在移動(dòng)支付時(shí)代下，老齡群體、中小學(xué)學(xué)生群體以及入境人士群體存在使用智能手機(jī)進(jìn)行移動(dòng)支付相對(duì)不便的情況。對(duì)于老齡人而言，移動(dòng)支付并未普及，智能手機(jī)與支付App更新太快、種類太多，造成老年人學(xué)習(xí)屏障越來越高。在中小學(xué)教育場(chǎng)景下，教育部明確規(guī)定印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)中小學(xué)生手機(jī)管理工作的通知》，原則上不允許學(xué)生帶手機(jī)進(jìn)入校園，造成了學(xué)生日常線下消費(fèi)時(shí)移動(dòng)支付工具的缺口。跨境場(chǎng)景下的短期旅游或工作入境人士，需要完成開戶開卡手機(jī)驗(yàn)證并下載App等一系列流程才能體驗(yàn)手機(jī)移動(dòng)支付，存在諸多不便。銀行應(yīng)依據(jù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步挖掘銀發(fā)場(chǎng)景客群、教育場(chǎng)景客群和跨境場(chǎng)景客群，打造更加貼近客群需求的產(chǎn)品，為多場(chǎng)景客戶提供更優(yōu)質(zhì)的金融服務(wù)。而數(shù)字人民幣硬錢包的出現(xiàn)，可解決上述客群面臨的現(xiàn)實(shí)問題，提供更便捷的支付體驗(yàn)。
一、硬件錢包助力數(shù)字人民幣推廣
數(shù)字人民幣錢包體系較為豐富。按照載體可分為軟件錢包和硬件錢包，其中硬件錢包為存儲(chǔ)數(shù)字人民幣的實(shí)體介質(zhì)，基于安全芯片等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字人民幣相關(guān)功能，依托IC卡、手機(jī)終端、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等為用戶提供服務(wù)。
數(shù)字人民幣硬件錢包的類型多樣，按照實(shí)現(xiàn)模式來說可以分為以下三類：
一是基于價(jià)值模式。該模式的數(shù)字人民幣硬件錢包，幣串存儲(chǔ)于本地安全芯片中，通過芯片和算法進(jìn)行硬件錢包之間的幣串交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)字人民幣點(diǎn)對(duì)點(diǎn)價(jià)值轉(zhuǎn)移，支持雙離線支付。
二是基于賬戶模式。數(shù)字人民幣軟件錢包和硬件錢包一體化綁定，共享余額，支持線上聯(lián)機(jī)交易，支持掃碼支付。
三是基于準(zhǔn)賬戶模式。準(zhǔn)賬戶模式和價(jià)值模式的區(qū)別在于，準(zhǔn)賬戶模式硬件錢包的幣串存儲(chǔ)于運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)的后臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)中，收款設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)，僅支持單離線支付。其和賬戶模式的數(shù)字人民幣軟件錢包一樣，受理邏輯仍然是賬戶形式。冬奧會(huì)場(chǎng)景下流通發(fā)行的數(shù)字人民幣硬錢包，便是基于準(zhǔn)賬戶模式的產(chǎn)品實(shí)踐。
目前央行正在積極探索基于賬戶模式的數(shù)字人民幣硬錢包，從技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)建立等方面也推出了更多的規(guī)范。在目前互聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)的用戶習(xí)慣下，掃碼支付早已成為主流，未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，難以有其他支付手段顛覆和取代，并且動(dòng)態(tài)二維碼付款對(duì)于機(jī)具升級(jí)要求低、兼容能力強(qiáng)。因此在可以預(yù)見的數(shù)字人民幣支付體系中，基于賬戶模式的二維碼支付也將成為主要方式。本文據(jù)此探索賬戶模式數(shù)字人民幣硬錢包的實(shí)現(xiàn)方式，研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦能技術(shù)和業(yè)務(wù)需求落地。
二、物聯(lián)網(wǎng)賦能賬戶模式硬錢包
基于上文提及的賬戶模式數(shù)字人民幣硬錢包優(yōu)點(diǎn)，中國(guó)銀行通過挖掘老齡人、中小學(xué)生、入境游客等在使用智能手機(jī)移動(dòng)支付和賬務(wù)查詢時(shí)存在相對(duì)不便的客群需求，開發(fā)出墨水屏移動(dòng)硬錢包讓移動(dòng)支付安全、簡(jiǎn)單且便捷。硬件錢包主要包含移動(dòng)支付、電子存折和應(yīng)用擴(kuò)展三大功能，客戶在硬件錢包上完成指紋身份識(shí)別通過后，即可使用出示二維碼或者NFC近距拍卡的方式完成數(shù)字人民幣收付款，也可以通過墨水屏查看賬戶的當(dāng)前余額，最近交易流水，交易用途附言等。另外，硬錢包也支持空中升級(jí)擴(kuò)展功能，例如健康碼展示、金融產(chǎn)品營(yíng)銷等功能。
墨水屏移動(dòng)硬錢包加入了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入、低功耗通信、低功耗墨水屏、硬件加密、3D打印以及區(qū)塊鏈交易加密等新技術(shù)，滿足通過物聯(lián)網(wǎng)云管邊端來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、快速投放、空中擴(kuò)展的要求，同時(shí)也具有高安全低功耗長(zhǎng)續(xù)航的特點(diǎn)，符合日常使用的場(chǎng)景。
1.低功耗電子墨水屏
電子墨水屏又被叫做電子紙顯示技術(shù)。由于它像多數(shù)傳統(tǒng)墨水一樣，表面附著著很多的體積很小的“微膠囊”，而封裝了帶有負(fù)電的黑色顆粒還有帶有正電的白色顆粒，在通電時(shí)就會(huì)通過改變電荷來使得不同得顏色的顆粒進(jìn)行有序排列，從而呈現(xiàn)出我們所看到的黑白分明的像墨水一樣的可視化效果。電子墨水屏可以保持畫面常亮?xí)r處于零耗電狀態(tài)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)算，在戶外的情況下，電子墨水屏功耗僅為液晶顯示屏的0.8%，而室內(nèi)情況下，電子墨水屏功耗則為液晶顯示屏的3.3%。此外，電子墨水屏陽光下可視，并沒有藍(lán)光傷害，使使用者可以達(dá)到舒適護(hù)眼的閱讀效果。
2.低功耗LTE Cat.1通信模組
Cat.1的全稱是LTE UE-Category 1，其中UE是指User Equipment，是對(duì)于LTE網(wǎng)絡(luò)下用戶終端設(shè)備的無線性能的一種分類。LTE Cat.1是低成本LPWAN低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)。它是NBIoT的補(bǔ)充技術(shù)，速度更快，延遲時(shí)間更低，且與NBIoT在其他方面有所不同：LTE Cat.1以及Cat.M1支持蜂窩塔式越區(qū)切換，因此可與移動(dòng)應(yīng)用程序配合使用，例如資產(chǎn)跟蹤和車隊(duì)管理。它還支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序中的語音功能，例如醫(yī)療警報(bào)和家庭報(bào)警。該標(biāo)準(zhǔn)具有足夠的吞吐量將固件、軟件和其他安全更新傳輸?shù)皆O(shè)備，而NBIoT無法做到。LTE Cat.1以及LTE Cat.M1的常見應(yīng)用案例包括可穿戴設(shè)備，如健身腕帶、智能手表和自動(dòng)柜員機(jī)，以及資產(chǎn)跟蹤、健康監(jiān)視器和警報(bào)。
3.物聯(lián)網(wǎng)硬件芯片級(jí)加密
硬錢包涉及到移動(dòng)終端認(rèn)證信息密鑰的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和加密算法程序代碼的安全問題。以上問題可以用硬件芯片級(jí)加密的方式解決（如圖1所示）。存儲(chǔ)加密算法代碼和相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別在MCU和本地安全芯片加密，通信數(shù)據(jù)與設(shè)備數(shù)據(jù)物理隔離存儲(chǔ)，并使用金融標(biāo)準(zhǔn)硬加密傳輸。
圖1 硬件芯片級(jí)加密示意
4.物聯(lián)網(wǎng)金融設(shè)備管理
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理可提供對(duì)數(shù)字人民幣硬錢包進(jìn)行設(shè)備認(rèn)證、設(shè)備鑒權(quán)、設(shè)備配置接入和規(guī)則引擎轉(zhuǎn)發(fā)等，并使流程自動(dòng)化。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理也可以對(duì)這些連網(wǎng)設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)路由和邊緣計(jì)算等任務(wù)的安全性和正常運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行保障。當(dāng)數(shù)字人民幣硬錢包出現(xiàn)異常時(shí)，運(yùn)維人員通過物聯(lián)網(wǎng)管理應(yīng)用程序安全可靠地對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行故障排除、更新固件等。
三、未來展望
墨水屏移動(dòng)硬錢包加入了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入、低功耗通信、低功耗墨水屏、硬件加密、3D打印以及區(qū)塊鏈交易加密等新技術(shù)，滿足通過物聯(lián)網(wǎng)云管邊端來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、快速投放、空中擴(kuò)展的要求，同時(shí)也具有高安全低功耗長(zhǎng)續(xù)航的特點(diǎn)，符合日常使用的場(chǎng)景。
墨水屏移動(dòng)硬錢包產(chǎn)品在數(shù)字人民幣普及推廣之際，挖掘老齡人、入境游客以及中小學(xué)學(xué)生群體等使用智能手機(jī)存在相對(duì)不便的客戶群體需求，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付、電子存折和應(yīng)用擴(kuò)展三大功能，讓移動(dòng)支付普及到各個(gè)客群，踐行普惠金融。未來將結(jié)合對(duì)產(chǎn)品使用的分析評(píng)估，收集用戶的反饋和建議，繼續(xù)開展研究數(shù)字人民幣在移動(dòng)硬錢包應(yīng)用的可行性分析，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)品、豐富功能、解決痛點(diǎn)的目標(biāo)。
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