Brands电子现金方案的研究与改进

论文摘要

基于Internet的电子商务正在全球蓬勃兴起并迅速推广,成为推动经济增长的关键动力,而电子支付是电子商务活动中最核心、最关键的环节,是交易双方实现各自交易目的的重要一步,也是电子商务得以进行的基础条件。而电子现金就是其中一种性质和功能非常好的电子支付形式,它既能用于大额支付,也能用于小额支付,而且还有保护用户支付行为隐蔽性、防止拒绝支付和透支行为等诸多优点。因而,电子现金成为电子商务发展的关键,引起了广泛的关注和研究兴趣。Internet所进行的电子商务活动的一个非常关键的要求就是要有一个安全高效的电子现金系统,而电子现金的安全性和可靠性等主要是依靠密码技术来实现。第一个电子现金方案是在1982年提出,此后,电子现金方案得到了广泛的研究。本论文对电子现金及其方案进行了综述,并较详细地分析了现有的一些具有代表性的电子现金方案,大略描述了电子现金方案发展的脉络。其中,Brands电子现金方案被认为是目前为止最有效的离线完全匿名的电子现金方案。本论文详细列举并分析了此方案,并使用一种新的方法改进了Brands方案,提出了一种基于此方案的多种面值的电子现金方案,克服了原方案中一种面值的现金对应着一对银行公私钥的缺点,比原方案更有效、更安全。在本论文方案中,银行发行不同面值的电子现金只需要选择一个私钥,显然整个系统的安全性更高,而且在文中也简单地证明了新方案的安全性和Brands方案相同。针对现在较流行的“多银行”的电子现金方案,本论文利用双线性映射,引入基于身份的签名体制并结合盲签名,提出了一个基于身份的“多银行”的电子现金方案,该方案安全性强,效率高。然后提出了一个性质更好的、更符合实际应用需求的“多银行”的电子现金系统的构想,并考虑使用群盲签名方案来设计和实现此构想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 论文组织
• 第二章 电子现金基础知识
• 2.1 电子商务概述
• 2.1.1 电子商务的概念
• 2.1.2 电子商务的安全性要求
• 2.2 电子支付概述
• 2.2.1 电子支付的概念
• 2.2.2 电子支付的特点
• 2.2.3 电子支付的安全内容
• 2.3 公钥密码体制
• 2.3.1 RSA 算法
• 2.3.2 ElGamal 算法和离散对数
• 2.4 HASH 函数
• 2.5 数字签名
• 2.6 盲签名
• 2.6.1 盲签名的定义
• 2.6.2 盲签名的分类
• 2.7 群签名
• 2.8 本章小结
• 第三章 电子现金系统综述
• 3.1 电子现金的概念
• 3.2 电子现金的性质
• 3.3 电子现金系统的安全性
• 3.4 电子现金方案的综述
• 3.4.1 从完全匿名到可控制匿名
• 3.4.2 从在线的电子现金方案到离线的电子现金方案
• 3.4.3 第三方从完全参与到只有在需要匿名性撤销时才参与
• 3.4.4 可分的电子现金方案
• 3.4.5 其他的电子现金方案
• 3.4.6 电子现金各方案的分析与比较
• 3.5 电子现金系统的开发进展和存在的问题
• 3.6 本章小结
• 第四章 BRANDS 电子现金方案及其改进
• 4.1 BRANDS 电子现金方案
• 4.1.1 Schnorr 签名
• 4.1.2 素数阶群上的表示问题
• 4.1.3 电子现金方案
• 4.1.4 方案总结
• 4.2 改进的方案
• 4.3 安全性的简单分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 “多银行”电子现金方案
• 5.1 “多银行”的电子现金
• 5.2 一个基于身份的“多银行”的电子现金方案
• 5.2.1 基于身份密码体制的提出动机
• 5.2.2 基于身份数字签名方案的概念模型
• 5.2.3 基础性问题与假设
• 5.2.4 基于身份的“多银行”的电子现金方案
• 5.3 一个“多银行”的电子现金方案的构想
• 5.4 群盲签名
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 理想的电子现金系统的展望
• 致谢
• 参考文献