通过专利推测DCEP的设计和部分方案

这篇文章主要是通过查询央行2017年相关专利分析得出的，具体产品推出可能是有出入

DCEP 顶层设计

在全部专利看下来，包括了解穆长春司长对于DCEP的介绍后，总结来说：与区块链技术没有关系，但是借参考了区块链中数字货币的理念即：

与区块链相似理念

安全性，匿名性，不可双花，不可伪造，公平性

在此基础上又增加了央行数字货币自己的一些特性：

### 与区块链的不同

前台匿名后台实名，兼容现有体系

央行数字货币系统(双层运营模式)

所谓双层运营模式是：个人通过商业银行或商业机构开设数字钱包，央行管理商业银行，不直接面向用户。

为了完成央行提出的双层运营模式，数字货币系统一共规划了三个部分：

• 中央银行数字货币系统

• 商业银行数字货币系统

• 认证中心

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下面逐一介绍一下

中央银行数字货币系统

中央银行数字货币系统主要用于产生，发行，对数字货币进行权属登记。

数字货币产生

目前有三种方式都可行

• 1.按流通中的实物货币面额产生该面额的数字货币 (和现金的rmb 类似 1，5，10，20，50，100)。

• 2.预设最小单位面额产生该面额的数字货币（类似于所有数字货币都是1）。

• 3.按照用户提款金额产生以该提款金额的数字货币（类似于不规定数字货币的具体数字是多少，根据每次交易和找零来创建货币 (这种方式和BTC的UTXO模型最为相似)）。

数字货币发行

• 它是一串代码，具有与实际流通重的面值一样的币值意义。

一种可能的情况是央行直接一次性发行本次计划发行的流通数量。

下图描述了单位货币生成的流程。

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权属登记

可以理解成央行是维护了一张大表，表内存放了所有发行了的数字货币，以及它的归属人

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每次由权属变更就会相应修改数字货币属主

商业银行数字货币系统

针对数字货币执行银行功能

认证中心

IBC认证中性，CA认证中心

认主要职责

• 央行数字货币系统和商业银行数字货币系统认证

• 央行数字货币系统和用户终端交互提供认证

DCEP 流通方式

大体介绍完央行数字货币系统所拥有的模块后，下面按核心要素和场景来深入介绍一下DCEP的特征和使用方式

系统核心要素

一种币，两类库，三个中心

一种币

即经过央行生成，发行的数字货币

两类库

央行数字货币发行库

央行根据数字货币发行总量，央行统一生成数字货币，存放在央行发行库中。

商业银行的银行库

根据商业银行数字货币的需求申请，将数字货币发送到相应商业银行存放数字货币的数据库中。即数字货币从发行库到银行库。（这个申请是需要给央行兑付100%的存款准备金的），在登记中心这些数字货币对应的属主由央行改为商业银行。（登记中心后面介绍）

电子钱包(用户)

当用户申请提取数字货币时，数字货币从银行库到流通环节，进入客户端的存储介质中。从银行库到用户的电子钱包。在登记中心，这些数字货币对应的属主由商业银行改为用户，并记录相应操作流水。这部分主要还是概述，后面会详细描述每个步骤。

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三个中心

登记中心

• 修改数字货币所属权

• 记录操作流水

• 验证交易数字货币的合法性(有哪些)

IBC认证中心

基于标识的密码技术建立的认证中心。

可以只使用姓名，ip地址，电子邮箱，手机号等作为用户标识。DCEP比较可能的是使用手机

私钥由密钥中心根据系统主密钥+用户标识 计算得出。

特点：

• 不需要第三方来保证公钥的真实性。

• 可以本地离线加密

• 实现成本低，效率高

使用场景

一般用户有限额支付，未绑定账户

CA认证中心

基于PKI体系，对机构和用户证书进行集中管理。

使用场景

绑定账户的用户

机构大额支付

• 安全系数高

下图是两种体系的对比:

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具体流通过程

上面已经描述过从申请用户钱包到支付的流程，这边详细展开的说一下.

使用数字货币钱包方式

场景说明：用户通过手机下载由商业银行提供的APP安装程序登陆使用数字货币系统过程。

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取款

场景说明：从商业银行账户提取数字货币（用户从自己工商银行账户中取250元兑换数字货币）

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使用现金和这个场景类似

存款

和取款场景类似，不过在所属权转换时是将本属于用户的所属权变更到属于商业银行

找零

现金交易是有全款支付和找零支付两种场景的。

假设有用户要用100元购买80元的产品

结合上面说的央行数字货币可能的三种产生方式：

可能的找零方式如下

• 1.最小金额方式：不需要找零

• 2.按照用户提款金额产生以该提款金额的数字货币的方式：不需要找零

• 3.按流通中的实物货币面额产生该面额的数字货币:需要找零

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数字货币交易

离线支付

央行数字货币交易系统中，离线支付主要场景是近场支付，在近场支付过程中，接收方需事后联机确认收款，也就是说离线支付不代表可以永远离线。

相关专利明确的可以找到的是16年中国人民银行印制科学技术研究所申请的:使用数字货币芯片卡进行离线支付的方法及系统(CN 107230079)

在几乎同时间申请的：数字货币系统 这一专利中也有相关讨论，不过没有十分详细的描述。

使用数字钱包实现离线支付的两种场景

• 收款方是注册用户

• 收款方是非注册用户

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另外还有值得注意的是：
数字货币系统中定义只允许用户一次离线交易，就是说用户在用户之间离线交易完成后，需要用户确认商业银行是否有央行发来的交易成功信息。如果没有是不能进行下一笔交易的。这样做的好处在于有助于避免恶意的大量离线支付。

使用芯片卡方式

申请芯片

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支付过程

具体支付过程和使用数字货币钱包方式类似。

DCEP 监管

拿穆长春的话来说

我们进行反洗钱、反逃税、反恐怖融资这些工作，都可以用前面提到过的大数据的方式。也就是说，虽然普通的交易是匿名的，但是如果我们用大数据识别出一些行为特征的时候，还是可以锁定这个人真实身份的。

所以说，出于反洗钱的考虑，我们对数字钱包也是有分级和限额安排的。比如说你就用一个手机号码注册一个钱包，那你这个钱包当然可以用，但是级别一定是最低的，只能满足日常小额支付需求；但如果你要能上传一下身份证，或者再上传一个银行卡，就可以获得更高级别的数字钱包，如果你还能到柜台去面签一下，那可能就没有限额了。

并且因为交易至少是需要提取一些特征的，例如手机号，即使是低级别，小额匿名交易，通过大数据分析一样能够进行监管。

附录

具体交易的签名和验证流程

上文说过SE区保存有本用户的私钥，本用户的公钥 和 央行的公钥

• 用户私钥：主要用作交易签名

• 用户公钥：主要用做转账时转出方加密

• 央行公钥：验证数字货币真伪

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