虛擬貨幣去中心化支付模型研究

陶大海

[摘要]隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，以去中心化思想、散列算法為主要溢出的虛擬貨幣大量出現，比特幣是其中最早得到廣泛流傳的一種電子虛擬貨幣。本文通過分析比特幣的產生入手，探討了目前比特幣存在的主要缺陷，并提出了建立基于比特幣支付系統中央結算模型的辦法，提倡傳統支付模式和新型支付模式同時并存的對策，以供廣大讀者參考。

[關鍵詞]去中心化；比特幣；中央結算模型

前言

比特幣是目前一種純P2P的電子虛擬貨幣，可以實現去中心化的目標，同時還可以有效遏制通貨膨脹，但是比特幣系統還存在一些缺陷，比如匿名性、重復使用、小額交易等，同時它的交易驗證還需要很長時間才能完成確認，無法實現實時確認，所以就需要建立有效地模型來實現比特幣支付系統功能的完善。

一、比特幣支付系統概述

（一）比特幣的產生

比特幣是由一個名叫中文聰的人在2008年提出的，他在參加密碼學討論時發表了一篇論文，在這篇論文中，他設計了一種去中心化的全球電子貨幣，并且在自己的論文中對這一貨幣的技術設計進行了詳細地闡述，這種貨幣就被叫做比特幣，也稱為比特金[1]。

比特幣是一種基于數學和密碼學的發明創造，屬于一種P2P的電子貨幣系統，比特幣的客戶端和算法都不是封閉的，而是一種公開系統，所以其速度不是可以被隨便改變的。作為一種電子貨幣，比特幣也存在一定的問題，主要包括：第一，電子貨幣仿真性比較強，比特幣很容易被復制，所以需要解決比特幣被二次復制的問題，目前解決手段主要是使用分布式時間戳技術；第二，電子貨幣存在流通和產生分配的問題，目前比特幣采用的解決措施主要是使用HashCash技術，“挖礦”等概念也隨之被提出，基礎這一技術，比特幣發行和交易固化得到實現。

（二）比特幣的特點

比特幣的特點主要包括：第一，比特幣是一種完全匿名的操作方式；第二，比特幣可以實現完全去中心化，并且不需要任何發行機構的輔助；第三，比特幣還擁有匿名的電子持有人證書；第四，任何用戶都不能直接驗證其他用戶的身份；第五，比特幣的使用不需要專門的注冊流程[2]；第六，采用的匿名性主要使用非對稱密鑰算法來保證；第七，每一個用戶都可以使用多個賬戶。

比特幣是一種基于密碼學產生的不可復制型貨幣，其使用的公私鑰加密算法可以提供保密的作用，并且這種公鑰是每一個比特幣擁有的。比特幣系統和黃金有一定相似之處，因為其系統內的所以東西都是依賴于密碼學來證明而不是信任，比特幣最重要的任務主要由網絡中的很多節點來共同合作完成。

二、比特幣系統的缺陷

雖然比特幣是目前最先得到廣泛應用的虛擬電子貨幣，但是這種貨幣本身還存在一定的問題，這些問題往往隱藏在比特幣的優勢之中。比如在比特幣中，其擁有的客戶端使用者都要被看成同一個終端，這樣就導致在二者之間的貨幣交易是通過點對點來直接實現的，所以所以客戶端使用者都是平等的，并沒有其他機構的干擾，這也可以看作是比特幣去中心化后的優勢，主要在于：第一，所用用戶的賬戶都沒有被外界監管和追蹤[3]；第二，貨幣沒有被中央銀行來實現貶值的目的。另外一方面，比特幣系統中實現的交易都屬于公開進行的，并且是匿名方式，因此所有的交易來源和去處都是每一個人通過系統固化的交易鏈方式查詢到的，并且這些交易與現實中的具體情況卻不是任何人可以知道的，所以匿名性是比特幣非常大的優勢。

以上比特幣的優勢中也隱藏著很大的缺陷，因為這種系統的設計已經將中央銀行劃歸到自身系統之外，這樣就會導致個人賬戶的計量需要依靠交易單固化為的交易鏈條來計算比特幣數量在具體自身賬戶上的情況，原本為中心化的中央銀行不再成為他們依靠結算的對象。雖然實現了完美地去中心化，但是比特幣系統存在著很大的缺陷：第一，比特幣去中心化后，所有客戶的交易都需要一定數量的其他終端客戶的確認，這樣就會影響交易的效率，無法實時完成[4]。第二，比特幣系統在設計時不僅將中央結算系統排除在外，而且其他金融機構也被排除了，這樣就會導致個人或者企業原來可以實現的借貸金融活動被禁止了。

三、解決比特幣系統缺陷的主要對策

針對比特幣系統出現的缺陷，本文提出一種基于比特幣支付系統的中央結算模型，主要是利用中央結算支付終端和具有銀行終端，中央結算支付終端的主要目的在于為客戶端和客戶端的貨幣支付提供一定的信用擔保，保證貨幣接受者在確認交易時可以按時完成。具有銀行終端主要作用在于為比特幣系統中取得了合法經營牌照并且滿足條件的節點提供資金的借貸，可以被看作是虛擬世界中的銀行。但是在比特幣支付系統中的中央結算支付終端及其銀行終端并不是和現實世界中的中央銀行相一致的，它們并不具有現實中央銀行所具有的貨幣發行權，所以從這里可以看出，比特幣貨幣是一種可以對抗通貨膨脹的電子貨幣。

在比特幣系統基礎上建立的中央模型主要包括兩類節點，包括中央結算節點和銀行節點，它們可以為比特幣系統的剩余客戶端節點提供不同的服務。前者的服務內容包括：在系統支付過程中會出現關于支付節點的審核信息，這些信息主要是為了記錄是否應該為此用戶提供支付擔保，接收節點根據這些記錄就可以直接實現交易完成，而不需要等待確認。后者的服務內容主要包括：比特幣中央模型在建立后，銀行節點可以為其提供相應的金融服務，比如借貸款等項目，主要依據的也是中央結算系統使用的信用信息，根據這些信用信息可以直接判斷應該提供金融服務的等級和類型。

在比特幣系統中主要包括客戶節點、中央結算節點和銀行節點等，比特幣系統可以為客戶提供兩種不同的支付模型，一種是根據比特幣系統選擇單全圍廣播分布式數據庫記賬方式的傳統支付模式，一種是新型支付模式。

傳統支付模式的流程為：第一，發送者通過網絡向接受者發送支付；第二，發送者將具體交易單通過廣播的方式在全網范圍內傳播出去[5]；第三，外界通過廣播的方式收到信息后，給接受者提供確認的反饋信號，證明這個過程已經成功。在確認信息達到6個及其以上時，接受者就可以確認交易成功了。

新型支付流程為：第一，發送者向中央結算系統申請關于交易的信用擔保；第二，中央結算系統在受到發送者的申請后，審核其以往交易的信用信息，如果發送者符合關于擔保的要求，中央結算系統可以受理其申請，可以代替發送者向接受者付款；如果發送者不符合關于擔保的要求，中央結算系統就可以有權不受理其申請，同時要及時終止這場交易活動；第三，接受者接到中央結算系統的付款后，不需要外界的確認就可以直接確認，從而實現交易成功；第四，發送者要在與中央結算系統商議的時間內及時還款，同時還要向中央結算系統支付一定的服務費用。

以上兩種支付方式可以在中央結算模型系統中同時存在，并且用戶可以根據自己具體的自身交易特點選擇比較合適的方式。但是在向中央結算系統還款時，用戶必須使用傳統的支付方式，并且在受到一定數量的其他節點確認后才可以發送還款成功的信息。在向中央結算系統還款過程中如果采用了“二次支付攻擊”的方式，這樣就會導致中央結算系統無法實時實現收回還款，最終用戶的信用信息就會被系統自動記錄，用戶日后使用該項服務的權利就會被終止，該用戶也無法再享受銀行節點提供的其他金融服務。

參考文獻

[1]孫廣志.網上非銀行支付系統研究[D].首都經濟貿易大學，2008.

[2]李帥杰.去中心化的嘗試——比特幣的崛起[J].東方企業文化，2013，18：225-227.

[3]王紅新.新興電子商務環境下的柔性支付模型研究[D].大連理工大學，2013.

[4]葉明珠.去中心化貨幣系統的產生、發展和影響[D].吉林大學，2014.

[5]顧剛.基于去中心化虛擬貨幣的比較與演進趨勢分析[J].時代金融，2013，35：128-129.