一种比特币支付协议的形式化建模验证方法

作为主流的数字加密货币,比特币的安全性受到广泛关注,并且围绕其展开大量的研究工作.然而目前针对比特币支付过程的分析还比较欠缺,缺乏相关的安全标准和精细的建模分析,难以确保相关协议的安全.针对这一问题,基于比特币社区规范与比特币的数字货币功能属性,为比特币支付协议建立了形式化的符号模型与对应的安全属性,并使用自动验证工具Tamarin对相关模型及属性进行了形式化验证,完成了对比特币支付协议的验证工作,并且发现一种未被讨论过的比特币支付协议中的安全威胁,对该问题可能产生的影响进行了分析。

基于数字货币的电子商务支付手段可行性研究

随着互联网技术的发展,电子商务已成为经济的重要领域之一。电子商务支付的安全性和可靠性对发展至关重要。近年来,人们开始探索数字货币作为电子商务支付的可能性,但数字货币的波动性和不确定性带来一定风险。本文以数字货币为研究背景,主要关注数字货币在电子商务领域的流通。首先对数字货币与电子商务支付的异同进行分析。其次以比特币为例分析数字货币在电子商务支付手段中存在的风险,以数字人民币为例分析国内数字人民币的发展现状以及数字人民币对各行业的影响。最后提出数字人民币在国内发展的优化建议。

数字货币与货币数字化——兼评数字人民币(DCEP)、微信支付、支付宝、信用卡与比特币的异同

货币是人类社会发展的必然产物,是沟通人际关系、贯通贸易关系、联通国际关系的基本纽带。本文梳理了货币发展的六个主要阶段,对比了各阶段货币的形态、流通时期和社会阶段,归纳了各阶段货币的主要特征、关键痛点和重要创新。货币形态变迁发展,主要基于更便携、更易保管、更具信用的趋势,秉承了“交易成本递减,信用风险递增”的内涵。基于大历史观,分别对标了数字人民币与比特币,数字人民币与纸币、微信支付、支付宝和信用卡,总结了数字货币与货币数字化的内涵。研究发现数字货币和货币数字化是两个不同概念,货币数字化不是创造货币,不会导致货币总量的变化。在此基础上,提出数字人民币在携带使用“轻量化”、保管存储“更安全”、转账支付“可追溯”、反洗钱终“解难题”、宏观调控“有依据”等五方面的优势,并提出若干意见和展望。

基于Bitcoin和DCEP的数字货币发展研究

随着数字经济时代的到来,信息技术与金融经济融合已成为常态。在经历了数十年的发展之后,数字货币已由最初的E cash系统逐渐向基于区块链技术的分布式记账演变,并分化为私人数字货币和法定数字货币。前者具有不稳定、去中心化等特征,后者具有无限法偿性、稳定性等特征。文章基于学界对数字货币的前序研究,在以私人数字货币比特币(Bitcoin)为标的的相关研究基础上,认为中国进行央行法定数字货币(DCEP)试点,需要完善相关方案,做好安全性、过渡性和流畅性等后端保障工作;同时,应尽早推出监管措施和法律保障。

基于IC卡的比特币支付方式设计与实现

为了让比特币的使用更加便捷并提高比特币支付的安全性,借助存储安全和使用便捷的IC卡作为支付工具,设计了基于IC卡的比特币支付方式.通过使用主密钥间接加密使用口令和账户私钥机制,解决了使用口令简单导致私钥加密安全度降低的问题;通过分级确认性地址机制,解除了一卡一账户限制,增强了IC卡账户交易的匿名性.为了改进交易签名安全性过度依赖系统随机数的弱点,设计了基于密钥和消息唯一确定的交易签名随机数方案,实现了基于IC卡的比特币私钥安全存储和比特币交易的安全支付.通过实际的刷卡支付实验,表明上述方案效果良好.

基于排队博弈的最优比特币交易费支付策略

在比特币交易高峰期,为使交易尽快被打包进入区块,用户需要提高交易费以竞争有限的区块空间。针对用户如何自主选择合适交易费的问题,提出了最优的交易费支付策略。首先,结合排队博弈论将交易排队竞争上链的过程建模为一个带优先权的非抢占型排队模型;然后,分析交易费对交易耗时的影响,由此给出交易耗时与交易费之间的函数关系式,并推导出用户的纳什均衡支付策略。仿真结果表明,采用最优的支付策略可以有效降低用户的总花费(等待开销与交易费的加权和)。当系统高负荷时,与不支付交易费和按拥塞度线性增加交易费这两种策略相比,所提策略的用户总花费分别降低了97%和72%。由此可见,在保证交易被尽快处理的同时,所提支付策略可以有效减少交易费支出。

区块链可扩展性研究:问题与方法

区块链技术作为分布式账本的关键技术之一,其在不依赖于任何第三方可信机构的前提下,解决开放网络中的信任问题,去中心化的特点使其有着广泛的应用前景,但面临着可扩展性不足的瓶颈.目前,区块链可扩展性的瓶颈主要体现在2个方面:性能效率低下、功能难以扩展.以比特币为例,从性能上讲,当前仅支持7笔?秒的交易吞吐量,显然无法满足现今数字支付的场景,也无法承载在数字支付领域外的其他应用.从功能上讲,当前不同区块链系统之间的资产或数据难以交互.在现实情况中,不同的区块链系统承载着不同的业务和需求.为此,需要实现链与链之间的交互,才能打通不同区块链之间的信息或价值通道,避免每一区块链成为信息或价值孤岛,并在此基础上实现价值互联网.区块链可扩展性的研究已经引起了学术界及产业界越来越多的关注,将从区块链性能提升及功能扩展2个角度出发,分别介绍区块链可扩展性领域的相关技术和研究进展,其中包括3类当前主流的、提升区块链交易吞吐量的方案:链下支付网络、Bitcoin-NG和分片机制;以及4类代表性的、实现区块链功能扩展的跨链互通技术.分析对比不同方案的特性、适合场景及可能存在的不足之处,并在此基础上给出进一步研究方向.

区块链闪电网络实证分析:拓扑、发展和收费策略

比特币闪电网络作为最广泛使用的支付通道网络之一,自其2016年提出就引起了广泛关注.支付通道网络是一种用以解决区块链可扩展性问题的Layer-2技术.在支付通道网络中,参与者只需在区块链上提交开通和关闭支付通道的Layer-1事务,就可以在链下完成多笔支付交易.这一工作机制既避免了等待每笔交易被验证的时间耗费,同时也节省了交易费用.然而,由于闪电网络投入使用的时间较短,以往的相关研究都是基于有限的、闪电网络仍处于快速发展时期的数据,缺乏必要的时效性.为了填补这一空白,全面了解闪电网络的拓扑结构及其发展趋势,基于更新至2020年7月、具有高时效性的数据,采用图分析的方法描述闪电网络静态和动态的特征.同时对网络中节点进行聚类分析,并从聚类结果中得到了一些结论.此外,通过比较链上和链下的交易费用,对闪电网络的收费机制作了更进一步的研究.

比特币技术和风险研究综述

本文主要对国内外比特币技术发展和风险的相关文献进行了研究．梳理出最新的研究成果，并基于研究现状提出了关于比特币技术和风险研究的学术展望，希望为学者们提供相关方面的参考和启示。

互联网支付发展与金融风险防范——基于支付经济学视角的研究

基于支付经济学的视角,从互联网支付系统、商业银行互联网支付、第三方互联网支付和非法定数字货币四条传导路径,研究了互联网支付发展与金融风险防范之间的关系。基于指数构建的两阶段实证结果表明,互联网支付对金融风险具有显著的正向效应,且不同传导路径间存在差异性。互联网支付在为金融市场和实体经济服务的同时,客观上也产生了相应的金融风险,并为金融风险传播提供了通道。为更好地防范金融风险,应优化支付结算机制设计、建立应对系统故障和流行病冲击等的压力测试框架,以及加强对非法定数字货币的金融风险监管。

基于P2P网络Bitcoin虚拟货币的信用模型

电子货币具有交易媒介、价值标准、价值储藏和支付手段的职能,十分适合点对点(P2P)系统的资源交换方式。比特币(Bitcoin)是一种纯P2P的虚拟货币,能够满足去中心化,预估货币流通总量,遏制通货膨胀的可能的需求。在此基础上重新引入信用机制,能够使得节点建立自己的信用,帮助优化整个货币金融环境。为此提出一种协议,允许有富余资金的节点给需要资金的节点提供信用额度,从而为其他节点提供资金周转,也为他们建立一定的信用评级。