数字货币:技术指南 | DC/EP的离线支付实现逻辑

中国人民银行发行的法定数字货币，是现金货币的数字化，需要能够进行离线支付。但对于一个数字系统来说，离线支付是一个不小的难题。

央行所设计的DCEP，可以巧妙地通过利用密码学技术解决离线支付问题。

前文我们已经基本描述过DCEP的基础结构。

DCEP不同于账本模式，采用的是模拟真实货币的方式来进行的。其具体的支付行为不是通过记账而是通过货币所有权转换来完成。

而这就为离线支付提供了一个基础。

数字货币场景需要使用密码学来进行所有权验证，而基于密码学的所有权认证模式是不需要设备在线就可以完成的。因此，DCEP才可以进行离线支付。

分析：技术指标显示ETH或出现回调:尽管以太坊最近几天的价格走势让许多人相信牛市正在酝酿之中，但这一趋势可能会暂时消失。一位名为“Joseph”的交易员指出，他自己使用的一个用于追踪趋势持续的专用指标正在形成三月暴跌前曾出现的迹象。此外，还有其他预期和指标显示，ETH价格有可能出现回调。（Bitcoinist）[2020/7/26]

基于数字证书的用户身份认证

实现DCEP离线支付的一个基础，就是要能在离线的状态下对用户的身份进行验证，保证交易双方的身份的正确性。

在账户体系的模式下，为了对用户身份进行验证，交易双方往往需要连接中心的服务器，依靠中心的服务器来对双方的身份进行认证。

这种模式实现简单，但是无法进行离线化。因为在这种模式下，交易双方必须在交易时在线。只有在线的设备，才能够连接中心服务器对数据进行验证。

分析 | 技术指标显示XRP正在向0.25- 0.28美元的水平移动:加密货币交易员Joker日前发推称，从艾略特波浪理论和圆底（Rounding Bottom）模式的角度来看，XRP的价格看起来不错。后一个指标往往出现在长期下降趋势即将结束的时候。该交易员表示，这两种选择都表明XRP正在向0.25- 0.28美元的水平移动。（U.Today）[2020/1/13]

而采用这种认证方式的原因，是每一次交易的对手方都可能是一个新的对手方。为了保证交易对手方身份的正确性，每次交易都要询问服务器对方身份是否正确。

在这种模式下，具体的认证流程如下：

声音 | Rekt Capital：重要技术指标显示，数种山寨币或迎来强势逆转行情:加密货币交易员Rekt Capital发推称，尽管我并不特别看好山寨币，但我发现，目前有少数几种山寨币在200指数移动均线（200 EMA）下方徘徊。200 EMA是投资者情绪的一个长期指标，这意味着一些山寨币可能处于强势逆转的边缘。注：200 EMA是很好的衡量投资者对某种资产的情绪指标。因此，如果一种资产价格高于该指数移动，可能意味着牛市已经开始。（BeInCrypto）[2019/11/3]

想要解决DCEP离线支付的问题，第一步就要保证对用户的身份认证能够离线化完成。

所谓的离线化完成，就是保证用户在确认交易对手方时，不需要与中心服务器沟通，而是仅仅通过收到对手方的信息，就可以对其身份进行确认。

声音 | 分析师：关键技术指标显示BTC首次出现2015年以来的强劲长期势头:据CCN消息，技术分析师Eric Thies表示，一个关键的技术指标可能预示着比特币出现了自2015年以来的首次强劲长期势头。上一次月MACD达到交叉信号时，比特币价格在三年内从400美元最终上涨至2万美元。[2019/6/13]

这种模式的实现，在DCEP中采用的是基于密码学的证书机制。

在对手方注册钱包的时候，会先把自己的公钥提交到认证服务器。认证服务器收到对手方提交的身份信息后，对身份信息进行核实，核实通过后，再向对手方颁发经过自己的私钥签名的数字证书。对手方收到数字证书后，将其保存在自己的本地。此外，由于密码学的限制，对手方是无法修改自己收到的数字证书的。

声音 | Josh Rager：技术指标信号确认牛市:加密货币分析师Josh Rager 5月28日发推表示：“BTC的3天顾氏均线流翻绿。我已经等了几个星期这个信号出现来确认牛市趋势。1天顾氏均线流翻绿可能是假信号，但是3天顾氏均线流翻绿是一个很好的延续信号，建议逢低买入。要记得，上一次BTC历史价格的3天顾氏均线流的最后一次翻绿导致了之后长达25个月的上升趋势。”[2019/5/28]

当交易行为发生时，交易方会内置认证服务器的公钥。同时，交易方会接收到对手方的数字证书信息。

由于之前对手方的数字证书已经经过认证服务器签名，交易方可以直接根据认证服务器的的公钥与数字证书信息认证对手方的信息。

基于数字签名的货币认证

DCEP基于数字证书的身份认证机制不仅仅应用在认证用户身份上，也应用在认证数字货币的发行流程与数字货币本身上。

在我们对DCEP的专利解读中，提到过数字货币的结构。

如下图所示，一张货币包含了数字货币额度控制位、货币所有者的身份标识、以及货币投放系统的数字签名。

对数字货币的校验是需要利用货币投放系统的数字证书与投放系统的签名进行验证，从而保证这张货币的真实性。

接下来，还需要对数字货币的额度控制位进行认证，额度控制位的结构大致与下：

对额度控制位的校验，是需要利用额度管理系统证书与额度管理系统签名进行验证，保证额度控制位的真实性。

一张货币只有同时满足如上两个条件，才能正式通过验证。

数字货币的这两个验证条件，使得在拥有额度管理系统证书的情况下，设备能够在本地通过计算来验证货币的真实性。

基于数字签名的交易认证

根据DCEP的设计模式，两个设备之间发生的数字货币交易最终是需要数字货币投放系统进行确认的。

数字货币的结构中，所有者标识指的是用户的钱包证书。当数字货币投放系统认可一个数字货币被一个钱包所拥有时，会利用自己的私钥对数字货币进行签名，进而生成一个新的数字货币。

而让数字货币投放系统认可一张货币所有权转移的方式，便是将双方发生的交易提交给数字货币投放系统。

数字货币投放系统在收到交易请求后，会验证数字货币原本拥有者是否已经在这次交易上进行签名，同时确定这笔货币拥有者的身份。当确认通过时，数字货币投放系统会为新的货币拥有者生成新的货币。

这个流程是交易双方钱包在线时完成的。在交易时间戳的保证下，这个具体的流程可以被延时完成，即数字货币的最终确认流程可以与交易过程分离开来。

这种数字货币交易与确认分离的模式，最终保证了数字货币的离线交易。

实际上，数字货币交易体本身的生成与验证是可以离线完成的，用户收到数字货币交易体，只要交易体本身是正确的，用户就相当于可以收到真实的货币了。

最终，拥有交易体的用户只需要将数据提交即可换取真实的DCEP。

本文原发于我公司“Curdata数字货币研究”头条号和微信公众号。

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