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闲谈数字人民币的那些事
央行数字人民币从2014年开始筹划到现在，己经七年了。前一个月，在网上看到央行数字货币研究所向高校与研究所开放课题，倍感高兴。如果写一些通俗易懂的有关数字货币设计方案的科普文章，可以让更多人深入了解数字人民币，展望它的未来发展，彻底消除顾虑。抛砖引玉，汇集万千大众智慧，为早日普及数字人民币助威加油。
当下国民主要顾虑是数字人民币让个人钱财一目了然，担心交易隐私会被国家了解得清清楚楚。其实使用微信、支付宝、银联卡都是清清楚楚记录交易，而且必须用实名或使用个人手机号码，银行存款也是清晰记录。央行数字人民币采用可控匿名，交易记录写入国家数据库，信用、安全、隐私保护等都是最高等级。但它与纸币相比，不具备完全匿名和私人保藏功能。其实纸币用过程中，在信息社会很难做到完全匿名，大额消费信息也是完全公开透明。现在纸币直接使用越来越少，发展数字人民币是时代发展的必然要求。
下面介绍着眼未来的数字人民币个人设计思路。在当下技术条件下，虽然设计的系统响应时间比试点的数字人民币要长得多，但重在科普，展望未来，探寻匿名发展之路。
1、在央行试点设计方案基础上架构今后的升级与发展。当下央行试点方案设计十分成功。在目前技术条件下，它是十四亿人口大国最理想、最实用的选择。主要采用中心化帐户帐本，用户操作简单，系统响应快速，十分方便实现数字货币的强大功能。若不统一集中记录所有交易，就很难实现数字货币强大的精确数据服务功能，这样的数字货币也就没有多大意义。升级方案必须采用中心化帐本，方便向下兼容，更是法定数字货币的国家意志体现。
由于大众希望交易响应快速，特别是十四亿人口大国高并发交易十分突出，则系统必须采用分布式服务器系统(简单说就是多个服务器系统)。在用户软件中查找它们的IP地址，交易合约上传到对应的服务器系统。一个服务器系统可由多台计算机组成，如:查询系统、交易记录单生成系统、特定项目生成系统、数据库系统等。其中查询系统又可为用户信息认证系统(有些特殊交易需要用户信息)，有使用价值的记录单查询系统。这些有的会在下面叙述中介绍，大部分不会介绍。因为是科普，不需写出详细设计方案，重点是介绍设计思路。
2、为什么要对它升级?主要是为今后数字人民币走出国门寻找最佳方案。其次是更加灵活多样地满足国民对个人钱财与交易隐私的严格保密要求。升级方案就从用户名或用户信息突破，也就是可以抛弃用户名或用户信息。让国家数据库不能统计个人的全部钱财，不能知晓这些交易是谁的。
3、抛弃用户名或用户信息，个人的数字货币怎么呈现?数字货币的本质是记录交易，核心是交易金额，每条交易记录就是有数量的数字货币。
在中心化帐户帐本数字货币中，帐户或帐号是唯一的，也就是没有相同的，这是为了方便统计用户的金额。微信、支付宝、银联卡等都是采用的这种方式。
抛弃用户名或用户信息，就不能统计用户或账号的金额，那么每一条有使用价值的交易记录(如收款的记录单)就是有数量的数字货币。为了兼容，可以把中心化帐户帐本看作其中一个大的分类，是含有用户信息的交易记录单的集合，很容易统计用户或帐号的金额。
它与试点数字人民币的区别:数字货币呈现不是一个统计数字，而是一条条有使用价值的交易记录单，就如同使用的纸币是一张一张的。有的交易记录单还必须有用户信息，这些交易有的属国家法律规定的，有些是特殊情况的交易。如:发工资，国家专用资金使用等。这样就不难想到，升级版的数字人民币钱包，里面的交易记录单有完全匿名的、可控匿名的，还有完全公开的。
为了方便使用，需要自己保存有使用价值的交易记录单。它可以复制保存在多个地方。使用时，需要拿多少就拿多少。交易时，要通过交易系统验证，杜绝双花(不能重复使用)。这过程就如同先拿出钱，再用验钞机验证纸币真伪一样。
用户软件必须有另存和写入交易记录单功能。为了避免意外事故，可以设置即时备份有使用价值的记录单，还可即时备份在多个地方。如:自己信任的网上存储空间。
4、个人收款记录单会很多，也要使用，有的就会失去使用价值，怎么筛选与识别?可以通过对记录单增加划分号来实现。
一个有使用价值的记录单，若一次用完，生成的交易记录单继承原交易记录单中的收款方属性，只是金额为相反数(即负数)，表示原记录单失去使用价值，也可简称配对清算。
若只用部分金额，首先对要使用的记录单划分，即划分成一个需要金额的记录单，另一个剩余金额的记录单，都继承原记录单收款方属性，只是划分号增加、金额不同。交易时就选择需要的记录单，最后生成配对清算的交易记录单。
若一个记录单不够，需要多少怎么办?为了简化系统查询，可以采用生成一个组合记录单。由于它马上就要配对清算(支付给对方)，就无需设置密码或密文来确权。首先选择要使用的多个记录单，有时还需划分。然后对这些记录单逐一配对清算，生成一个有使用价值的组合记录单，这过程中卖买双方都是自已，只是交易内容是组合。最后配对清算(生成一个支付给对方的交易记录单)。这些繁杂的事都是用户软件与交易系统完成，就是选择记录单也可默认由用户软件随机选择。
由于可使用记录单很多，为了简化过程，可以将部分记录单的确权密码或密文设置为相同，交易过程中减少输密码或密文次数，在软件中选择同上即可。以上这些过程就如同拿钱、凑钱、找零一样。
为什么采用继承原记录单收款方的属性?主要是为了简化系统查询表，也方便用户使用。一个有用价值的记录单没有用完之前，它的所有划分记录单的主查询项目一样，对应的确权密码或密文也一样，这样就可以简化系统查询表。每次交易中，可以在查询系统的数据表中删除没有使用价值的记录单和对应密码或密文，写入新生成的有使用价值的记录单的查询项目，以及对应的密码或密文。生成的所有交易记录单都必须写入数据库系统。它只有写入，没有删除，也没有更改。
交易记录单的主查询项目有哪些?首先每条交易记录单要有一个唯一的编号，可以采用所在服务器系统的代码与生成交易记录单时的系统时间组合，还可再组合在该时间段(如一分钟内或一秒钟内)依次采用的自然数序号。这个序号设计主要是为了提高交易响应速度，后面有介绍。在划分中这些是需要继承的。其次还要有划分号与金额。
5、抛弃了用户名或用户信息的交易记录怎么确权?也就是一条有使用价值的交易记录，怎么确定唯一属于一个用户?采取传统的中心化比对与密码或密文验证确权。随着科学技术的发展，确权验证方式也会改变。这过程就如同如何精准快速验证纸币真伪，就需要不断改进验钞机。
在交易过程中怎么做到完全抛弃用户信息?也就是不能让数字人民币系统知晓用户的个人信息。可以限制交易记录单内容和改变交易流程来实现。交易记录单里不能有个人的通讯方式、个人信息等内容，特殊交易除外。
交易系统怎么与收款方相互应答?首先由支付方先获取对方的临时通讯方式，如:临时IP地址或电话号码。然后支付方将它与要使用的记录单、以及交易内容等一同上传对应服务器系统，并接受系统的密码或密文确权验证。通过验证后，系统通过上传临时通讯方式与收款方应答，主要是设置确权密码或密文，最后将生成的有使用价值交易记录单传给收款方。
转帐交易，如果对方不及时在线应答怎么办?这种情况付款方必须有对方使用的服务器代码、查询系统认证的用户名、通讯方式(如手机号码)等。交易时，付款方将它们与要使用的交易记录单一同上传对应的服务器系统。系统生成有使用价值的记录单时，采用与认证用户名相同的密码或密文，这样就无需与收款实时应答，同时也简化了系统查询表。最后用上传的通讯方式将生成的交易记录单传给收款方。
(由于字数快到论坛限制，以后看情况再续写。原设计方案快要写完时，电脑出了问题，克隆系统时鬼使神差全盘克隆，半个多月的写作白费。转念一想，重在科普，先写点抛砖引玉。再次重申:这个设计思路属个人想法，而且着眼未来，对当下十四亿人口大国没有实用价值。写作目的是展望未来，消除大众对数字人民币的顾虑。央行的设计才是最实用的，个人极力推荐赞同。)
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发表于 2021-4-30 06:46
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