在移動支付時代下，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進(jìn)行移動支付相對不便的情況。對于老齡人而言，移動支付并未普及，智能手機與支付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)教育場景下，教育部明確規(guī)定印發(fā)《關(guān)于加強中小學(xué)生手機管理工作的通知》，原則上不允許學(xué)生帶手機進(jìn)入校園，造成了學(xué)生日常線下消費時移動支付工具的缺口。跨境場景下的短期旅游或工作入境人士，需要完成開戶開卡手機驗證并下載App等一系列流程才能體驗手機移動支付，存在諸多不便。銀行應(yīng)依據(jù)優(yōu)勢進(jìn)一步挖掘銀發(fā)場景客群、教育場景客群和跨境場景客群，打造更加貼近客群需求的產(chǎn)品，為多場景客戶提供更優(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)實問題，提供更便捷的支付體驗。
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數(shù)字人民幣的實體介質(zhì)，基于安全芯片等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字人民幣相關(guān)功能，依托IC卡、手機終端、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，按照實現(xiàn)模式來說可以分為以下三類：
一是基于價值模式。該模式的數(shù)字人民幣硬件錢包，幣串存儲于本地安全芯片中，通過芯片和算法進(jìn)行硬件錢包之間的幣串交換，實現(xiàn)數(shù)字人民幣點對點價值轉(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)賬戶模式和價值模式的區(qū)別在于，準(zhǔn)賬戶模式硬件錢包的幣串存儲于運營機構(gòu)的后臺服務(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。冬奧會場景下流通發(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)長一段時間，難以有其他支付手段顛覆和取代，并且動態(tài)二維碼付款對于機具升級要求低、兼容能力強。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，中國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移動支付和賬務(wù)查詢時存在相對不便的客群需求，開發(fā)出墨水屏移動硬錢包讓移動支付安全、簡單且便捷。硬件錢包主要包含移動支付、電子存折和應(yīng)用擴展三大功能，客戶在硬件錢包上完成指紋身份識別通過后，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擴展功能，例如健康碼展示、金融產(chǎn)品營銷等功能。
墨水屏移動硬錢包加入了物聯(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)云管邊端來實現(xiàn)統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、快速投放、空中擴展的要求，同時也具有高安全低功耗長續(xù)航的特點，符合日常使用的場景。
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，在通電時就會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)過實驗測算，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的補充技術(shù)，速度更快，延遲時間更低，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，因此可與移動應(yīng)用程序配合使用，例如資產(chǎn)跟蹤和車隊管理。它還支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序中的語音功能，例如醫(yī)療警報和家庭報警。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、智能手表和自動柜員機，以及資產(chǎn)跟蹤、健康監(jiān)視器和警報。
3.物聯(lián)網(wǎng)硬件芯片級加密
硬錢包涉及到移動終端認(rèn)證信息密鑰的數(shù)據(jù)存儲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加密的方式解決（如圖1所示）。存儲加密算法代碼和相關(guān)運行數(shù)據(jù)存儲器分別在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，并使用金融標(biāo)準(zhǔn)硬加密傳輸。
圖1 硬件芯片級加密示意
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，并使流程自動化。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理也可以對這些連網(wǎng)設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)路由和邊緣計算等任務(wù)的安全性和正常運行時間進(jìn)行保障。當(dāng)數(shù)字人民幣硬錢包出現(xiàn)異常時，運維人員通過物聯(lián)網(wǎng)管理應(yīng)用程序安全可靠地對這些設(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)云管邊端來實現(xiàn)統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管理、快速投放、空中擴展的要求，同時也具有高安全低功耗長續(xù)航的特點，符合日常使用的場景。
墨水屏移動硬錢包產(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存在相對不便的客戶群體需求，實現(xiàn)移動支付、電子存折和應(yīng)用擴展三大功能，讓移動支付普及到各個客群，踐行普惠金融。未來將結(jié)合對產(chǎn)品使用的分析評估，收集用戶的反饋和建議，繼續(xù)開展研究數(shù)字人民幣在移動硬錢包應(yīng)用的可行性分析，最終實現(xiàn)優(yōu)化產(chǎn)品、豐富功能、解決痛點的目標(biāo)。
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