ALI:科普 | 神奇了，數字貨幣怎么能夠離線支付_GALI

作者：陳利人

來源：待字閨中

常看到數字貨幣的文章寫，“過不了多久，你的手機上，就能用上央行的數字貨幣，支付可以“離線”進行，不用網絡和手機信號，手機和手機之間碰一碰，就可以完成。”

這么magic，你會不會很納悶，都沒有網絡，數字貨幣怎么能夠實現“離線”支付呢？

數字貨幣，又稱加密貨幣，這恰好是區塊鏈的魔力所致，后面的密碼學，和由之而來的，公鑰私鑰體系，和數字簽名。

每個手機上，都會運行一個公鑰私鑰生成應用，這個應用充分利用了隨機性，每次運行，都會產生一個唯一的公鑰和私鑰對，這個對，不會和歷史上已經產生的對重復，而且今后也不會重復。如果非要嚴謹，唯一仍然有很小很小很小的概率會重復，但對的位數足夠長的話，幾乎可以忽略不記。

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

公鑰作為用戶的賬號，保證每個用戶每次運行應用都是不同的，可以公開出去，用來接收別人發起的支付。私鑰，也是唯一的，而且只有運行應用的用戶才知道，是個高級秘密，這個秘密只有用戶自己知道，也不應該透漏給任何人。以后，對每個用戶發起的支付，必須以這個私鑰來對交易進行簽名。由于私鑰只有用戶自己知道，如果，有任何的交易，用這個私鑰簽名了，那么一定只可能是這個用戶所為，不可抵賴。如果，用戶泄露了私鑰，用戶也只能自行擔當了，沒有別人能夠替他背這個鍋。

動態 | 區塊鏈技術入選科普雜志《科學美國人》2019十大突破性技術榜單:據新浪網今日新聞報道，美國科普雜志《科學美國人》公布 2019 十大突破性技術榜單。區塊鏈技術因在保障食品安全中的作用而上榜。 入選榜單具體原因：區塊鏈技術的發展應用將顯著改善食品污染源數據追蹤的困境。利用區塊鏈云端系統，食品制造商可以依次在計算機儲存各類過程的信息。[2019/9/29]

有了這些基礎知識，那么接下來就好理解數字貨幣的離線支付了。

假設Alice要給Bob支付10個數字貨幣。Alice和Bob都有自己的手機數字錢包。正好Alice和Bob都在荒郊野外，沒有手機信號，沒有網絡，但Alice和Bob的手機之間是可以通過藍牙，或是點對點，或是二維碼通訊的。因為大家都熟悉掃描二維碼支付，那我們就假定他們之間也是通過二維碼來完成的。

動態 | 央行官微舊文重發“再科普”：范一飛詳解數字貨幣:據中國經濟網消息，今日，央行官微公眾號頭條重新發布央行副行長范一飛在2018年1月25日題為《關于央行數字貨幣的幾點考慮》的文章，對央行數字貨幣再次進行科普。同時，微信公眾號第二條發布支付司副司長穆長春8月10日在第三屆中國金融四十人伊春論壇上的演講。近年來，各主要國家和地區央行及貨幣當局均在對發行央行數字貨幣開展研究，新加坡央行和瑞典央行等已經開始進行相關試驗，人民銀行也在組織進行積極探索和研究。[2019/8/21]

首先，Bob打開手機數字錢包，點擊二維碼收款，這時，手機顯示收款二維碼，其實，二維碼里包含的信息主要是Bob的手機錢包地址，也就是Bob的公鑰。

金色財經獨家分析 監管機構、媒體、業界提示詐騙風險 區塊鏈科普道阻且長:新華社今日發文表示，近來“區塊鏈”類詐騙案件頻發，不法分子以“投資虛擬貨幣周期短、收益高、風險低”為借口，騙取用戶信任并誘使其轉賬進行投資。無獨有偶，同日消息，騰訊手機管家安全專家也提醒此類風險，并從技術上提出防騙建議。在美國，監管機構警示加密貨幣欺詐現象普遍承諾高收益而不披露潛在風險。金色財經獨家分析，不法分子假借新技術之名進行詐騙，一方面是抓住民眾趨利的心理，一方面反映出區塊鏈科普的欠缺。區塊鏈是新興科技和底層技術并有改變社會生產關系的潛力，應該進行系統性的科普教育，當前，部分大學已經開始設置了區塊鏈課程，但對于普通民眾仍然有科普的需求，人們應該了解到系統和正確的知識，不僅要了解區塊鏈的好，也要明確局限和弊端，以在高收益的誘惑下，保持清醒客觀。[2018/4/11]

接著，Alice打開手機數字錢包，開啟攝像頭，掃描Bob的收款二維碼，其實就是得到了Bob的公鑰。這時，Alice把Bob的公鑰，自己的公鑰和支付10個數字貨幣的信息，打包成一個交易，然后用只有Alice自己知道的私鑰，給這個交易簽名，但是沒有網不能寫到鏈上。當然，手機數字錢包，會檢查Alice是否有足夠的數字貨幣來支付。你可能會說，Alice用的是一個hacked錢包，沒有足夠的錢也能打包和簽名這個交易。但沒關系，我們仍然假定是正常的。然后，Alice的數字錢包把這個簽名的交易生成一個二維碼讓Bob掃描。

接下來，Bob掃描Alice手機數字錢包上的二維碼，把剛才包含Bob公鑰，Alice公鑰和支付10個數字貨幣的信息的交易保存下來，因為這時沒有網，不能寫到鏈上。暫且認為Alice是個誠實的人，而且使用的是正常的數字錢包。這時，暫且認為離線支付已經完成。

這個過程，就如同Alice給了Bob10元現金，雙方都記下了10元現金的序列號，并且手寫簽名。至于這10元是真鈔還是假鈔，Bob暫時沒有辦法驗證。直到Bob某天去銀行，才知道這10元的真偽。

在沒有網的期間，Alice還可以繼續給不同的人支付，就用類似上面的流程。

好了，Alice或者Bob，回到了繁華的市區，手機信號有了，網絡有了。這時，Alice上網了，手機錢包會把簽名的交易準備寫到鏈上，這時，如果交易沒有問題，就會正式寫到鏈上。如果Alice故意不聯網，或是交易是偽造的，那么鏈上沒有這次交易的信息。這時，只有等著Bob上網了。Bob一上網，就會把Alice傳給他的交易準備寫到鏈上，成功的話，everythingisOK，原來離線的支付，現在上線了。正式完成了支付和交易。

問題來了，如果Alice故意作弊，用了hacked的數字錢包，或者是偽造了交易，或者錢不夠簽名了交易，這時Alice和Bob要把這個交易寫到鏈上都不會成功。這時，相當于離線的交易沒有成功。如果Alice是誠實的，用的是自己的私鑰簽名的，這時Bob還能找到Alice，讓她重新支付。如果Alice是不誠實的，用的都不是自己的私鑰，那這種情況就麻煩了。為了避免這種情況發生，那么Bob最好等有網了，驗證之后，再給Alice發貨，或是提供服務。這和現實世界中的假幣到銀行才能被發現一樣。

由此看來，離線支付，對誠實的雙方來說，是完全沒有問題的。而對不誠實的支付者來說，離線是有問題的，不到上網寫到鏈上是沒法解決的，就如同不到銀行，現實世界的假幣也沒有解決。只能通過事后追責。

到此為止，謎底解開了，你是否明白了后面的magic。

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