CN111144862B - 数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质 - Google Patents

数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质，利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链，实现了双离线交易，双方均离线的情况下实现安全支付。

Description

数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质
技术领域
本发明涉及区块链应用技术领域，尤其涉及一种数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
随着科学技术的进步，区块链技术蓬勃发展、方兴未艾。区块链以其分布式账本、可溯源、不可篡改、低信任等特性在众多行业特别是金融领域获得了广泛的应用，很多政府与企业也正在积极尝试使用区块链技术来解决数字货币发行中存在的技术问题。
然而，目前一些现有基于区块链实现的数字货币产品还存在许多问题，离进入大众消费领域还有很大的距离。这些问题主要集中在以下几点：
1、在区块链中完成一笔交易需要等待较长的确认时间
2、交易双方必须要实时或长时间保持在线状态(与区块链网络连通)，无法实现离线支付
3、所有交易历史记录都可以在链上追溯，用户实际隐私安全程度不高。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
基于上述原因，本发明提出了一种数字货币双离线支付的实现方法、装置、设备、存储介质。
发明内容
为了满足上述要求，本发明第一个目的在于提供一种数字货币双离线支付的实现方法，本方法主要目的在于实现双离线交易，收支双方均离线的情况下实现安全支付，且可以实现对外(公众)保护用户隐私，对内(监管机构)又可追溯，通过发行新货币替换旧货币，降低用户交易被跟踪的风险，数字货币交易TPS与交易处理时间能满足日常消费使用，可以帮助用户在丢失私钥的情况下找回钱包，降低用户损失，保护资产安全。
本发明的第二个目的在于提供一种数字货币双离线支付的实现装置。
本发明的第三个目的在于提供一种实现数字货币双离线支付的计算机设备。
本发明的第四个目的在于提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供了一种数字货币双离线支付的实现方法，包括以下步骤：
利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据。
在一个可能的实施方式中，利用所述区块链网络将存储数据分为不对数字钱包开放的数字货币分发机构之间的内部账本、对数字钱包开放的外部账本，所述内部账本用于存储用户身份信息、监管验证用户身份，所述外部账本用于存储已注册钱包、已确认资产信息。
在一个可能的实施方式中，通过具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用构成所述数字钱包，将用户的数字资产以不可复制也不可篡改的方式加密存储在NFC模块的芯片中。
在一个可能的实施方式中，所述方法还包括，当所述数字钱包联网，发送待确认的离线交易至所述区块链网络进行确认，将可用的数字资产替换为由所述区块链网络确认的新的数字资产，断开与历史交易的联系。
在一个可能的实施方式中，所述方法还包括，当所述数字钱包联网，从所述区块链网络同步最新且包括数字钱包信息和已确认的交易信息的账本数据，用于离线交易时确认数字钱包与数字资产的合法性。
在一个可能的实施方式中，所述数字资产的数据格式由交易构成，所述数字资产包括表示链接到前一笔交易的某个输出的输入、表示当前交易中产生的新资产的输出、包括交易时间和付款方签名以及交易Hash的基本信息。
在一个可能的实施方式中，所述方法还包括交易过程中对资产验证步骤，所述验证步骤为，当以下所有项均为真，交易过程的验证才能通过：
原始的数字资产在区块链网络上验证有效，为未花费状态，付款方签名有效且为区块链信任节点；
所述交易Hash值验证有效；
所述交易时间大于每个输入的交易时间；
所有所述输出的金额总和等于所有输入金额总和；
所有所述输入的收款地址相同，并且与交易的付款方签名匹配，付款方签名内容无误；
所有所述输入的花费证明签名有效，且签名方为本交易中的交易对方的签名。
在另一方面，本发明提出了一种数字货币双离线支付的实现装置，包括以下单元：
货币分发单元，用于利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
钱包注册单元，用于当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
在线支付单元，用于当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
离线支付单元，用于当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
数据同步单元，用于当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
钱包找回单元，用于当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据。
在另一方面，本发明还公开了一种实现数字货币双离线支付的计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数字货币双离线支付的实现程序，所述数字货币双离线支付的实现程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
在另一方面，本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：采用本方案的数字货币双离线支付的实现方法，通过区块链与数字签名等技术，建立了一套安全可信的数字货币钱包交易系统，并实现了以下目标：
1、实现双离线交易，收支双方均离线的情况下实现安全支付
2、可以实现对外(公众)保护用户隐私，对内(监管机构)又可追溯
3、通过发行新货币替换旧货币，降低用户交易被跟踪的风险
4、数字货币交易TPS与交易处理时间能满足日常消费使用
5、可以帮助用户在丢失私钥的情况下找回钱包，降低用户损失，保护资产安全。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明一种数字货币双离线支付的实现方法的具体实施例流程示意图；
图2是图1步骤S2的具体实施例流程示意图；
图3是图1步骤S3的具体实施例流程示意图；
图4是图1步骤S4的具体实施例流程示意图；
图5是图1步骤S5的具体实施例流程示意图；
图6是图1步骤S6的具体实施例流程示意图；
图7为本发明一种数字货币双离线支付的实现方法的数字资产的完整数据格式定义示意图：
图8是本发明一种数字货币双离线支付的实现装置的具体实施例的框架示意图；
图9是本发明一种实现数字货币双离线支付的计算机设备的具体实施例的框架示意图；
图10是本发明一种非临时性计算机可读存储介质的具体实施例的框架示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
由于BTC、ETH、EOS等类型的加密资产基于共识算法发行，并无任何信用背书，价值波动太大，无法应用于日常消费中，也无法实现货币应当具有的价值贮藏及成为记账单位等特性。本发明所描述的数字货币非常见的区块链加密资产，而是由政府央行或企业联盟发起且具有信用背书的一种数字货币。本发明不限定数字货币的发行方，也不限定数字货币发行的技术手段。意图提供一个通用的数字货币钱包方案，让数字货币能像纸币一样方便快捷地应用在大众的消费流通过程中。
如图1所示的方法流程图，为本发明提供的一种数字货币双离线支付的实现方法的具体实施例流程示意图，包括以下步骤：
步骤S1，利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
步骤S2，当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
步骤S3，当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
步骤S4，当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
步骤S5，当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
步骤S6，当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据。
具体地，上述步骤的段落顺序不作为本发明方法的实施顺序，其中，当区块链网络创建时，执行步骤S1；
如图2、图3、图4、图5所示的流程示意图，分别为本发明的钱包注册流程、在线支付流程、离线支付流程、钱包联网同步流程、钱包挂失找回流程，具体地，钱包注册流程、在线支付流程、离线支付流程、钱包联网同步流程、钱包挂失找回流程分别与步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5、步骤S6相对应，当使用者触发每一个步骤的触发条件时，执行该步骤以完成相应的操作。
如图2所示的实施方式，当钱包首次启用时，用户需要先生成一个随机助记词，并设置用户密码。钱包应用会根据助记词与密码为钱包生成私钥，并加密存储在NFC模块芯片中。并根据私钥生成公钥，与根据钱包ID生成的钱包地址一起提交到区块链网络中完成注册。
如图3所示的实施方式，钱包可在联网状态下进行在线支付：只需输入收款方的钱包地址与支付金额，提交到区块链网络中等待确认即可。
如图4所示的实施方式，钱包可在离线状态下完成支付，收付款双方钱包终端靠近后，通过NFC进行感知并建立连接，通过双方公钥进行加密通讯，完成支付过程。
作为一个较佳的实施方式，利用所述区块链网络将存储数据分为不对数字钱包开放的数字货币分发机构之间的内部账本、对数字钱包开放的外部账本，所述内部账本用于存储用户身份信息、监管验证用户身份，所述外部账本用于存储已注册钱包、已确认资产信息，本步骤主要由数字货币分发机构实现。具体地，数字货币分发机构连接着数字货币的发行端与钱包端，类似商业银行，将货币按照业务规则分发到用户的钱包。数字货币分发机构服务采用区块链方式实现，由多家数字货币分发机构的节点组成联盟链。
数字货币分发机构为数字钱包提供以下服务：
1、完成钱包身份注册，将用户身份、钱包ID与公钥分别记录到内部与外部区块链账本中；
2、确认钱包发起的离线交易与在线交易，贮存通过确认的交易，为收款方发起一笔价值相同的存款资产，替换掉旧的历史交易中的资产，以此隐藏用户交易历史数据(隐藏转出方与历史过程)。由于使用的是分发机构采用联盟链，可以支持很大的TPS与很短的交易确认延时，不影响用户的日常消费中使用。
3、为钱包同步提供最新的公开账本数据(已注册钱包与已确认资产)
4、为丢失私钥的用户完成钱包恢复功能。
作为一个较佳的实施方式，通过具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用构成所述数字钱包，将用户的数字资产以不可复制也不可篡改的方式加密存储在NFC模块的芯片中。
具体地，数字货币钱包由具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用组成。每个钱包拥有唯一的ID，用户数字资产加密存储在NFC模块芯片中，不可复制也不可篡改。
其中，钱包软件运行在带有近场通信(NFC)功能智能终端设备上，拥有不可篡改、不可复制的唯一钱包ID,用户可结合钱包ID生成自己的私钥与公钥，并将用户身份信息、公钥与钱包ID上传至区块链完成注册。钱包对法定的监管机构实名，对其他机构匿名，实现了较好的隐私保护作用。
作为一个较佳的实施方式，钱包可以在联网与离线环境下完成支付，充分利用NFC芯片加密存储以及短距离通讯等特性，确保数据存储与通讯安全。
作为一个较佳的实施方式，钱包内的可用资产数据内容带有从区块链确认开始的所有离线交易历史信息、交易双方签名，并绑定当前钱包信息，确保资产不被伪造、不可双花。
作为一个较佳的实施方式，当所述数字钱包联网，发送待确认的离线交易至所述区块链网络进行确认，将可用的数字资产替换为由所述区块链网络确认的新的数字资产，断开与历史交易的联系，增强用户隐私保护。
作为一个较佳的实施方式，当所述数字钱包联网，从所述区块链网络同步最新且包括数字钱包信息和已确认的交易信息的账本数据，用于离线交易时确认数字钱包与数字资产的合法性。
作为一个较佳的实施方式，所述数字资产的数据格式由交易构成，所述数字资产包括表示链接到前一笔交易的某个输出的输入、表示当前交易中产生的新资产的输出、包括交易时间和付款方签名以及交易Hash的基本信息。
具体地，数字资产是用户数字钱包的可使用价值体现，其真实性与安全性犹为重要。本发明通过以下方法保证数字资产的真实性与安全性：
1、利用所述数字钱包为数字资产关联仅属于当前数字钱包的签名信息，当签名信息复制到其他数字钱包中即被识别为非法数据；
2、将所有离线交易过程数据、交易双方签名与对应数字资产相关联，当离线交易发生时，收款方需确认整个离线过程均为真实合法；
3、当所述数字资产在支付时，通过收款方将其修改为已支付状态，并为数字资产关联花费证明或收款方签名；
4、将收款方收到的数字资产、付款方的找零与交易双方的签名相关联，用于作为见证。
数字资产的完整数据格式定义如图7所示：
钱包资产分为原始资产与离线资产：原始资产是指由区块链网络确认后分发给钱包的资产，它的特点是无历史交易；离线资产是指经过一次或多次离线交易产生的新资产，它的特点是包含了所有的离线历史交易。资产的数据格式由交易构成，分为输入、输出和基本信息三大部分。
1、输入为当前交易中准备要花费的资产，它链接到前一笔交易的某个输出。由于原始资产无历史交易，所以它的输入为空；离线资产拥有一到多个输入。一旦某笔资产被某笔交易的输入所引用，即表示该资产已被花费，不可再次使用。
2、输出为当前交易中产生的新资产，一般交易可拥有一个或两个输出。其中，第一个输出为交易的收款方获得的新资产，第二个输出为付款方获得的找零(找零金额＝所有输入总金额–第一个输出的金额)。
基本信息包含三个字段：
1、交易时间：交易发生的当时的时间，存储格式为UTC时间戳
2、付款方签名：使用输入钱包私钥对所有输入资产Hash进行签名
3、交易Hash:对所有输入、所有输出、交易时间、付款方签名一起的Hash计算。
作为一个较佳的实施方式，交易过程中，针对资产的验证规则主要有，当以下所有项均为真，交易过程的验证才能通过：
原始的数字资产在区块链网络上验证有效，为未花费状态，付款方签名有效且为区块链信任节点；
所述交易Hash值验证有效；
所述交易时间大于每个输入的交易时间；
所有所述输出的金额总和等于所有输入金额总和；
所有所述输入的收款地址相同，并且与交易的付款方签名匹配，付款方签名内容无误；
所有所述输入的花费证明签名有效，且签名方为本交易中的交易对方的签名。
在另一方面，如图8所示，本发明提出了一种数字货币双离线支付的实现装置，其特征在于，包括以下单元：
货币分发单元100，用于利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
钱包注册单元200，用于当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
在线支付单元300，用于当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
离线支付单元400，用于当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
数据同步单元500，用于当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
钱包找回单元600，用于当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据。
其中，所述货币分发单元100、钱包注册单元200、在线支付单元300、离线支付单元400、数据同步单元500、钱包找回单元600用于执行上述步骤S1-S6，上述单元包括但不限于操作界面、显示界面等。
在另一方面，如图9所示，本发明还公开了一种实现数字货币双离线支付的计算机设备，包括存储器700、处理器800及存储在所述存储器700上并可在所述处理器800上运行的数字货币双离线支付的实现程序，所述数字货币双离线支付的实现程序被所述处理器800执行时实现如上述中任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
其中，所述存储器700可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM))或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
在另一方面，如图10所示，本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
所述存储介质可以是前述服务器的内部存储单元，例如服务器的硬盘或内存。所述存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述基于实体的词法检查装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如一个以上单元或组件可以结合或者可以集成到另一个计算机设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的计算机设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的计算机设备实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如一个以上单元或组件可以结合或者可以集成到另一个计算机设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例计算机设备中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种数字货币双离线支付的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据；
所述方法还包括，当所述数字钱包联网，发送待确认的离线交易至所述区块链网络进行确认，将可用的数字资产替换为由所述区块链网络确认的新的数字资产，断开与历史交易的联系；
钱包内的可用资产数据内容带有从区块链确认开始的所有离线交易历史信息、交易双方签名，并绑定当前钱包信息；
利用所述区块链网络将存储数据分为不对数字钱包开放的数字货币分发机构之间的内部账本、对数字钱包开放的外部账本，所述内部账本用于存储用户身份信息、监管验证用户身份，所述外部账本用于存储已注册钱包、已确认资产信息；通过具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用构成所述数字钱包，将用户的数字资产以不可复制也不可篡改的方式加密存储在NFC模块的芯片中；所述方法还包括，当所述数字钱包联网，从所述区块链网络同步最新且包括数字钱包信息和已确认的交易信息的账本数据，用于离线交易时确认数字钱包与数字资产的合法性；
数字货币分发机构连接着数字货币的发行端与钱包端，将货币按照业务规则分发到用户的钱包，数字货币分发机构服务采用区块链方式实现，由多家数字货币分发机构的节点组成联盟链；数字货币分发机构为数字钱包提供以下服务：完成钱包身份注册，将用户身份、钱包ID与公钥分别记录到内部与外部区块链账本中；确认钱包发起的离线交易与在线交易，贮存通过确认的交易，为收款方发起一笔价值相同的存款资产，替换掉旧的历史交易中的资产，以此隐藏用户交易历史数据；为钱包同步提供最新的公开账本数据；为丢失私钥的用户完成钱包恢复功能；
数字货币钱包由具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用组成，每个钱包拥有唯一的ID，用户数字资产加密存储在NFC模块芯片中，不可复制也不可篡改；其中，钱包软件运行在带有近场通信功能智能终端设备上，拥有不可篡改、不可复制的唯一钱包ID,用户可结合钱包ID生成自己的私钥与公钥，并将用户身份信息、公钥与钱包ID上传至区块链完成注册，钱包对法定的监管机构实名，对其他机构匿名；
钱包资产分为原始资产与离线资产：原始资产是指由区块链网络确认后分发给钱包的资产，它的特点是无历史交易；离线资产是指经过一次或多次离线交易产生的新资产，它的特点是包含了所有的离线历史交易，资产的数据格式由交易构成，分为输入、输出和基本信息三大部分；1、输入为当前交易中准备要花费的资产，它链接到前一笔交易的某个输出；由于原始资产无历史交易，所以它的输入为空；离线资产拥有一到多个输入，一旦某笔资产被某笔交易的输入所引用，即表示该资产已被花费，不可再次使用；2、输出为当前交易中产生的新资产，一般交易可拥有一个或两个输出，其中，第一个输出为交易的收款方获得的新资产，第二个输出为付款方获得的找零；3、基本信息包含：交易时间，交易发生的当时的时间，存储格式为UTC时间戳；付款方签名，使用输入钱包私钥对所有输入资产Hash进行签名；交易Hash，对所有输入、所有输出、交易时间、付款方签名一起的Hash计算。
2.根据权利要求1所述的数字货币双离线支付的实现方法，其特征在于，所述数字资产的数据格式由交易构成，所述数字资产包括表示链接到前一笔交易的某个输出的输入、表示当前交易中产生的新资产的输出、包括交易时间和付款方签名以及交易Hash的基本信息。
3.根据权利要求2所述的数字货币双离线支付的实现方法，其特征在于，所述方法还包括交易过程中对资产验证步骤，所述验证步骤为，当以下所有项均为真，交易过程的验证才能通过：
原始的数字资产在区块链网络上验证有效，为未花费状态，付款方签名有效且为区块链网络信任节点；
所述交易Hash值验证有效；
所述交易时间大于每个输入的交易时间；
所有所述输出的金额总和等于所有输入金额总和；
所有所述输入的收款地址相同，并且与交易的付款方签名匹配，付款方签名内容无误；
所有所述输入的花费证明签名有效，且签名方为本交易中的交易对方的签名。
4.一种数字货币双离线支付的实现装置，其特征在于，包括以下单元：
货币分发单元，用于利用数字货币分发机构将数字货币的发行端和用于钱包端进行连接，通过所述数字货币分发机构基于区块链方式实现货币分发至用户的用于存储数字资产的钱包端；
钱包注册单元，用于当用户在数字货币分发机构开户时，生成用户唯一ID、钱包唯一ID、用户公钥、用户私钥，将数字钱包唯一ID与用户公私钥加密存储至数字钱包芯片，将用户唯一ID、钱包地址、用户公钥互相绑定后提交至区块链网络；
在线支付单元，用于当用户利用所述数字钱包进行在线支付时，获取用户输入的转账金额与收款方钱包地址，判断用户的数字钱包余额是否足够，若不够，则转账失败，若足够，则将转账信息提交到区块链网络确认以完成在线支付；
离线支付单元，用于当用户在数字钱包进行离线支付时，通过NFC使收付款双方建立连接，通过交换收付款双方的公钥实现验证身份并且进行加密通信，向付款方发送收款方输入的收款金额，根据付款方组织的资产生成交易提示付款方确认签字，将生成的交易发送至收款方并提示收款方验证交易中的资产是否合法，当收款方确认交易并签名之后收付款双方加密存储新资产并等待上传至区块链；
数据同步单元，用于当数字钱包连接区块链网络时，将所述数字钱包的本地待确认资产、本地账本数据版本上传至区块链网络，判断账本数据是否需要更新，若需要更新，则利用区块链网络生成差异更新数据包，将差异更新数据包发送至数字钱包，使数字钱包更新至最新并确认资产数据，更新最新注册数字钱包数据，完成同步；当不需要更新，则同步结束；
钱包找回单元，用于当用户向数字货币分发机构提交找回数字钱包申请，获取所述数字货币分发机构核验用户真实身份信息的结果，根据所述数字货币分发机构核验结果冻结用户的旧钱包，绑定用户重新注册的数字钱包，利用所述数字分发机构将旧数字钱包的资产转移到新数字钱包，注销旧数字钱包，同步新用户的最新账本与资产数据；
当所述数字钱包联网，发送待确认的离线交易至所述区块链网络进行确认，将可用的数字资产替换为由所述区块链网络确认的新的数字资产，断开与历史交易的联系；
钱包内的可用资产数据内容带有从区块链确认开始的所有离线交易历史信息、交易双方签名，并绑定当前钱包信息；
利用所述区块链网络将存储数据分为不对数字钱包开放的数字货币分发机构之间的内部账本、对数字钱包开放的外部账本，所述内部账本用于存储用户身份信息、监管验证用户身份，所述外部账本用于存储已注册钱包、已确认资产信息；通过具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用构成所述数字钱包，将用户的数字资产以不可复制也不可篡改的方式加密存储在NFC模块的芯片中；当所述数字钱包联网，从所述区块链网络同步最新且包括数字钱包信息和已确认的交易信息的账本数据，用于离线交易时确认数字钱包与数字资产的合法性；
数字货币分发机构连接着数字货币的发行端与钱包端，将货币按照业务规则分发到用户的钱包，数字货币分发机构服务采用区块链方式实现，由多家数字货币分发机构的节点组成联盟链；数字货币分发机构为数字钱包提供以下服务：完成钱包身份注册，将用户身份、钱包ID与公钥分别记录到内部与外部区块链账本中；确认钱包发起的离线交易与在线交易，贮存通过确认的交易，为收款方发起一笔价值相同的存款资产，替换掉旧的历史交易中的资产，以此隐藏用户交易历史数据；为钱包同步提供最新的公开账本数据；为丢失私钥的用户完成钱包恢复功能；
数字货币钱包由具有NFC模块的智能终端设备与钱包应用组成，每个钱包拥有唯一的ID，用户数字资产加密存储在NFC模块芯片中，不可复制也不可篡改；其中，钱包软件运行在带有近场通信功能智能终端设备上，拥有不可篡改、不可复制的唯一钱包ID,用户可结合钱包ID生成自己的私钥与公钥，并将用户身份信息、公钥与钱包ID上传至区块链完成注册，钱包对法定的监管机构实名，对其他机构匿名；
钱包资产分为原始资产与离线资产：原始资产是指由区块链网络确认后分发给钱包的资产，它的特点是无历史交易；离线资产是指经过一次或多次离线交易产生的新资产，它的特点是包含了所有的离线历史交易，资产的数据格式由交易构成，分为输入、输出和基本信息三大部分；1、输入为当前交易中准备要花费的资产，它链接到前一笔交易的某个输出；由于原始资产无历史交易，所以它的输入为空；离线资产拥有一到多个输入，一旦某笔资产被某笔交易的输入所引用，即表示该资产已被花费，不可再次使用；2、输出为当前交易中产生的新资产，一般交易可拥有一个或两个输出，其中，第一个输出为交易的收款方获得的新资产，第二个输出为付款方获得的找零；3、基本信息包含：交易时间，交易发生的当时的时间，存储格式为UTC时间戳；付款方签名，使用输入钱包私钥对所有输入资产Hash进行签名；交易Hash，对所有输入、所有输出、交易时间、付款方签名一起的Hash计算。
5.一种实现数字货币双离线支付的计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数字货币双离线支付的实现程序，所述数字货币双离线支付的实现程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
6.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的数字货币双离线支付的实现方法。
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