一种消除小币值的数字货币交易方法与流程

1.本发明涉及数字货币交易技术领域，具体涉及一种消除小币值的数字货币交易方法。


背景技术：

2.数字货币是由央行生成的加密虚拟货币，与纸币一样，其拥有不同币值，包括大币值和小币值。对于小币值数字货币来说，这些数字货币在交易中虽然数额不大，但是占用与大币值货币相同的计算成本，例如对数字货币进行验证时需要进行同样的数字签名验证，耗费大量计算资源，并导致交易变慢。
3.另一方面，小币值数字货币在交易中，还占用与大币值货币相同的存储和传输成本，例如对数字货币进行存储和传输时需要进行同样数据量的存储和传输，耗费大量存储和传输资源，并导致交易变慢。


技术实现要素：

4.发明目的：为克服上述技术缺陷，本发明提出一种消除小币值的数字货币交易方法，能够减少小币值货币在数字货币交易过程中对计算量资源、存储资源和传输成本的占用。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明提出以下技术方案：
6.一种消除小币值的数字货币交易方法，包括以下步骤：
7.(1)设置数字货币的阈值，基于设置的阈值将数字货币分为大币值货币和小币值货币；
8.(2)交易时，付款方判断支付金额是否能够全部使用大币值货币支付，若能，则执行步骤(3)，若不能，则执行步骤(4)；
9.(3)付款方取出相应金额的数字货币并生成交易信息；所述数字货币连同交易信息按照顺序逐级通过付款方商业银行、央行和收款方商业银行认证后，送至收款方，收款方确认交易信息并收下数字货币，交易完成；
10.(4)付款方取出最接近支付金额且币值小于支付金额的大币值数字货币x，以及一个币值等于所述阈值的数字货币y，然后生成交易信息；付款方将x、y和交易信息发送至付款方商业银行认证，认证通过后，付款方商业银行将交易信息发送给央行认证，央行认证后，将数字货币y销毁，然后根据交易金额为付款方生成找零货币，为收款方生成交易金额的差额货币，将找零货币通过付款方商业银行发送给付款方，将数字货币x和差额货币通过收款方商业银行发送给收款方，交易完成；
11.(5)收款方和付款方定期或不定期地将存储的小数币值的数字货币发送到央行，兑换为整数字货币。
12.具体的，所述交易信息包括：付款方身份信息、收款方身份信息、交易金额。
13.进一步的，所述方法中，付款方和收款方均与相应的商业银行通过基于数字证书
的身份认证机制建立有保密通信通道，而商业银行与央行之间也通过基于数字证书的身份认证机制建立有保密通信通道。
14.可选的，若交易双方中存在任意一方无法与本地商业银行进行保密通信，则在交易双方之间通过基于数字证书的身份认证机制建立保密通信通道，从而使无法与本地商业银行进行保密通信的一方通过另一方与对应的商业银行建立基于身份认证的保密通信通道。
15.可选的，若交易双方暂时无法与相应的商业银行进行保密通信，则在交易双方之间建立保密通信通道，交易双方基于彼此之间的保密通信通道互相交换身份信息和数字证书；
16.交易时，付款方先将数字货币和交易信息发送给收款方，收款方存储收到的数字货币和交易信息，并添加无效标记，然后生成一个交易结果并签名后反馈给付款方，付款方基于交易结果将相应的数字货币标记为待删除；
17.待收款方与收款方商业银行建立保密通信通道后，将添加了无效标记的数字货币和交易信息发送给收款方商业银行认证，收款方商业银行认证后将数字货币和交易信息发送给央行认证，央行认证后，将与支付金额对应的数字货币和交易结果通过收款方商业银行发给收款方，同时将交易结果发送给付款方商业银行，若存在找零货币，则还将找零货币一并发送给付款方商业银行；
18.收款方收到反馈的交易结果和数字货币后，将原本添加了无效标记的数字货币和交易信息标记为有效，将多收取的数字货币删除，保存央行反馈的数字货币；
19.待付款方与付款方商业银行建立保密通信通道后，付款方商业银行再将交易结果反馈给付款方，若存在找零货币，则还将找零货币一并发送给付款方。
20.有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：
21.1.本专利的技术方案一定程度上减少了小币值数字货币在交易中所占用的计算成本，使得数字货币交易的计算量下降，促进数字货币交易效率提升；
22.2.本专利的技术方案一定程度上减少了小币值数字货币在交易中所占用的存储和传输成本，使得数字货币交易的存储和传输成本下降，进一步提升数字货币交易效率。
附图说明
23.图1为本发明所述交易方法的整体流程图。
具体实施方式
24.下面将结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。但应当理解的是，本发明可以以各种形式实施，以下在附图中出示并且在下文中描述的一些示例性和非限制性实施例，并不意图将本发明限制于所说明的具体实施例。
25.应当理解的是，在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外的实施例。此外，本发明所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对以上所阐述的结构、步骤、顺序做出相应修改而不脱离本发明的保护范围。
26.本发明针对目前数字货币交易过程中，小币值的数字货币占用过多计算成本、存
储成本和传输成本的问题，提出了一种消除小币值的数字货币交易方法，该方法的流程如图1所示，包括以下步骤：
27.(1)设置数字货币的阈值，基于设置的阈值将数字货币分为大币值货币和小币值货币；
28.(2)交易时，付款方判断支付金额是否能够全部使用大币值货币支付，若能，则执行步骤(3)，若不能，则执行步骤(4)；
29.(3)付款方取出相应金额的数字货币并生成交易信息；所述数字货币连同交易信息按照顺序逐级通过付款方商业银行、央行和收款方商业银行认证后，送至收款方，收款方确认交易信息并收下数字货币，交易完成；
30.(4)付款方取出最接近支付金额且币值小于支付金额的大币值数字货币x，以及一个币值等于所述阈值的数字货币y，然后生成交易信息；付款方将x、y和交易信息发送至付款方商业银行认证，认证通过后，付款方商业银行将交易信息发送给央行认证，央行认证后，将数字货币y销毁，然后根据交易金额为付款方生成找零货币，为收款方生成交易金额的差额货币，将找零货币通过付款方商业银行发送给付款方，将数字货币x和差额货币通过收款方商业银行发送给收款方，交易完成；
31.(5)收款方和付款方定期或不定期地将存储的小数币值的数字货币发送到央行，兑换为整数字货币。
32.下面通过具体实施方式来进一步阐述本方法。
33.在以下实施例中，我们将数字货币分为小币值和大币值2类。其中，小币值，例如1分、2分、5分、1角、2角、5角等，在交易中所有小币值数据规定为不能参与交易，只能用于兑换；大币值，例如1元及以上的面额，并设置1元为大币值的最小值，并使其成为流通中货币面额的最小值，用符号表示为dcepmin。
34.本实施例中，将用户的数字货币钱包分为小币值区域和大币值区域，小币值区域仅存储小于dcepmin的小币值数据cd，该数据内容包括本数据结算时间t、小币值总额v(v为正值)以及bs(央行)对t||v的签名；大币值区域存储所有大币值的数字货币。
35.以下实施例中涉及5个角色，分别为：付款方t，收款方r，t/r方的商业银行tbs/rbs，中国人民银行bs。
36.本实施例设定交易前，tbs/rbs均已与bs进行了身份认证并获取了会话密钥，可进行保密通信。下文中，在线即表示已与己方商业银行进行了身份认证并获取了会话密钥，可进行保密通信。
37.实施例1：
38.本实施例针对t在线且r在线的情况，则交易过程如下：
39.1.t获取交易金额后，如不存在小于dcepmin的部分，则形成正常的数字货币交易内容tx，t将tx发送给tbs。
40.tx包含交易金额相应币值的数字货币和交易信息(收款人信息、付款人信息、交易金额等)；如存在小于dcepmin的部分，则tx中除包含大币值数字货币，还额外包含1个用于支付零钱的等于dcepmin的数字货币。例如，交易金额为10.3元，则tx中包含1个10元的数字货币，还额外包含1个1元的数字货币，即：交易金额为10.3元，实际发出的数字货币为11元。
41.2.tbs验证后转发交易给bs。
42.3.bs验证后，判断本次tx中的交易金额存在小于dcepmin的部分，则将额外包含的1元的数字货币进行销毁，并生成后续将发送给t/r的交易结果cdt、cdr，其中cdt包含一个找零货币，币值vt＝0.7，而cdr中包含一个差额货币，币值vr＝0.3；即bs是将1元拆分为找给t的0.7元和发给r的0.3元。
43.bs将10元的数字货币和cdr发送给rbs。
44.4.rbs验证后转发给r。
45.5.r验证后，收取数字货币，并回复rbs交易结果。
46.6.rbs确认交易结果，并回复bs交易结果。
47.7.bs确认交易结果，如成功则将交易结果和cdt发送给tbs，并在本地记录数字货币归属。
48.8.tbs确认交易结果，如成功则将交易结果和cdt发送给t。
49.9.t确认交易结果，如成功则保存cdt，并删除tx中对应的数字货币。
50.实施例2：
51.本实施例针对t离线而r在线的情况。该情况下，t与r之间存在nfc(近距离无线通信技术)等近距离通信通道。t由r协助完成与tbs的身份认证，其余步骤与实施例1同理。
52.实施例3：
53.本实施例针对t在线而r离线的情况。该情况下，t与r之间存在nfc等近距离通信通道，r由t协助完成与rbs的身份认证，其余步骤与实施例1同理。
54.实施例4：
55.本实施例针对t和r均离线的情况，分为两个阶段。
56.4.1.离线阶段
57.1.t和r之间存在nfc等近距离通信通道，并互相交换身份信息和数字证书。
58.2.t获取交易金额后，如不存在小于dcepmin的部分，则形成正常的数字货币交易tx(tx中包含交易时间、交易双方身份信息、数字货币、t的签名)；如存在小于dcepmin的部分，则实际tx中除包含大币值数字货币，还额外包含1个用于支付零钱的等于dcepmin的数字货币。例如，交易金额为10.3元，则tx中包含1个10元的数字货币，还额外包含1个1元的数字货币，即：交易金额为10.3元，实际发出的数字货币为11元；t将tx发送给r。
59.3.r验证后记录tx，并存储tx中的数字货币，但标记为无效，暂时不能使用。
60.r将交易结果发送给t，带有r的签名。
61.4.t验证交易结果，并对tx中对应的数字货币标记为待删除。
62.4.2.r在线后
63.1.r将tx发送给rbs。
64.2.rbs验证后转发给bs。
65.3.bs验证后，判断本次tx的交易金额存在小于dcepmin的部分，则将额外包含的1元的数字货币进行销毁，并生成后续将发送给t/r的cdt、cdr，其中cdt、cdr包含的v分别为vt＝0.7、vr＝0.3，即将1元拆分为找给t的0.7元和发给r的0.3元。bs将cdr发送给rbs。
66.4.rbs验证后转发给r。
67.5.r验证后，标记tx中的数字货币有效，将额外包含的1元的数字货币进行销毁，存储cdr，并回复rbs交易结果。因此，r收到11元，销毁1元，收到0.3元，实际收到10.3元。
68.6.rbs确认交易结果，并回复bs交易结果。
69.7.bs确认交易结果，如成功则将交易结果和cdt发送给tbs，并在本地记录数字货币归属。
70.8.tbs确认交易结果，如成功则将交易结果和cdt发送给t(如t不在线，则等t在线后，将1个或多个cdt一并发送给t)。
71.9.t确认交易结果，如成功则保存cdt，并删除tx中对应的数字货币。因此，t发出11元，收到0.7元，实际支付10.3元。
72.具体的，上述实施例均包含小币值数字货币兑换过程，本实施例提出一优选实施方式：
73.小币值数据的兑换，即m(m≥2)个小币值数据兑换n(n≥1)个大币值的数字货币及1个小币值数据。用户可以设置为m大于一个阈值m(如m＝100)后，即启动小币值数据的兑换流程。
74.设兑换方为t，则兑换步骤为：
75.1.t将m个小币值数据cd1、cd2、
……
cdm发送到tbs；
76.2.tbs验证后将m个小币值数据发送到bs；
77.3.bs计算m个小币值数据的总和sum，将sum的大币值部分生成为n个大币值的数字货币，将sum的小币值部分生成为1个小币值数据cdnew；
78.bs将生成的数字货币发送到tbs；
79.4.tbs验证后在本地进行记录，并发送到t；
80.5.t验证后，删除本地的m个小币值数据cd1、cd2、
……
cdm，并存储n个大币值的数字货币和1个小币值数据cdnew到对应的存储区域。
81.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种消除小币值的数字货币交易方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置数字货币的阈值，基于设置的阈值将数字货币分为大币值货币和小币值货币；(2)交易时，付款方判断支付金额是否能够全部使用大币值货币支付，若能，则执行步骤(3)，若不能，则执行步骤(4)；(3)付款方取出相应金额的数字货币并生成交易信息；所述数字货币连同交易信息按照顺序逐级通过付款方商业银行、央行和收款方商业银行认证后，送至收款方，收款方确认交易信息并收下数字货币，交易完成；(4)付款方取出最接近支付金额且币值小于支付金额的大币值数字货币x，以及一个币值等于所述阈值的数字货币y，然后生成交易信息；付款方将x、y和交易信息发送至付款方商业银行认证，认证通过后，付款方商业银行将交易信息发送给央行认证，央行认证后，将数字货币y销毁，然后根据交易金额为付款方生成找零货币，为收款方生成交易金额的差额货币，将找零货币通过付款方商业银行发送给付款方，将数字货币x和差额货币通过收款方商业银行发送给收款方，交易完成；(5)收款方和付款方定期或不定期地将存储的小数币值的数字货币发送到央行，兑换为整数字货币。2.根据权利要求1所述的一种消除小币值的数字货币交易方法，其特征在于，所述交易信息包括：付款方身份信息、收款方身份信息、交易金额。3.根据权利要求1所述的一种消除小币值的数字货币交易方法，其特征在于，所述方法中，付款方和收款方均与相应的商业银行通过基于数字证书的身份认证机制建立有保密通信通道，而商业银行与央行之间也通过基于数字证书的身份认证机制建立有保密通信通道。4.根据权利要求1所述的一种消除小币值的数字货币交易方法，其特征在于，若交易双方中存在任意一方无法与本地商业银行进行保密通信，则在交易双方之间通过基于数字证书的身份认证机制建立保密通信通道，从而使无法与本地商业银行进行保密通信的一方通过另一方与对应的商业银行建立基于身份认证的保密通信通道。5.根据权利要求1所述的一种消除小币值的数字货币交易方法，其特征在于，若交易双方暂时无法与相应的商业银行进行保密通信，则在交易双方之间建立保密通信通道，交易双方基于彼此之间的保密通信通道互相交换身份信息和数字证书；交易时，付款方先将数字货币和交易信息发送给收款方，收款方存储收到的数字货币和交易信息，并添加无效标记，然后生成一个交易结果并签名后反馈给付款方，付款方基于交易结果将相应的数字货币标记为待删除；待收款方与收款方商业银行建立保密通信通道后，将添加了无效标记的数字货币和交易信息发送给收款方商业银行认证，收款方商业银行认证后将数字货币和交易信息发送给央行认证，央行认证后，将与支付金额对应的数字货币和交易结果通过收款方商业银行发给收款方，同时将交易结果发送给付款方商业银行，若存在找零货币，则还将找零货币一并发送给付款方商业银行；收款方收到反馈的交易结果和数字货币后，将原本添加了无效标记的数字货币和交易信息标记为有效，将多收取的数字货币删除，保存央行反馈的数字货币；待付款方与付款方商业银行建立保密通信通道后，付款方商业银行再将交易结果反馈
给付款方，若存在找零货币，则还将找零货币一并发送给付款方。

技术总结
本发明提出一种消除小币值的数字货币交易方法，该方法将数字货币分为大币值货币和小币值货币；交易时，付款方判断支付金额是否能够全部使用大币值货币支付，若能，则直接支付，若不能，则取出最接近支付金额且币值小于支付金额的大币值数字货币X以及一个币值等于所述阈值的数字货币Y，然后将X和Y一起发送给央行；央行根据支付金额为付款方生成找零货币、为收款方生成交易金额的差额货币，然后将找零货币和差额货币发送给相应交易方，完成交易；收款方和付款方定期或不定期地将存储的小数币值的数字货币发送到央行兑换为整数字货币。本发明能在一定程度上减少小币值数字货币在交易中所占用的计算成本、存储成本和传输成本。存储成本和传输成本。存储成本和传输成本。


技术研发人员：富尧 钟一民
受保护的技术使用者：南京如般量子科技有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25