网络交易系统中电子现金方案的研究与实现

论文摘要

随着全球信息化进程的不断深化,研究和实现基于Internet的电子商务已成为目前学术界和商业界的热点问题之一,其中安全问题日益成为电子商务发展道路上的一大障碍。如何在不安全的互联网上实现安全、高效、便捷的支付已引起人们越来越多的关注。电子现金具有物理现金的基本特点,不同于信用卡、电子支票等支付方式,它与计算机网络的方便性、安全性和私密性结合在一起,具有匿名性、不可跟踪性、节约费用、支付灵活等优点,它将是未来全球信息化社会电子支付基础设施中的一个不可或缺的支付手段。本文首先概括介绍了电子支付系统、电子现金的基本概念及电子现金系统的研究状况。然后针对Brands电子现金方案进行了深入研究,提出了一种安全、高效的电子现金方案—可撤消匿名性的公平可分电子现金系统。本文所提出的可撤消匿名性的公平可分电子现金系统实现了可撤消匿名性、公平性和可分性的结合。通过引入可信任的第三方和限制性盲签名机制,实现了交易过程的公平性和必要时撤消匿名性。但只有在注册阶段、产生争议及撤消匿名性的时候才会涉及可信任的第三方,在其它过程中可信第三方是离线的,从而保证了方案的效率;通过对电子现金明文金额进行签名,既实现电子现金的可分性,又降低方案的计算量和复杂性,同时提高电子现金的安全性;本文还在用户提取的电子现金中,嵌入由银行规定的该电子现金的有效期,银行只需保留所有已经使用过的、还未过期的电子现金,这就大大地减少了银行的存储量。分析表明,本文提出的可撤消匿名性的公平可分电子现金系统是一个安全的、高效的离线电子现金系统。本文后半部分将可撤消匿名性的公平可分电子现金系统应用到电子商务平台的设计当中,解决了电子商务平台下基于电子现金的交易系统的安全性和公平性问题。在对系统和协议研究的基础上,提出了离线电子现金支付系统的体系结构,并详细描述了系统的设计与协议实现流程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题来源及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 作者主要工作
• 1.4 论文组织
• 第二章 电子现金系统
• 2.1 电子商务支付系统
• 2.1.1 电子支付概述
• 2.1.2 电子支付系统分类
• 2.2 电子现金的基本概念
• 2.2.1 电子现金支付模型
• 2.2.2 电子现金的分类
• 2.2.3 理想电子现金的基本性质
• 2.2.4 存在的威胁
• 2.3 运行中的电子现金系统
• 2.3.1 Ecash电子现金系统
• 2.3.2 Digicash电子现金系统
• 2.3.3 NetCash电子现金系统
• 2.4 小结
• 第三章 可撤销匿名性的公平可分电子现金系统
• 3.1 Brands方案简介
• 3.1.1 银行初始化
• 3.1.2 开户协议
• 3.1.3 取款协议
• 3.1.4 支付协议
• 3.1.5 存款协议
• 3.1.6 Brands方案的优缺点
• 3.2 可撤销匿名性的公平可分电子现金方案描述
• 3.2.1 记号与基本工具
• 3.2.2 方案初始化
• 3.2.3 开户协议
• 3.2.4 取款协议
• 3.2.5 支付协议
• 3.2.6 存款协议
• 3.2.7 犯罪追踪协议
• 3.2.8 超额支付追踪
• 3.2.9 可信方仲裁协议
• 3.3 方案分析
• 3.3.1 安全性
• 3.3.2 有效性
• 3.4 小结
• 第四章 电子商务交易平台下的电子现金系统设计
• 4.1 系统需求
• 4.2 电子商务交易平台简介
• 4.2.1 服务器端设计
• 4.2.2 银行服务器端设计
• 4.2.3 用户端设计
• 4.2.4 数据库设计
• 4.3 电子商务交易平台中电子现金系统设计
• 4.3.1 协议描述
• 4.3.2 电子现金系统结构
• 4.3.3 电子现金系统功能模块
• 4.3.4 电子现金系统中的数据结构设计
• 4.3.5 电子现金系统数据库设计
• 4.4 小结
• 第五章 电子商务交易平台下的电子现金系统实现与测试
• 5.1 系统实现
• 5.1.1 Schnorr签名算法及实现
• 5.1.2 客户端协议实现
• 5.1.3 银行服务器协议实现
• 5.1.4 可信方服务器协议实现
• 5.2 系统测试
• 5.2.1 系统环境
• 5.2.2 测试方案
• 5.2.3 测试结果
• 5.3 小结
• 第六章 结论
• 6.1 本文主要完成工作
• 6.2 论文展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间完成工作与研究成果