基于ACJT群签名的电子现金系统的研究

论文摘要

随着计算机的普及和互联网的迅猛发展,网上购物因其方便、快捷越来越受到大众的青睐。但目前所使用的网上银行都是基于帐号的,也就是说银行和商家都能了解到支付者的信息,并且这种支付必须在线进行,当网络中断或银行发生故障都将中断支付。电子现金的出现给解决这些问题带来了希望。因为电子现金是利用密码学中签名加密、身份认证等技术生成的字符串,对应现实中的纸币,所以具有匿名支付,能离线支付,安全性更高等特点。可见电子现金必将成为未来电子商务中的关键支付手段。尽管如此,但由于电子现金中的可撤销匿名性,可分性,高效率,二次支付等问题没有很好地解决,影响着电子现金的广泛应用。本文就上述问题,以基于ACJT群签名的电子现金系统为研究对象,提出了一种新的安全且高效的电子现金方案。该方案致力于解决效率、可分性和预防二次支付等问题,为电子现金的应用作了有益的探索。ACJT是证明了的高效且能抗合谋的群签名方案,尽管如此,基于ACJT群签名的电子现金系统中,银行的瓶颈问题仍然存在。为此采用了一种用户签发电子现金的新模型,分散银行功能,提高系统效率。以前的基于ACJT群签名方案的电子现金防敲诈采取的是对称密钥加密信息协同群监督员的方式。存在安全隐患和计算复杂度高的问题。为了改善防敲诈的功能,采用用户注册时也得到一个别名证书,敲诈发生时可以用它签发电子现金,敲诈者不能发现,而群撤销管理员能识别,这样能避免敲诈。电子现金的可分性问题一直困扰着研究者,以前的系统中不仅可分效率不高还容易造成多个现金的链接。针对这一问题,本文从实用角度出发,根据订单金额来进行支付,巧妙地解决了这一问题。此外,电子现金易于复制,二次支付现象极易发生。以前的电子现金方案中的对策一般是限制支付总量或事后通过可信方来撤销二次支付者的匿名性,来惩罚。无论从安全性和效果上来讲,都不好。为此本文提出了支付时,商家与用户多次认证来避免二次支付的发生。最后,利用JBuilder和SQLServer实现了这个更加安全和高效的电子现金系统,使电子现金系统的研究向实用阶段迈出了重要一步。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 实用的电子现金系统
• 1.4 研究范围和内容
• 1.5 论文结构
• 第2章 群签名
• 2.1 预备知识
• 2.1.1 离散对数问题
• 2.1.2 Schnorr 数字签名
• 2.1.3 困难性假设和平方剩余群
• 2.1.4 知识签名
• 2.2 群签名概述
• 2.2.1 群签名的概念
• 2.2.2 群签名的发展过程
• 2.2.3 已提出的主要方案
• 2.2.4 群签名中亟待解决的问题
• 2.2.5 研究方向
• 2.3 ACJT 群签名方案
• 2.4 小结
• 第3章 电子现金综述
• 3.1 电子现金的性质
• 3.2 电子现金的基本模型
• 3.3 主要电子现金系统模型
• 3.3.1 匿名离线不可分电子现金系统
• 3.3.2 匿名离线可分电子现金系统
• 3.3.3 可撤销匿名性的电子现金系统
• 3.3.4 基于概率验证的电子现金系统
• 3.4 电子现金存在问题
• 3.5 电子现金的发展趋势
• 3.6 小结
• 第4章 基于ACJT 群签名的电子现金方案
• 4.1 XIAOSONG 和CHIK 的电子现金模型
• 4.2 MAITLAND 和BOYD 的方案
• 4.3 POPESCU 的方案
• 4.4 改进的电子现金方案
• 4.5 小结
• 第5章 新的电子现金系统
• 5.1 群建立
• 5.2 开户
• 5.3 支付
• 5.4 存款
• 5.5 系统分析
• 5.6 小结
• 第6章 系统实现
• 6.1 系统概述
• 6.2 系统设计
• 6.2.1 技术架构
• 6.2.2 系统模型
• 6.2.3 系统功能
• 6.3 参数设定
• 6.4 数据库设计
• 6.5 系统实现
• 6.5.1 数据结构
• 6.5.2 具体实现过程
• 6.6 小结
• 结论
• 1. 本文工作总结
• 2. 进一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）