中国人民银行刊行的法定数字钱币,是现金钱币的数字化,需要能够举行离线支付。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,可以巧妙地通过行使密码学手艺解决离线支付问题

前文我们已经基本形貌过DCEP的基础结构。

DCEP不同于账本模式,接纳的是模拟真实钱币的方式来举行的。其详细的支付行为不是通过记账而是通过钱币所有权转换来完成。

而这就为离线支付提供了一个基础。

数字钱币场景需要使用密码学来举行所有权验证,而基于密码学的所有权认证模式是不需要装备在线就可以完成的。因此,DCEP才可以举行离线支付。

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举行验证,保证买卖双方的身份的准确性。

在账户系统的模式下,为了对用户身份举行验证,买卖双方往往需要毗邻中央的服务器,依赖中央的服务器来对双方的身份举行认证。

这种模式实现简朴,然则无法举行离线化。由于在这种模式下,买卖双方必须在买卖时在线。只有在线的装备,才气够毗邻中央服务器对数据举行验证。

而接纳这种认证方式的缘故原由,是每一次买卖的对手方都可能是一个新的对手方。为了保证买卖对手方身份的准确性,每次买卖都要询问服务器对方身份是否准确。

在这种模式下,详细的认证流程如下:

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买卖对手方时,不需要与中央服务器相同,而是仅仅通过收到对手方的信息,就可以对其身份举行确认。

这种模式的实现,在DCEP中接纳的是基于密码学的证书机制。

在对手方注册钱包的时刻,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,对身份信息举行核实,核实通事后,再向对手方发表经由自己的私钥署名的数字证书。对手方收到数字证书后,将其保存在自己的内陆。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。

当买卖行为发生时,买卖方会内置认证服务器的公钥。同时,买卖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由认证服务器署名,买卖方可以直接凭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。

基于数字署名的钱币认证

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,也应用在认证数字钱币的刊行流程与数字钱币自己上。

在我们对DCEP的专利解读中,提到过数字钱币的结构。

如下图所示,一张钱币包含了数字钱币额度控制位、钱币所有者的身份标识、以及钱币投放系统的数字署名。

对数字钱币的校验是需要行使钱币投放系统的数字证书与投放系统的署名举行验证,从而保证这张钱币的真实性。

接下来,还需要对数字钱币的额度控制位举行认证,额度控制位的结构大致与下:

对额度控制位的校验,是需要行使额度治理系统证书与额度治理系统署名举行验证,保证额度控制位的真实性。

一张钱币只有同时知足如上两个条件,才气正式通过验证。

数字钱币的这两个验证条件,使得在拥有额度治理系统证书的情况下,装备能够在内陆通过计算来验证钱币的真实性。

基于数字署名的买卖认证

凭据DCEP的设计模式,两个装备之间发生的数字钱币买卖最终是需要数字钱币投放系统举行确认的。

数字钱币的结构中,所有者标识指的是用户的钱包证书。当数字钱币投放系统认可一个数字钱币被一个钱包所拥有时,会行使自己的私钥对数字钱币举行署名,进而天生一个新的数字钱币。

而让数字钱币投放系统认可一张钱币所有权转移的方式,即是将双方发生的买卖提交给数字钱币投放系统。

数字钱币投放系统在收到买卖请求后,会验证数字钱币原本拥有者是否已经在这次买卖上举行署名,同时确定这笔钱币拥有者的身份。当确认通过时,数字钱币投放系统会为新的钱币拥有者天生新的钱币。

这个流程是买卖双方钱包在线时完成的。在买卖时间戳的保证下,这个详细的流程可以被延时完成,即数字钱币的最终确认流程可以与买卖过程星散开来。

这种数字钱币买卖与确认星散的模式,最终保证了数字钱币的离线买卖。

实际上,数字钱币买卖体自己的天生与验证是可以离线完成的,用户收到数字钱币买卖体,只要买卖体自己是准确的,用户就相当于可以收到真实的钱币了。

最终,拥有买卖体的用户只需要将数据提交即可换取真实的DCEP。

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