CN111401869A - 一种数字货币流通系统及流通方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数字货币流通系统及流通方法。所述系统包括数字货币发行机构，用于发行数字货币及进行数字货币交易，所述数字货币带有包括数字货币发行机构的数字签名、面值、编号的信息；用户终端，用于存储数字货币发行机构发行的数字货币以及进行数字货币交易，用户终端存储有用户终端拥有者身份信息，此时数字货币的信息增加当前用户终端拥有者身份信息、数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息。本发明能够实现数字货币的流通，并能够实现数字货币交易过程的体积庞大的问题时，特别的本发明还能够解决数字货币离线交易时被多次使用的问题。

Description

一种数字货币流通系统及流通方法
技术领域
本发明属于数字货币领域，具体涉及一种数字货币流通系统及流通方法。
背景技术
目前电子货币主要有3类，1类为虚拟货币（比如Q币之类），由公司发行的内部流程的虚拟代币，其不能用于市场上流通，仅限购买特定范围的商品或服务；第2类为基于区块链的加密货币（如比特币，以太坊等），这些货币没有发行单位，有一定的“价格”，在特定场合可以兑换成流通货币，但不是法定货币，一些国家明令禁止流通；第3类为国家权威机关发行的，与实体货币对等的货币，其法律地位与实体货币相同。
目前数字货币的技术方案趋于成熟，大部分的数字货币是需要在线完成真实的交易，而离线交易只是记录交易的流向，需要在线同步之后方可实现货币的真实划拨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字货币流通系统及流通方法，能够实现数字货币的流通，并能够实现数字货币交易过程的体积庞大的问题时，特别的本发明还能够解决数字货币离线交易时被多次使用的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种数字货币流通系统，包括：
数字货币发行机构，用于发行数字货币及进行数字货币交易，所述数字货币带有包括数字货币发行机构的数字签名、面值、编号的信息；
用户终端，用于存储数字货币发行机构发行的数字货币以及进行数字货币交易，用户终端存储有用户终端拥有者身份信息，此时数字货币的信息增加当前用户终端拥有者身份信息、数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息。
在本发明一实施例中，用户终端处于在线情况下，通过与数字货币发行机构或网络节点同步，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除。
在本发明一实施例中，用户终端处于在线情况下，交易记录信息通过区块链技术存储于网络节点，从而增加货币拥有者的权益，减少数字货币发行机构的存储和运算负担；且数字货币发行机构可同步网络节点区块信息达到监管目的。
在本发明一实施例中，所述用户终端由数字货币发行机构或数字货币发行机构认可的中间机构认证，该认证可针对不同目的进行证书分支的划分。
在本发明一实施例中，所述用户终端包括一安全组件，用于数字货币离线交易时的特征值验证，防止同一个货币的多次交易；所述的特征值为数字货币的哈希值或数字货币的md5校验值。
在本发明一实施例中，用户通过用户终端可查询数字货币的数量明细，但不能读取数字货币的敏感数据，用户通过用户终端与其他用户交易时，线路上的传输采用双向认证机制，避免在传输过程中被捕获敏感数据，数字货币交易时，用户交易成功后，数字货币过去拥有者的用户终端删除对应的数字货币信息，从而防止同一个货币的多次交易。
在本发明一实施例中，将数字货币的交易分为离线交易和在线交易，数字货币发行机构通过设置不同的rootCA来验证数字货币的交易是离线交易还是在线交易，若为离线交易，则通过限制离线交易的额度和次数，来防止离线交易时的数字货币透支。
本发明还提供了一种基于上述所述一种数字货币流通系统的一种数字货币流通方法，实现如下：
数字货币发行机构发行数字货币，用户兑换数字货币存储于用户终端，此时数字货币的信息包括数字货币发行机构的数字签名信息、面值信息、编号信息、拥有者身份信息、数字货币交易流向信息；
离线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息增加A to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息包括所有数字货币交易流向信息、所有数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币最后拥有者身份信息；当各用户终端处于在线状态时，各用户终端通过与数字货币发行机构或网络节点同步，起始及中间的用户终端将数字货币相关信息删除，最后的数字货币拥有者的用户终端，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息。
在本发明一实施例中，该方法还包括：
在线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币发行机构to A的交易流向信息、A的身份信息，并增加数字货币发行机构to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息、数字货币最后拥有者身份信息。
在本发明一实施例中，离线交易情况下，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币前，用户终端A将交易数字货币的特征值与用户终端A内的特征值列表中的特征值进行比较，若重复，则禁止交易，若不重复，则将新的特征值存储于特征值列表中，以此防止同一个货币的多次交易。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明能够实现数字货币的流通，并能够实现数字货币交易过程的体积庞大的问题时，特别的本发明还能够解决数字货币离线交易时被多次使用的问题。
附图说明
图1为数字货币结构。
图2为在线同步后，数字货币体积的精简。
图3为Y支付面值1、编号1的数字货币给Z的示意图。
图4为离线情况下，Y支付面值1、编号1的数字货币给Z的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供了一种数字货币流通系统，包括：
数字货币发行机构，用于发行数字货币及进行数字货币交易，所述数字货币带有包括数字货币发行机构的数字签名、面值、编号的信息；
用户终端，用于存储数字货币发行机构发行的数字货币以及进行数字货币交易，用户终端存储有用户终端拥有者身份信息，此时数字货币的信息增加当前用户终端拥有者身份信息、数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息。
进一步的，用户终端处于在线情况下，通过与数字货币发行机构或网络节点同步，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除。
进一步的，用户终端处于在线情况下，交易记录信息通过区块链技术存储于网络节点，从而增加货币拥有者的权益，减少数字货币发行机构的存储和运算负担；且数字货币发行机构可同步网络节点区块信息达到监管目的。
进一步的，所述用户终端由数字货币发行机构或数字货币发行机构认可的中间机构认证，该认证可针对不同目的进行证书分支的划分。
进一步的，所述用户终端包括一安全组件，用于数字货币离线交易时的哈希值验证，防止同一个货币的多次交易。
进一步的，所述用户终端包括IC卡、UKEY、手机等。
本发明还公开了一种基于上述任一所述一种数字货币流通系统的一种数字货币流通方法，实现如下：
数字货币发行机构发行数字货币，用户兑换数字货币存储于用户终端，此时数字货币的信息包括数字货币发行机构的数字签名信息、面值信息、编号信息、拥有者身份信息、数字货币交易流向信息；
离线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息增加A to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息包括所有数字货币交易流向信息、所有数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币最后拥有者身份信息；当各用户终端处于在线状态时，各用户终端通过与数字货币发行机构或网络节点同步，起始及中间的用户终端将数字货币相关信息删除，最后的数字货币拥有者的用户终端，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息。
进一步的，该方法还包括：
在线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币发行机构to A的交易流向信息、A的身份信息，并增加数字货币发行机构to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息、数字货币最后拥有者身份信息。
进一步的，离线交易情况下，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币前，用户终端A将交易哈希值与用户终端A内的交易哈希值列表中的交易哈希值进行比较，若重复，则禁止交易，若不重复，则将新的交易哈希值存储于交易哈希值列表中，以此防止同一个货币的多次交易。
以下为本发明的具体实现过程。
本发明提供了一种数字货币流通系统，包括：
数字货币发行机构，用于发行数字货币及进行数字货币交易；
用户终端，用于存储数字货币发行机构发行的数字货币以及进行数字货币交易。
如图1所示，数字货币进行交易后，包含数字货币发行机构（如：央行）的数字签名、面值、编号、当前用户终端拥有者身份信息（身份信息可以是一串唯一编号，也可以用身份号，或者是基于密码学的一种随机字符串（例如哈希，私钥等），使用密码学可以避免个人隐私泄露）、数字货币交易流通链过去拥有者身份信息（便于追溯）、数字货币交易流向信息。
如图2所示，由于数字货币包含数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息，随着交易次数变多，货币本身体积会越发庞大，因此用户终端处于在线情况下，可以在线与数字货币发行机构或网络节点同步之后，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除。
交易记录信息可以通过区块链技术存储于网络节点，从而增加货币拥有者的权益，减少数字货币发行机构的存储和运算负担；且数字货币发行机构可同步网络节点区块信息达到监管目的。
上述用户终端，即存储数字货币的设备具有以下特征：
（1）设备本身为安全设备：可以是UKEY形态，IC卡形态，手机等任何一个安全介质。
（2）设备本身应存有拥有者身份信息，例如通过数字货币发行机构签名的数字证书和私钥形式。
（3）设备本身的私钥和数字证书需要通过数字货币发行机构或中间机构（例如银行）进行身份确认之后进行下载到安全介质中。
（4）数字货币发行机构应当设立CA中心，用于认证申请者的身份和签发证书。可针对不同目的（比如面值、不同时间，不同批次，不同机构等等）划分证书分支，以降低证书万一泄漏带来的影响度。
（5）每个安全介质必须带有权威设备的数字认证，用于认证交易双方的身份合法性以及数字货币的真实性。
（6）两个安全介质之间可以直接通过有线（例如USB、串口等）或无线方式（蓝牙、wifi、4G，NFC等）进行货币交换（交易）。交易过程可以选择离线和在线方式。
如果在线，则需要通过数字货币发行机构进行认证，并对新的拥有者重组货币格式。
如果离线，则采用如图3所示的离线交易的方式：
为避免离线交易情况下透支支付，可行方案如下：
方案1：
（1）数字货币采用专用组件或设备完成支付，即专用的安全组件对外提供的功能需要由权威机构认可，对外提供的功能有限，如设备至少含有的功能：将数字货币本身作为敏感数据（类似密钥），安全组件不允许输出敏感数据。安全组件可以提供查询货币的面值和数量，安全组件提供支付转移数字货币的功能。
禁止用户读取货币有效数据，但可以提供功能包含查询货币的数量明细等。
（2）双方交易时在线路上传输的采用的是双向认证机制（例如SSL或TLS），即将交易双方的证书互换，并协商一组随机密钥，敏感数据（数字货币）通过密钥加密之后从发起方发送到接收方，从避免在传输过程被人捕获到敏感信息。TLS和SSL通讯本身可以防止在传输过程被窃取、篡改、防重放攻击。
（3）由于安全组件提供的安全防护措施功能，交易上可以选择分区或不分区离线和在线交易。
（4）交易时，付款方付款成功之后，安全组件可以选择删除对应的货币信息。
方案2：
（1）与方案1类似，有专用安全组件，安全组件内部敏感数据禁止被人读取。
（2）安全组件内部针对存有货币计算特征值，计算特征值采用通用的密码学不可逆算法，比如SHA哈希值计算办法，MD5校验码计算方法，或采用固定密钥对货币序列进行加密计算等办法，并且在安全组件内保存离线交易的所有特征值列表，如果交易列表重复，则禁止交易。如图4所示。
由Y支付给Z时，并记录下特征值M，然后由安全组件进行签名，在签名过程中安全组件记录下特征值M。
假设Y可以得到了货币编号1的整个数据，Y想将同一个货币支付给其他人，由需要由Y再次对数据进行签名，但因为货币的特征值被安全组件记录了，安全组件拒绝为同一特征值的货币进行再次签名，由此可以避免一个货币多次被用于支付给不同人。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数字货币流通系统，其特征在于，包括：
数字货币发行机构，用于发行数字货币及进行数字货币交易，所述数字货币带有包括数字货币发行机构的数字签名、面值、编号的信息；
用户终端，用于存储数字货币发行机构发行的数字货币以及进行数字货币交易，用户终端存储有用户终端拥有者身份信息，此时数字货币的信息增加当前用户终端拥有者身份信息、数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息。
2.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，用户终端处于在线情况下，通过与数字货币发行机构或网络节点同步，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除。
3.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，用户终端处于在线情况下，交易记录信息通过区块链技术存储于网络节点，从而增加货币拥有者的权益，减少数字货币发行机构的存储和运算负担；且数字货币发行机构可同步网络节点区块信息达到监管目的。
4.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，所述用户终端由数字货币发行机构或数字货币发行机构认可的中间机构认证，该认证可针对不同目的进行证书分支的划分。
5.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，所述用户终端包括一安全组件，用于数字货币离线交易时的特征值验证，防止同一个货币的多次交易；所述的特征值为数字货币的哈希值或数字货币的md5校验值。
6.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，用户通过用户终端可查询数字货币的数量明细，但不能读取数字货币的敏感数据，用户通过用户终端与其他用户交易时，线路上的传输采用双向认证机制，避免在传输过程中被捕获敏感数据，数字货币交易时，用户交易成功后，数字货币过去拥有者的用户终端删除对应的数字货币信息，从而防止同一个货币的多次交易。
7.根据权利要求1所述的一种数字货币流通系统，其特征在于，将数字货币的交易分为离线交易和在线交易，数字货币发行机构通过设置不同的rootCA来验证数字货币的交易是离线交易还是在线交易，若为离线交易，则通过限制离线交易的额度和次数，来防止离线交易时的数字货币透支。
8.一种基于权利要求1至7任一所述一种数字货币流通系统的一种数字货币流通方法，其特征在于，实现如下：
数字货币发行机构发行数字货币，用户兑换数字货币存储于用户终端，此时数字货币的信息包括数字货币发行机构的数字签名信息、面值信息、编号信息、拥有者身份信息、数字货币交易流向信息；
离线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息增加A to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息包括所有数字货币交易流向信息、所有数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币最后拥有者身份信息；当各用户终端处于在线状态时，各用户终端通过与数字货币发行机构或网络节点同步，起始及中间的用户终端将数字货币相关信息删除，最后的数字货币拥有者的用户终端，将数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息删除，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息。
9.根据权利要求8所述的一种数字货币流通方法，其特征在于，该方法还包括：
在线交易时，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币，此时该相应面值、相应编号的数字货币还包括A的身份信息、数字货币发行机构的数字签名信息、数字货币发行机构to A的交易流向信息，交易完成后，用户B的用户终端B内存储的相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币发行机构to A的交易流向信息、A的身份信息，并增加数字货币发行机构to B的交易流向信息、B的身份信息；以此类推，最后的数字货币拥有者的用户终端，存储的该相应面值、相应编号的数字货币的信息删除数字货币信息中的数字货币交易流通链过去拥有者身份信息、数字货币交易流向信息，并增加数字货币发行机构to 最后拥有者的交易流向信息、数字货币最后拥有者身份信息。
10.根据权利要求8所述的一种数字货币流通方法，其特征在于，离线交易情况下，用户A通过用户终端A向用户B支付相应面值、相应编号的数字货币前，用户终端A将交易数字货币的特征值与用户终端A内的特征值列表中的特征值进行比较，若重复，则禁止交易，若不重复，则将新的特征值存储于特征值列表中，以此防止同一个货币的多次交易。
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