数字人民币“硬件钱包”和“双线下支付”详解

10月30日，在华为mate 40系列手机国内会议上，华为消费业务CEO于承东宣布，根据中国人民银行数字货币研究所的统一标准，mate 40系列手机支持“数字人民币硬件钱包”功能。这是中国第一款支持数字人民币硬件钱包的智能手机。

从试点信息来看，数字人民币有两种形式：软件钱包和硬件钱包。软件钱包是以往活动体验中的“数字人民币”钱包，以手机app的形式存在；硬件钱包是指以“芯片”形式存在的钱袋，如手机的智能卡、ESE等。

因此，可以肯定的是，对于消费者来说，未来数字人民币除了可以通过手机app进行兑换和使用外，还可以以上述硬件钱包的形式使用。但是，由于数字人民币的研发和应用是不断更新和发展的，下面的描述只是从现有的市场状况和专利描述中推断出来的，并不代表数字人民币最终的具体表现形式，仅供您参考。

数字货币芯片卡

根据行业参与机构的最新了解和央行此前公布的专利细则，移动支付网将硬件钱包概括为“数字货币芯片卡”（以下简称“数字货币”是指央行数字货币，即数字人民币），而数字钱包则是指数字货币，即数字人民币货币芯片卡可包括可视蓝牙IC卡、IC卡、手机ese卡、手机SD卡、手机IC卡、手机IC卡SIM卡等5种形式。

上述形式在一系列专利中进行了总结，如央行使用数字货币芯片卡进行离线支付的方法和系统。因此，从移动支付网络的角度来看，硬件钱包的形式意味着承载数字货币的载体不同于软件，属于智能卡芯片或手机芯片。

从以上五种形式来看，可视蓝牙IC卡和IC卡主要属于智能卡形式，而手机的ese卡、SD卡和SIM卡属于手机形式。

可视蓝牙卡一般是指智能卡上显示的交易金额和余额信息。它可以通过蓝牙与智能手机进行交互，还可以与移动应用程序协同查询和同步账户信息。IC卡包括普通智能卡、超薄卡等多种形式。它没有主动交互能力，只能通过与接收终端交互来使用。

比特币数字人民币显卡被某机构测量

手机ese卡、手机SD卡和手机SIM卡通常是指基于全终端、NFC SD和NFC SIM卡三种不同NFC模式，将安全信息存储在不同的Se芯片中，然后通过手机的NFC与接收终端进行交互，当然也有可能也可以通过蓝牙或其他方式进行交互。

华为mate 40系列手机支持的硬件钱包就是上述ese形式的手机。

论资金的转移与清算

中央银行的数字货币系统包括一种货币、两个仓库和三个中心。数字货币登记中心需要验证交易数字货币的合法性，记录交易流程，纠正相应数字货币的新所有者，并注册其他所需信息。

这两家银行分别参考了央行的数字货币发行库和数字货币商业银行图书馆。商业银行以向中央银行支付相等数额的准备金的形式交换数字货币，该货币存储在商业银行，并记入央行登记中心。

当用户打开数字货币钱包，从商业银行的存款账户中兑换一定数量的数字货币时，首先，商业银行需要检查数字货币库中是否有足够的数字货币，并提供将存款转换为数字货币的操作用户在充分条件下。商业银行将经营信息反馈给央行后，央行登记中心记录动态账户，并将相应数字货币的所有权从商业银行变更为用户。

当钱包中的数字货币用于交易时，以“数字芯片卡”为例。首先，交易金额输入受理终端，用户取出卡，通过非联系方式与受理终端交互。在获得交易金额后，将交易信息发送至接受终端（交易信息包括数字芯片卡信息和交易金额）数字货币等价物）。

然后接收终端与商业银行的数字货币系统建立网络连接，终端将交易信息发送给商业银行的数字货币系统。商业银行数字货币系统在收到交易信息后，向央行数字货币系统发出变更所有权的请求。在收到变更所有权要求后，央行的数字货币系统将数字货币的所有权更改为与终端设备对应的商户代码。

以上是央行数字货币在交易过程中的基本流通。事实上，这种“改变数字货币所有权”的方式与现金的交易形式类似，也就是我们前面讨论过的基于代币的utxo模，但也面临着“货币价值”和“变化”问题。然而，在以往的数字人民币红包试点经验中，我们没有发现这个问题。因此，我们可以得出结论，央行此前的测试没有完全采用utxo模式，或者央行优化了原有的“货币价值”和“变化”问题，这让用户不知道。这个问题将在以后详细讨论。

撇开数字货币的基本流向，存在这样一个问题：如果商家开立的数字货币钱包账户和用户的数字货币钱包账户不属于同一运营组织，那么背后的资金流应该是什么？例如，用户a在中国银行开立了一个数字货币钱包，从工行个人银行账户兑换100元，然后通过数字钱包支付给商户B。商户B收取的数字钱包在工商银行开立，转回工商银行个人银行账户B。

然后，具体的资金流向可以是：中国银行首先确认其数字货币银行的资金存量，并将信息反馈给央行登记中心后，中央银行将100元数字货币的所有权从中行国库变更为用户a；当用户a向钱包运营商B、B工商银行支付100元时，中央银行将100元数字货币所有权变更为用户a工行首先确认其数字货币银行国库库存，并将信息反馈给央行登记中心。登记中心将100元数字货币的所有人由用户a变更为用户B，当用户B将100元存入工行银行账户时，工行将信息反馈给中央银行登记中心，然后由中央银行向中央银行登记中心发送100元，人民币数字货币将被注销工商银行数字货币银行备案，恢复工商银行100元人民币兑换限额。

由于数字货币在银行间流动，自然会出现“清算”问题。从目前的信息来看，移动支付网推测，“清算”的作用是央行自己发挥的。当然，从近期央行数字货币研究院与城市银行、中国农村信用银行清算机构签署的战略合作协议来看，未来中小银行将不再承担外汇业务职能，但它们可能需要这些清算机构实现互联互通的能力，才能参与数字人民币的流通和后期的资金流动。

关于双重线下支付？

上面的例子展示了数字芯片卡的支付过程，但它只是基于受理终端联网状态下的单笔离线支付。只有在接收终端与商业银行的数字货币系统交互后，才能反馈给中央银行，改变数字货币的所有权。

那么当接收终端和支付设备都离线时，如何解决这个问题呢？

事实上，在整个交易过程中并没有本质的改变，但是网络化过程被适当地延迟了。根据该专利，数字人民币系统中定义的离线支付是指近场支付，接收者事后需要在线确认收款。

与上述交易流程一样，收款终端可以通过“插件”形式验证收到的数字货币的真实性，验证用户身份，但无法验证是否重复支付，即“双花”问题。因此，它必须等待网络进行验证。

根据该专利，设计思路是在客户端电子钱包程序（如POS机）中，将需要重复支付验证的数字货币标识为“重复支付验证”POS机联网后，自动向数字货币系统申请重复支付验证。收到验证申请后，数字货币系统将执行相应操作，在登记中心记录交易流程，更新数字货币所有者。

也就是说，双倍线下支付后，“待反复支付验证”的交易资金在网上验证前不能流通到市场。例如，a通过数字人民币双下线支付向B转账100元。虽然B收到100元的交易信息，但这100元将被标记为“待重复支付验证”，不能再由B消费。只有在网络验证完成后才能重新使用。

不过，有业内人士认为，线下二次流通也可以实现。在没有在线验证的情况下，至少需要就地验证，以便实现二次循环。但如何将其应用于数字人民币还不清楚。

通过以上信息移动支付网络，得出数字人民币“双下线”支付存在诸多限制。

首先，双方的离线支付必须是硬件钱包，并且必须内置se安全芯片，才能实现一定程度的安全加密。硬件钱包包括智能卡和手机，不一定是双离线支付，但只要是双离线支付，就一定是硬件钱包。

其次，由于需要内置se，因此必须对接收终端进行相应的修改。据移动支付网介绍，在此前的数字人民币网上支付试点中，受理终端只需软件升级即可支持。

最后，从目前来看，这两种线下支付只支持NFC交互，但会有其他方案。

此外，据一位已接入移动支付网络的参与者介绍，“双下线”支付将有相应的“下线交易时间”和“下线交易次数”限制。根据内测NFC SIM卡两种线下支付方式，线下交易时限为24小时，交易次数为10次。另外，根据专利规定，可以将两个线下支付设置为小额支付，如1000元以下，并设置在个人用户可接受的范围内。

同时，要采取事后责任机制，将不良记录记入信用体系进行处罚。联网后验钞时，如果系统判断硬件钱包中出现假币或双花，可将钱包列入黑名单，并关闭钱包状态，紧急处理可停用硬钱包介质。

论货币的价值与变动问题

我们已经谈到了数字人民币的资本流动和所有者变动，这将面临“货币价值”和“变化”的问题。事实上，央行在专利方面也有相关描述。

数字人民币是以中国人民银行为法定货币，以中国人民银行为最终贷款人担保，在国家标准框架内参与确认、兑换和消费。它是在实际流通中与“面值”具有相同价值意义的一系列代码。数字货币模拟纸币在中央银行的流通和管理过程，在数字货币发行数据库中根据中央银行当前的数字货币发行量一次性生成数字货币。

在数字货币系统的设计中，可以根据最小单位价值、用户的具体取款金额或流通中的实际货币价值生成货币价值。这样就可以在初始过程中设置系统参数。为了贴近实际，专利说明书采用“流通中固定面额”的形式说明发行库中的数字货币完全模拟流通中的面值，“印刷”产生“一圈、五圈、十圈、二百元、五拾元，“一百元”用数字表示，加密文本代表有面值的数字货币。

以这种形式产生的数字人民币必然面临“变”的问题。虽然它可以通过自动匹配软件工具来优化最佳的变更方法，甚至可以将后台连接到数字货币系统中，在匹配变更之前对零钱进行拆分和交换，但呈现给用户的体验可能很难实现思考状态。当然，也可以采取“货币价值最小单位面额”的形式，即所有货币价值均为1分。这样，就可以避免变革的问题。不过，目前还不知道制度和经验是否会出现其他问题。

因此，移动支付网推测，此前深圳市数字人民币红包网上支付试点可能不会采用“定面额”货币价值的形式，甚至不采用utxo模式，而是直接采用基于代币的账户余额模式。这样做的好处是不存在货币价值和兑换问题。您可以直接通过数字货币系统更改相应钱包账户的余额。

不过，“双下线”支付方式可能有所不同。双线下支付面临更高的安全要求，每一笔线下支付都需要经过验证才能重复支付。这样，基于utxo的模式似乎更适合双线下支付。

后记

无论同时采用何种形式甚至多种形式，整个交易过程都不会有太大变化。数字人民币的交易信息需要通过中央银行数字货币登记中心进行记录。双下线带来的问题，无非是核查延误可能引发的双花问题。

如专利中所述，在目前双线下交易的情况下，几乎所有电子现金系统的双倍支付检查都是延迟的，即在支付过程完成之后进行。因此，我们只能通过拖延重复的付款检查，或者限制付款规则的形式来完善整个流程，从而找到并追究责任。

当然，随着移动互联网的发展，互联网已经无处不在。“双下线”支付并不是一种正常的支付方式，而是在一些特殊情况下不可或缺的补充。因此，希望业界和公众能够冷静对待，避免过度夸大和炒作。