基于椭圆曲线密码系统的多银行电子现金解决方案

论文摘要

电子商务正在以爆炸性的速度发展,其最终目标是实现商务活动各环节的电子化。电子支付系统是电子商务系统的核心,基于电子现金的电子支付系统目前还处于研究阶段,但由于它拥有许多优点,在未来的商务活动中将被广泛使用。 本文提出了一种多银行的电子现金解决方案,主要解决多银行发行电子现金的提款、支付、存款等环节的安全性问题,力求提高系统效率。 电子现金的可分性是电子现金研究的一个难点,本文将“可分性”转化为“等额支付”的问题,即在用户取款时取出大量的面额不等的电子现金,支付时以这些电子现金的子集来完成等额支付。如何求得最优化的电子现金集合以及如何利用该集合来完成支付是解决“可分性”问题的关键。本文利用N-分割算法和贪婪支付法来解决上述两个问题。 本文在限制性群盲签名技术之上,引入了椭圆曲线密码算法,构造了一个多银行的可撤消匿名性的电子现金系统方案。中央银行作为群管理者,各发币银行是群成员,使用单一的群公钥,任何人都能够验证电子现金的有效性。通过引入可信任第三方,能够对电子现金和现金提取人进行追踪。 在论文中,作者设计一个基于椭圆曲线离散对数问题的有效的公平的离线电子现金系统,使电子现金系统的研究向实用阶段迈出重要的一步。

论文目录

• 声明
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的
• 1.2 论文结构
• 第二章 电子现金概述
• 2.1 电子现金的基本模式
• 2.2 电子现金的基本特性
• 2.3 电子现金系统的研究历程
• 2.4 电子现金系统的应用现状
• 2.4.1 以IC卡为基础的Mondex电子钱包
• 2.4.2 借助 Internet发行的网络货币
• 2.4.3 以Cyber-cash为基础的电子网络货币
• 2.5 电子现金在我国的发展
• 2.6 电子现金系统分类
• 2.6.1 匿名脱机不可分的电子现金系统
• 2.6.2 匿名脱机可分电子现金系统
• 2.6.3 可撤销匿名性的电子现金系统
• 2.6.4 基于概率验证的电子现金系统
• 2.6.5 用数字签名技术的电子现金系统
• 2.7 攻击电子现金系统的行为
• 2.7.1 用户的欺骗行为
• 2.7.2 银行的欺骗行为
• 第三章 多银行电子现金方案中的密码技术
• 3.1 椭圆曲线密码系统
• 3.1.1 GF（P）上的椭圆曲线
• m）上的椭圆曲线'>3.1.2 GF（2^m）上的椭圆曲线
• 3.1.3 椭圆曲线签名算法（ECDSA）
• 3.2 零知识证明概述
• 3.2.1 零知识证明
• 3.2.2 简化的 Feige-Giat-Shamir身份认证方案
• 3.2.3 Schnorr身份认证方案
• 3.3 盲签名方案
• 3.3.1 盲签名定义
• 3.3.2 RSA盲签名方案
• 3.3.3 双联签名
• 3.3.4 Schnorr盲签名的算法
• 3.3.5 基于椭圆曲线密码系统的 Schnorr盲签名算法
• 3.4 群签名方案
• 3.4.1 群签名的概念
• 3.4.2 T-J群签名方案
• 3.4.3 与群签名相关的数字签名
• 第四章 电子现金的可分性研究
• 4.1 连接的可分电子现金
• 4.1.1 电子现金的二叉树表示
• 4.1.2 支付实现
• 4.2 非连接的可分电子现金
• 4.2.1 问题定义
• 4.2.2 N-分割算法和 S-贪婪支付算法
• 4.2.3 N-分割算法和 S-贪婪支付算法实例
• 4.2.4 非连接电子现金方案缺陷
• 第五章 基于 ECC多银行电子现金解决方案
• 5.1 多银行电子现金模型
• 5.2 基于椭圆曲线的多银行电子现金解决方案
• 5.2.1 系统设置
• 5.2.2 中央银行处领取证书
• 5.2.3 发币银行开户
• 5.2.4 用户从发币银行取款
• 5.2.5 用户支付电子现金给商家
• 5.2.6 匿名性回收
• 5.2.7 方案分析
• 5.3 电子现金可分性算法与多银行电子现金方案整合
• 第六章 基于 ECC电子现金系统概要设计
• 6.1 参数设置
• 6.2 方案设计
• 6.2.1 系统体系结构
• 6.2.2 数据库设计
• 6.2.3 协议设计
• 6.3 系统实现方案
• 6.3.1 工具
• 6.3.2 实现处理
• 6.4 效率分析
• 结束语
• 参考文献
• 致谢