ALICE:科普 | 神奇了，數字貨幣怎么能夠離線支付

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。

聲音 | 浪潮集團云南分公司總經理：云南區塊鏈產業發展需從“科普”到“專精”不斷深化:據昆明日報消息，浪潮集團云南分公司總經理鄭昕表示，云南區塊鏈產業發展需從“科普”到“專精”不斷深化。下一步，浪潮將繼續加大云南農業產業高質量發展體系建設力度，重點以普洱茶等云南優勢產業為切入點，打造云南“綠色、有機農產品高地”的品牌形象，并在此基礎上，開展基于區塊鏈的供應鏈金融服務，解決中小企業貸款難、貸款貴問題。[2019/11/11]

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 | 浙江衛視節目科普支付寶區塊鏈防偽溯源產品:昨日，在浙江衛視播出的科普綜藝欄目《智造將來》現場，支付寶首次展示了支付寶區塊鏈防偽溯源產品，以接地氣的方式公開向大眾展示區塊鏈在生活中的應用。[2019/3/4]

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 | 美國演說家Anthony Robbins開始科普什么是比特幣:美國演說家安東尼·羅賓（Anthony Robbins）在自己的網站上發布了一篇比特幣的科普文章，并在推特上向自己的粉絲介紹什么是比特幣，目前他的推特賬戶共有粉絲304萬人。[2019/1/1]

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。

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。

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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