是否是合法的银行用户。由于银行用自己的私钥给每个手机终端签发了确定手机身份号ID及其它属性的身份数据鉴别块，B可以用银行安装手机上的银行公钥鉴别A的身份，其中包括手机终端ID和手机号。B通过A的身份后，A发来A签名的转账资金和公钥。B用A发来的公钥，验证了A的转账资金，但由于A和B都不在线，B难以确定A的公钥是否合法以及转账数据是否有效。

图4验证判别转账可靠性示意图

第二，考虑A不在线B在线情况。B在线，A发过来的签名数据，B都可以通过银行进行鉴别是否正确。因为银行存有A的公钥并在验证A的身份后，将公钥发给B，B可以验证收到的A的签名数据。B还可以将A的相关转账信息发给银行，由银行鉴别A的资产是否可以满足转账要求。

第三，考虑A、B双方在线情况。此时，B的验证情况同第二种情况，保证不能被A到。更进一步，由于A上安装的程序是银行官方开发的，在线上时A可以主动发起线上自己转账信息的银行核对，确保转账信息与银行账本记录的一直性。

第四，考虑A在线，B不在线情况。此时A方可以主动核对转账信息情况，验证B方的身份，实现正确转账。如果A要，则情况通双方不在线的第一种情况。

上述4种情况，最不可靠的是双方不在线的情况。此时，由于缺乏对转账数据的验证，可能存在。由于目前手机都是实名验证，即使存在，实施的手机再次上链时，也是可以追踪验证的。为了防止“一锤子买卖”式的，造成大的损失，在AB双方都离线或者A方离线时，可以采取限额和限制转账次数的小额转账方式。这种方式，可以认为是相当于银行信用卡的限额透支应用方式。

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