dcep数字货币专利技术

A. 央行将推出数字货币（DCEP）对整个社会会产生什么影响

央行早在 2014 年就成立了数字货币研究小组，2019 年启动闭环测试。在比特币和拟发行 Libra 的 冲击下，据国际清算银行统计，全球有10%的央行考虑在发行数字货币。我国的这个 DCEP属于法定加密数字货币，是把基于国家信用的纸钞改为了加密数字串形式，致力于对 M0 的部分替代。（关于什么M0、M1、M2，还有大家一直说的印钞、放水，有兴趣的可以看下链接里的文章。既和加密数字货币BTC、ETH不一样，也和电子货币不一样。

中国法定货币原型构想

一，与电子支付的区别

电子货币属于货币流通体系里的 M2。包括银行卡、网银等，以及近年来发展起来的第三方支付（支付宝等）。DCEP 则属于M0，是中央银行的负债，具有无限法偿性。

我国的M1、M2通常基于商业银行账户体系，已基本实现了电子化。这次的DCEP是基于央行账户体系，应该是电子支付的一种补充形式。

DCEP 并不需要绑定银行卡。我们用的支付宝、微信需要绑定银行卡，就意味着我们只是借用了支付宝等的支付形式，资金结算划拨等还是要在传统的银行账户内完成。而DCEP集交易和结算于一体，可以省去后台清算、结算等环节，从而降低整个社会的交易成本，提升交易效率。

二、与现钞的区别

DCEP 的本质属性和现钞没有区别。主要改进在更加便携和即使匿名也可追溯、可控制上。现钞有造假、洗钱、受贿等风险。DCEP 从技术上拥有不可伪造性、可编程性与可追踪性，同时也可分为更小的货币单位，相比纸钞更易国家统一管理，更具公平性与安全性。

纸钞也更易传播细菌。

三、对社会的影响

我们现在用第三方支付、pos机刷卡等进行大额转账交易或者提现时需要支付手续费。而DCEP在目前传出来的构想上，是要做到同使用纸钞一样，去掉中间的交易媒介，个人或者单位没有额外的费用需要支付。

就目前，针对普通老百姓交易而言，并不会产生太大的改变。第三方支付一定时间内一定还是主流方式。DCEP可能会对一些大中额交易产生影响。

针对全社会或者行业而言，金融基础设施的建设可能在短期内迎来大发展。向好银行IT 服务商，芯片厂商，大数据技术商。

长期可能继续开发出全新的应用场景和应用设施

B. 关于央行数字货币DCEP你了解多少

与美国Facebook推出的Libra不同，我国数字货币早在2014年，就专门有研究团队对数字货币发行和业务运行框架、数字货币的关键技术、发行流通环境、面临的法律问题等进行深入研究。

关于央行数字货币DCEP你了解多少？

随着区块链技术日趋公认性，目前已被一度提升到国家战略地位。在某种意义上来说，央行数字货币可能会作为推动人民币国际化的“助推器”。然而，Libra截止目前也没有得到美国政府的支持，反而其最大的股东Facebook创始人也遭到国会质询，致使Libra项目的众多合作方纷纷撤资离开，由此可见，Libra在国家层面已失去了法偿性，它只能作为商业资产在局部使用。

央行新的数字货币马上就要发行使用，那么，我国数字货币究竟有哪些突出地方呢？以下是详细解读：

01.什么是央行数字货币？

央行推出的数字货币名称为DCEP，是英文Digital Currency Electronic Payment的缩写，意为数字货币和电子支付工具，它是人民币纸钞的替代品，功能和属性跟纸钞完全一样，主要用于零售支付。

关于央行数字货币DCEP你了解多少？

DCEP跟纸钞一样，不需要任何银行账户，手机上有DCEP的数字钱包就可以了，不过，相比于纸钞，它有其独特的优势：支付和携带都更加便捷，用它支付，只需要把两个手机放在一起碰一碰，就能把自己数字钱包里的DCEP转给另一个人，它甚至不用联网，只要保证手机有电就行。

同时，DCEP和纸钞相比，又有很大区别。纸币是具备一定的匿名性的，个人把纸币花在什么地方了，别人是不知道的，所以有些黑恶势力用纸币来洗钱。而DCEP采用区块链技术，具备一定匿名性，又实现了可追踪，我们用它支付，每一笔支付都会留下痕迹，如果不犯罪，它可以满足你想要的匿名需求，但如果用它犯罪，对不起，大数据可以追踪到你的真实身份。

02.跟微信、支付宝有何不同？

通过上面的介绍可以看出，DCEP跟微信、支付宝等电子支付很相似，目前我国的微信和支付宝支付已经非常发达了，为什么还要重新开发这样一种采用区块链加密技术的数字货币呢？

关于央行数字货币DCEP你了解多少？

首先，微信、支付宝都需要绑定银行卡才能使用，而DCEP完全不需要，用户与用户之间的转账是独立于银行账户的，这一点跟比特币等数字货币一样。

其次，DCEP具备法律效力。我们在线下购买商品的时候，会发现有些商家可以用支付宝，但不能支持微信，但对于DCEP，商家只要能使用电子支付，就必须接受DCEP，这跟必须承认纸币一样。

第三，在断网情况下，比如在飞机上、地下室、偏远山区，微信、支付宝无法完成支付，而央行数字货币将不受影响，可实现离线支付，只要手机有电就行。以后，再也不用为没有网络而无法支付而苦恼了。

第四，DCEP的法律地位更高，安全性更好。微信、支付宝支付不是由央行货币进行结算的，而是用商业银行存款货币进行结算，如果它们出现破产等意外，客观上来说，权益不一定能得到保障（实际上几乎不可能）。而DCEP由央行发行，安全性更高。

03.DCEP跟比特币一样吗？

可以说完全不一样。比特币、以太坊等没有发行主体，是真正去中心化的，属于超主权货币，它们的价格由市场驱动，因此价格波动巨大，而DCEP是由央行这一主体发行的，虽然采用了区块链技术，但采用的是中心化的运行方式，是人民币的数字货币化，价格会很稳定。

关于央行数字货币DCEP你了解多少？

DCEP采用中心化的运营方式，一方面是为了便于监管，另一方面是为了满足日常交易需要。比特币等完全去中心化的区块链，受限于技术瓶颈，目前交易确认很慢，比特币每秒大约只能处理7-8笔交易，以太坊每秒也只能处理10-20笔交易，而淘宝去年双十一的时候交易峰值达到了92771笔/秒，所以，如果要满足大众日常支付，目前也只能采用联盟联或私有链技术。

04.央行为什么要发行数字货币？

按照官方的说法，面对Libra这样一种致力于建立一套简单的、无国界的货币的冲击，我们需要保护自己的货币主权和法币地位，做到不落后于人。然后，目前纸币、硬币的发行、存储成本非常高，流通的中间环节也过于复杂，携带也不方便，需要一种新的替代品，而数字货币恰好能解决这些问题。

此外，清华计算机博士、独立研究员龙白滔认为，央行数字货币发行的背后，对内是央行与商业银行业的角力，对外是人民币国际化的野心。

基于数字货币便捷、易于全球流通的特性，这确实有利于人民币的国际化，但“央行与商业银行业的角力”怎么理解呢？

当前市场上的流通货币主要是现金和银行存款，而存款由商业银行放贷来创造，相关数据显示，目前市场上由央行创造的现金只占流通货币的5%，商业银行创造的银行存款占比高达95%，所以，目前流通货币的主要创造者是商业银行。

我们都知道，央行是调控货币供给的机构，如果它不是创造流通货币的主体，调控工作将变得复杂而低效。

央行发行的数字货币，采用的是“双层运营”机制，即DCEP由央行兑换给各商业银行，再由各商业银行兑换给普通大众，这样就可以重新夺回货币的创造权，更加便于管理货币，提升央行应对商业周期的能力。

05.大众如何兑换央行数字货币？

上文提到，央行采用的是“双层运营”机制，而根据福布斯此前的报道，初期，央行将会把DCEP兑换给阿里、腾讯、工行、中行、建行、农行、银联，再由他们直接向大众发行，等DCEP真正发行后，我们可以通过微信、支付宝、银行App直接兑换。

同时，央行未来还将与国外银行达成合作，从而把DCEP推向全世界。

区块链在当今数字经济领域也具有无可厚非的价值作用，未来，会有大量的资源卷入这场令全球争霸的世界阵地。

本文来自于链客社区www.liankexing.com

C. 在没有网络的情况下，DCEP如何实现双离线支付

这几天，微信群里就被下面这张图刷屏了。据说是中国人民银行主导开发的数字货币DCEP（英文Digital Currency Electronic Payment的缩写）已在中国农业银行开始内部测试。

上面就是内测钱包的截图，DCEP钱包将支持数字资产兑换、数字钱包管理、数字货币交易记录查询、钱包挂靠等功能。也支持了扫码支付、汇款收付款、手机芯片支付等基础功能。

此次农行数字货币钱包的内测截图，确证了外界央行数字货币将在四大行首先测试推出的猜测。

有小伙伴说，一直在等待有人出来辟谣，但等了两天也没有动静，看来是真的可能性比较大了。

又听说央行数字货币（DC/EP）将作为交通费补贴的形式，在5月发放给苏州相城区各区级机关、事业单位和直属企业员工。苏州市相城区要求区属行政单位员工在4月份安装数字钱包，5月将其工资中的交通补贴的50%通过央行数字货币的形式发放。

看来，央行数字货币真的是离我们越来越近，呼之欲出了！

不过，有很多小伙伴都有一个共同的疑问： DCEP支持双离线支付，不知道是怎么做到的？

那什么叫做“双离线支付呢”？

中国人民银行支付结算司副司长穆长春在《科技金融前沿：Libra与数字货币展望》课程中提到：

按照上图所示，央行数字货币能够像纸钞一样实现“双离线支付”，即在收支双方都离线的情况下仍能进行支付，未来只要两个人都安装了央行数字货币的数字钱包，不需要网络，也不需要信号，只要手机有电，两个手机相互碰一碰就能实现实时转账。 

听起来真的很神奇！

现在网络这么发达，除了地震这种极端情况，还有哪些场景需要用到“双离线支付”呢？

一是去地下超市买东西，手机没有信号，的确微信和支付宝使用起来都很不方便，这的确是我遇到的真实情况，那时只好尽量连接公共的Wifi，但不可否认，随意连接这种公共Wifi，存在一定安全隐患。

与之类似的是地下停车场缴纳停车费，有时网络信号不好，的确不方便。

二是在飞机上。如果乘坐的是廉价航空公司的航班，吃饭需要花钱，这种场景原先只能使用信用卡支付，以后就可以使用央行的数字货币支付了。

与之类似的是乘坐高铁，笔者也遇到过类似的情况，一次去餐车买吃的，当时经过的地方手机信号不好，支付时折腾了好半天才搞定。

如果以后有了DCEP，不论是在火车、飞机，还是在地下超市、地下停车场等场景，支付会变得更加方便。

双离线支付听起来很神奇，但实际上大多数人都实际用过，那就是——公交卡！

公交卡是采用典型的双离线支付，数据是在卡里和服务器都有。

每次刷卡都是将新数据立即回写卡中，同时读卡器也会记录。

公交车会隔一段时间将读卡器的数据回传到服务器上。想做坏事还是可以在对账清算的时候被揪出来。

关于“双离线支付”具体如何实现，现在还没有确切的说法，不过还是可以从某些公开的文献中一探究竟。

根据中国人民银行数字货币研究所发布的专利《使用数字货币芯片卡进行离线支付的交易及方法》，DCEP可以通过数字货币芯片卡实现离线支付：

此专利可以在 国家知识产权局 等网站查询到，离线支付的具体流程在正文中有详细描述，让我们来看一下数研所在2016年提出的这项专利：

看起来好像有些晦涩，没办法，专利都是这样子的写法，笔者尝试用白话翻译一下：

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。

总的来说，该过程可以类比为付款方现场开具支票，收款方事后凭支票去银行兑现。

在上述双离线支付场景中，电子支付对离线支付过程中可能出现的重复支付的检查是滞后的，即只能在支付完成后实施。

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，即对不良记录将录入征信系统以作惩戒。

当然，系统在具体实现时，也可设定离线支付的最大支付额度（如1000元），以规避风险。

从普通百姓的角度来说，在大多数情况下，使用DCEP并不比使用支付宝和微信方便。

不过笔者相信推行DCEP，会有利于人民币的国际化。DCEP 可以降低国际友人的使用门槛，随着中国消费者走出国门进行境外的消费，说不定在不久的将来，我们的国际友人通过手机号注册一个钱包，就可以直接收款，而不必再通过开通银行账号。

相信随着DCEP的正式落地，一种新的支付方式即将出现在我们的日常生活之中，真正的数字货币时代即将到来。

D. 专利分析：数字人民币的“双离线”支付问题

移动支付网 作者 佘云峰：7月16日，中国人民银行发布了《中国数字人民币的研发进展白皮书》（以下简称“白皮书”），以阐明人民银行在数字人民币研发上的基本立场，全面地阐释了数字人民币体系的研发背景、目标愿景、设计框架及相关政策考虑。

不过对于业内普遍比较关心的“双离线”支付白皮书并没有过多阐释，仅仅表示正在与手机制造商合作，研究提供包括双离线交易等功能在内的移动支付新体验。基于智能可视卡测试脱离手机的硬钱包支付模式，为弥合“数字鸿沟”提供可能。

对此，移动支付网详细介绍了关于数字人民币“双离线”支付可能存在的表现形式和影响（数字人民币双离线探讨断网断电能保证支付吗？），本次我们将从专利角度来具体看看“双离线”支付的一些技术细节。

使用数字货币芯片卡进行离线支付的方法及系统

中国人民银行印制科学技术研究所在2016年申请了一项名为《使用数字货币芯片卡进行离线支付的方法及系统》的专利，这也是央行体系中为数不多的直接与“双离线”相关的专利布局。

中国人民银行印制科学技术研究所，隶属中国人民银行总行，是钞票印制专业科研单位，以应用开发研究为主，兼顾应用基础研究。而从专利布局来看，它也是央行系中唯一一家提供数字货币芯片卡相关专利布局的机构。

专利书表示，使用数字货币芯片卡进行离线支付时，受理终端设备在未与商业银行数字货币系统建立网络连接的情况下，接收交易金额；用户终端设备通过近距离无线连接方式从受理终端设备获取交易金额，并将交易信息发送至受理终端设备；受理终端设备与商业银行数字货币系统建立网络连接之后，受理终端设备将交易信息发送至商业银行数字货币系统；商业银行数字货币系统在接收到交易信息后，向中央银行数字货币系统发送变更属主的请求；中央银行数字货币系统在接收到变更属主的请求后，将数字货币的属主变更为受理终端设备对应的商户代码。

而整个交易逻辑其实非常清晰，即用户通过“卡式硬件钱包”在受理终端进行数字货币离线支付时，受理终端通过接收信息后确认交易信息（卡信息和交易金额）和账户是否正常使用。等到受理终端与数字货币系统建立网络连接之后，再将交易信息发送至商业银行数字货币系统，商业银行数字货币系统在接收到交易信息后，再向央行数币系统发送变更属主的请求。

在离线支付过程中，收款用户对收到的数字货币当时能验证其真伪，但仍需对数字货币是否进行过重复支付开展后台验证。其设计思路是：需重复支付验证的数字货币在客户端电子钱包程序(如POS机)中标识为“待重复支付验证”，POS机一旦联到网络，就自动向数字货币系统进行重复支付验证申请。系统收到验证申请执行相应操作，在登记中心补录交易流水，更新数字货币属主。如收款人不是系统的注册用户，系统还会记录收款人预留的取款密码。

在这其中，专利还介绍了公私钥加解密、数字证书、PKI和IBC安全认证体系等等。当时专利还详细介绍了数字货币的币值与找零问题，但是从后面的发展来看，数字人民币的体系并没有采用这种固定面额的形式。

实际上，从专利书来看，彼时的专利有一个关键问题在于，受理端完成离线支付交易后在不联网的状态下是无法正常收到这笔钱的。而对于这个问题的细节，专利并没有展开讨论。

基于数字货币的离线支付方法、终端及代理投放设备

此后，中国工商银行股份有限公司（以下简称“工商银行”）在2018年也申请了一项名为《基于数字货币的离线支付方法、终端及代理投放设备》的专利，该项专利介绍了数字货币在双离线情况下的支付方法。这也是银行方面在数字货币“双离线”支付上为数不多的专利布局。

专利书描述，该方法应用于收款终端，包括：验证付款用户的数字证书，若付款用户的数字证书在有效期内，从付款终端获取经过付款用户私钥签名的交易信息；利用所述付款用户公钥验证所述交易信息的合法性，利用所述收款用户私钥对所述离线数字货币进行解密，比较离线数字货币的金额与交易金额；如果所述交易信息合法且所述离线数字货币的金额与交易金额相同，则通知所述付款终端扣款；当接收到所述付款终端发送的扣款成功通知，登记离线交易记录，增加账户中的离线数字货币计数。

其中，数字货币投放管理设备101部署在中国人民银行，用于管理各代理投放机构的数字货币投放额度，该数字货币投放额度由数字货币投放管理设备101根据代理投放机构的投放需求进行设置，并冻结代理投放机构相应额度的存款准备金。数字货币投放管理设备101根据数字货币投放额度生成投放币，并将投放币信息以报文等形式发送给部署在各代理投放机构的代理投放设备102。

代理投放设备102接收到数字货币投放管理设备101发送的投放币信息，并根据用户兑入数字货币的需求为用户生产对应金额的数字货币，并对数字货币的账簿进行管理，为用户提供相关账户余额查询、在线交易入账和圈存离线金额等服务。

收款终端103和付款终端104可以为手机、平板电脑或智能穿戴设备等支持移动支付的网络设备。

在离线支付场景下，收款终端103和付款终端104之间通过离线方式进行信息交互；而终端与代理投放设备102之间通过网络进行通信。

专利书中表示，在双离线支付的情况下，由于处于未联网状态，虽然收款用户终端账户中的离线数字货币的计数增加了，但是在代理投放机构中收款用户账户的并未发生变更，也即此时收款用户在代理投放机构中存储的款项并未增加，那么当前收款终端接收到的离线数字货币不能用于对外支付。因此，可以冻结离线数字货币；当连接到网络，向代理投放设备发送离线交易记录，以供代理投放设备根据离线交易记录进行账户中数字货币计数的变更；解冻离线数字货币，解冻后的离线数字货币可用于向其他用户付款。

而专利中提到，本方案中的离线数字货币的额度是基于用户在本代理投放机构的存款金额，通过申请而生成的。尽管离线交易时，付款用户公钥验证交易信息的合法性，利用收款用户私钥对离线数字货币进行解密，比较离线数字货币的金额与交易金额。但值得注意的是，除数字证书具有有效期外，代理投放机构向用户下发的离线数字货币也存在一定的有效期限，在该有效期限内，用户可以使用该离线数字货币；如果超出该有效期限，则终端需重新向代理投放设备申请离线数字货币。而在本申请实施案例中，收款终端还可以验证付款用户用于支付的离线数字货币是否在有效期内，以确定付款用户是否可以使用离线数字货币进行支付。

而通过以上描述，在移动支付网看来，这个专利所描述的“双离线”支付可能并非目前数字人民币所采用的“硬件钱包”方案，更像是一种基于数字人民币钱包账户的“软”方案，其币串并没有真正存储在硬件钱包本地。也因此，该方案的关键问题在于，离线支付的数字货币只能被“冻结”，在下一次联网同步之前而无法再次被交易。

数字货币双离线支付方法及支付系统

天翼电子商务有限公司是中国电信的全资子公司，其布局互联网金融和金融 科技 的重要板块，也是央行核准的第三方支付机构。其在2020年8月，申请了一项名为《数字货币双离线支付方法及支付系统》的发明专利。

专利提供了数字货币双离线支付方法及支付系统，其中双离线支付方法包括：建立商业银行和/或第三方支付机构之间的联盟区块链；数字货币离线交易用户通过设备端向商业银行的设备端申请数字货币圈存；当发生交易双方都离线的双离线交易时，收付款双方的设备端的安全域通过握手协议进行离线交易，并对交易结果进行签名认证；当交易双方的一方触网时，向商业银行/第三方支付机构的设备端发起线上结算。

从实现方式上来看，双离线支付仍然是，在双离线状态下收付双方通过数字证书以及公私钥加解密完成交易验证的过程，以及联网之后收付设备一方与商业银行的设备端系统同步交易结果并实现清结算的过程。

而这项专利与之前最大的不同在于，其建立了商业银行、第三方支付机构之间的联盟区块链，由央行的设备端进行监管，央行的设备端作为联盟区块链中与商业银行节点、第三方支付机构节点功能相同的区块链全节点，并持有所述联盟区块链上隐私交易的私钥，所述私钥用于解密隐私交易。

优点在于，基于区块链的数字证书机制以及基于可信硬件执行环境TEE的安全域操作保证了交易安全可靠；同时区块链的使用保证了即使银行账户系统被攻击，交易证书服务仍可可信运行，可最大程度保证恶意交易被识别，交易全程安全可信。

但是从专利描述来看，该专利同样采用的是在原有账户中冻结圈存资金的操作，即离线支付前设备端从自己的资金账户里圈存一定金额的数字货币并存入自身设备安全域中，而同时商业银行设备端在用户的资金账户中对应冻结该笔数字货币。当离线支付完成后，收付双方有一端设备在线时，即向商业银行设备端发送交易许可证书与离线交易结果，商业银行设备端根据所述交易结果中的交易状态数据对所述用户的资金账户进行清结算操作，清算完成后解冻所述用户的资金账户在圈存时冻结的资金并完成结算。

那么在这个前提下，离线支付状态下的数字货币在未清结算前是否能进行二次流转，我们不得而知。

结语

从目前的几个主要专利来看，数字人民币双离线支付的基本实现已经跃然眼前，但是很多技术细节仍然不够清晰，尤其是“离线状态下”数字货币的二次流转问题。

很早之前，我们曾讨论过央行数字货币的可能形态，到底是基于账户还是代币？是UTXO还是余额模型？（链接：账户还是代币？UTXO还是余额模型？双离线下的DCEP形态思考）如今，这个问题的答案已经比较清晰，从数字人民币的大方向来看，肯定是基于账户体系的，但是双离线支付下账户体系存在的问题如何解决，还需要继续观察。