虚拟货币去中心化支付模型研究

陶大海

[摘要]随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，以去中心化思想、散列算法为主要溢出的虚拟货币大量出现，比特币是其中最早得到广泛流传的一种电子虚拟货币。本文通过分析比特币的产生入手，探讨了目前比特币存在的主要缺陷，并提出了建立基于比特币支付系统中央结算模型的办法，提倡传统支付模式和新型支付模式同时并存的对策，以供广大读者参考。

[关键词]去中心化；比特币；中央结算模型

前言

比特币是目前一种纯P2P的电子虚拟货币，可以实现去中心化的目标，同时还可以有效遏制通货膨胀，但是比特币系统还存在一些缺陷，比如匿名性、重复使用、小额交易等，同时它的交易验证还需要很长时间才能完成确认，无法实现实时确认，所以就需要建立有效地模型来实现比特币支付系统功能的完善。

一、比特币支付系统概述

（一）比特币的产生

比特币是由一个名叫中文聪的人在2008年提出的，他在参加密码学讨论时发表了一篇论文，在这篇论文中，他设计了一种去中心化的全球电子货币，并且在自己的论文中对这一货币的技术设计进行了详细地阐述，这种货币就被叫做比特币，也称为比特金[1]。

比特币是一种基于数学和密码学的发明创造，属于一种P2P的电子货币系统，比特币的客户端和算法都不是封闭的，而是一种公开系统，所以其速度不是可以被随便改变的。作为一种电子货币，比特币也存在一定的问题，主要包括：第一，电子货币仿真性比较强，比特币很容易被复制，所以需要解决比特币被二次复制的问题，目前解决手段主要是使用分布式时间戳技术；第二，电子货币存在流通和产生分配的问题，目前比特币采用的解决措施主要是使用HashCash技术，“挖矿”等概念也随之被提出，基础这一技术，比特币发行和交易固化得到实现。

（二）比特币的特点

比特币的特点主要包括：第一，比特币是一种完全匿名的操作方式；第二，比特币可以实现完全去中心化，并且不需要任何发行机构的辅助；第三，比特币还拥有匿名的电子持有人证书；第四，任何用户都不能直接验证其他用户的身份；第五，比特币的使用不需要专门的注册流程[2]；第六，采用的匿名性主要使用非对称密钥算法来保证；第七，每一个用户都可以使用多个账户。

比特币是一种基于密码学产生的不可复制型货币，其使用的公私钥加密算法可以提供保密的作用，并且这种公钥是每一个比特币拥有的。比特币系统和黄金有一定相似之处，因为其系统内的所以东西都是依赖于密码学来证明而不是信任，比特币最重要的任务主要由网络中的很多节点来共同合作完成。

二、比特币系统的缺陷

虽然比特币是目前最先得到广泛应用的虚拟电子货币，但是这种货币本身还存在一定的问题，这些问题往往隐藏在比特币的优势之中。比如在比特币中，其拥有的客户端使用者都要被看成同一个终端，这样就导致在二者之间的货币交易是通过点对点来直接实现的，所以所以客户端使用者都是平等的，并没有其他机构的干扰，这也可以看作是比特币去中心化后的优势，主要在于：第一，所用用户的账户都没有被外界监管和追踪[3]；第二，货币没有被中央银行来实现贬值的目的。另外一方面，比特币系统中实现的交易都属于公开进行的，并且是匿名方式，因此所有的交易来源和去处都是每一个人通过系统固化的交易链方式查询到的，并且这些交易与现实中的具体情况却不是任何人可以知道的，所以匿名性是比特币非常大的优势。

以上比特币的优势中也隐藏着很大的缺陷，因为这种系统的设计已经将中央银行划归到自身系统之外，这样就会导致个人账户的计量需要依靠交易单固化为的交易链条来计算比特币数量在具体自身账户上的情况，原本为中心化的中央银行不再成为他们依靠结算的对象。虽然实现了完美地去中心化，但是比特币系统存在着很大的缺陷：第一，比特币去中心化后，所有客户的交易都需要一定数量的其他终端客户的确认，这样就会影响交易的效率，无法实时完成[4]。第二，比特币系统在设计时不仅将中央结算系统排除在外，而且其他金融机构也被排除了，这样就会导致个人或者企业原来可以实现的借贷金融活动被禁止了。

三、解决比特币系统缺陷的主要对策

针对比特币系统出现的缺陷，本文提出一种基于比特币支付系统的中央结算模型，主要是利用中央结算支付终端和具有银行终端，中央结算支付终端的主要目的在于为客户端和客户端的货币支付提供一定的信用担保，保证货币接受者在确认交易时可以按时完成。具有银行终端主要作用在于为比特币系统中取得了合法经营牌照并且满足条件的节点提供资金的借贷，可以被看作是虚拟世界中的银行。但是在比特币支付系统中的中央结算支付终端及其银行终端并不是和现实世界中的中央银行相一致的，它们并不具有现实中央银行所具有的货币发行权，所以从这里可以看出，比特币货币是一种可以对抗通货膨胀的电子货币。

在比特币系统基础上建立的中央模型主要包括两类节点，包括中央结算节点和银行节点，它们可以为比特币系统的剩余客户端节点提供不同的服务。前者的服务内容包括：在系统支付过程中会出现关于支付节点的审核信息，这些信息主要是为了记录是否应该为此用户提供支付担保，接收节点根据这些记录就可以直接实现交易完成，而不需要等待确认。后者的服务内容主要包括：比特币中央模型在建立后，银行节点可以为其提供相应的金融服务，比如借贷款等项目，主要依据的也是中央结算系统使用的信用信息，根据这些信用信息可以直接判断应该提供金融服务的等级和类型。

在比特币系统中主要包括客户节点、中央结算节点和银行节点等，比特币系统可以为客户提供两种不同的支付模型，一种是根据比特币系统选择单全围广播分布式数据库记账方式的传统支付模式，一种是新型支付模式。

传统支付模式的流程为：第一，发送者通过网络向接受者发送支付；第二，发送者将具体交易单通过广播的方式在全网范围内传播出去[5]；第三，外界通过广播的方式收到信息后，给接受者提供确认的反馈信号，证明这个过程已经成功。在确认信息达到6个及其以上时，接受者就可以确认交易成功了。

新型支付流程为：第一，发送者向中央结算系统申请关于交易的信用担保；第二，中央结算系统在受到发送者的申请后，审核其以往交易的信用信息，如果发送者符合关于担保的要求，中央结算系统可以受理其申请，可以代替发送者向接受者付款；如果发送者不符合关于担保的要求，中央结算系统就可以有权不受理其申请，同时要及时终止这场交易活动；第三，接受者接到中央结算系统的付款后，不需要外界的确认就可以直接确认，从而实现交易成功；第四，发送者要在与中央结算系统商议的时间内及时还款，同时还要向中央结算系统支付一定的服务费用。

以上两种支付方式可以在中央结算模型系统中同时存在，并且用户可以根据自己具体的自身交易特点选择比较合适的方式。但是在向中央结算系统还款时，用户必须使用传统的支付方式，并且在受到一定数量的其他节点确认后才可以發送还款成功的信息。在向中央结算系统还款过程中如果采用了“二次支付攻击”的方式，这样就会导致中央结算系统无法实时实现收回还款，最终用户的信用信息就会被系统自动记录，用户日后使用该项服务的权利就会被终止，该用户也无法再享受银行节点提供的其他金融服务。

参考文献

[1]孙广志.网上非银行支付系统研究[D].首都经济贸易大学，2008.

[2]李帅杰.去中心化的尝试——比特币的崛起[J].东方企业文化，2013，18：225-227.

[3]王红新.新兴电子商务环境下的柔性支付模型研究[D].大连理工大学，2013.

[4]叶明珠.去中心化货币系统的产生、发展和影响[D].吉林大学，2014.

[5]顾刚.基于去中心化虚拟货币的比较与演进趋势分析[J].时代金融，2013，35：128-129.