线下支付的稳健风险框架

核心观点与关键数据

• 背景与问题：当前离线支付主要依赖现金，但在危机或网络中断时存在操作和物流挑战。现有离线数字支付系统缺乏，难以应对双花和伪造问题。
• 解决方案：提出一种基于“SignOnce”语义加密协议的离线代币转移模型，通过可篡改安全元件（SE）硬件芯片实现端到端安全。该模型支持设备间（两台智能手机）离线交易，无需互联网连接。
• 技术细节：
  • 数据传输：利用近场通信（NFC）或蓝牙技术进行安全加密传输。
  • 代币结构：包含标识符、价值、所有权公钥、发行方背书、所有权转移证明、祖先代币、兄弟代币等字段，用于追溯和验证。
  • 生命周期：包括代币铸造（发行方）、转移（用户间）、赎回（用户）、提取（用户）、充值（用户）、存款（用户）等阶段。
  • 交易流程：离线代币转移分为钱包发现、代币验证、代币转移三个阶段，确保交易安全。
• 关键数据：根据亚特兰大联邦储备银行2024年消费者支付选择调查，现金使用率虽下降2个百分点，但移动支付增长速度超过现金支付下降速度。
• 优势：
  • 隐私性：数字钱包不包含个人身份信息，确保交易隐私。
  • 可访问性：无需互联网连接，可通过智能手机或POS终端进行支付。
  • 安全性：通过“SignOnce”协议和代币历史验证有效防止双花和伪造。
  • 操作系统无关性：适配不同操作系统。
• 威胁模型与应对：
  • 双花：通过“SignOnce”协议和代币历史链验证有效防止。
  • 伪造：通过代币结构中的背书和所有权公钥验证，以及SE硬件安全存储私钥来防止。
• 未来工作：研究更多安全配置、验证端到端可行性、探索商家角色、深化运营弹性。

研究结论

该研究提出的离线支付模型在安全性、隐私性、可访问性和操作系统兼容性方面具有显著优势，能够有效解决现有离线支付系统的双花和伪造问题，为消费者和商家提供更安全可靠的支付选择，特别是在网络中断等紧急情况下，有助于提升支付系统的整体韧性和可靠性。