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《华中科技大学》 2004年
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离线电子现金的协议研究

彭冰  
【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。电子现金能够很好地模拟现实生活中的物理现金支付,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。本文紧紧围绕国家自然科学基金项目“电子商务安全支付协议的研究”,对离线电子现金支付系统的相关理论、协议、关键技术以及具体实现进行了广泛深入的研究。 本文通过分析和对比基于信用卡、电子支票、电子现金和微额电子支付方式的主要特点,阐明电子现金是目前最适合于因特网上电子商务的支付手段,并全面深入地综述了电子现金的历史、现状、已有的主要成果和国外实用电子现金系统的发展状况。 受限盲签名是实现高效离线电子现金系统的关键技术。部分受限盲签名是受限盲签名的扩展,使用该技术可以在实现接收者的匿名性和重复签名可揭示性的同时,将某些公共消息编码到签名中。本文通过改进Maitland协议中签名者和接收者盲变换的形式,提出了一种高效的部分受限盲签名协议。与Maitland方案相比,我们的协议具有更少的模运算量和通信量,签名长度也较短,从而更适用于构建离线电子现金支付系统。 本文还分析了目前已提出的电子现金方案中银行付款说明数据库大小无限制膨胀的缺陷,提出电子现金有限期的概念。运用我们提出的部分受限盲签名协议,我们提出了一个高效的基于离散对数及表示问题的离线电子现金系统。由于采用了部分盲签名协议,该系统不仅具有较高的在线处理效率,且只需一个银行私钥即可发行多种面额的电子现金,同时付款说明数据库大小可以被控制在一个合理的范围内。为了事先阻止用户重复花费及某些不法份子的高明犯罪行为,只须对我们提出的系统稍作改进,就可将其扩展为带防窜改智能卡和具有可撤销匿名性的离线电子现金系统。 针对移动支付系统中用户端支付设备具有计算处理能力较低和存储空间极少的特点,提出一种新型基于椭圆曲线密码体制的离线电子现金系统。本文利用椭圆 WP=5 曲线在同安全级别下具有更短密钥的优势,大大提高用户取款协议的执行效率,并从理论上详细证明了该系统中电子现金的不可伪造性。 实现能够让用户进行多次合法精确支付的离线可分电子现金系统是电子现金走向实用化的关键环节。针对现有可分电子现金方案存在的诸多缺陷,本文首次将适合于大群的群签名思想引入到可分电子现金中,将用户提取电子现金视为群管理员颁发给用户的群证书,通过将支付节点前的祖先节点进行盲化使得同一电子现金分割后的不同分割单元间不再有可链接性。以零知识证明签名和强RSA问题为基础,本文对提出的可分电子现金系统的安全性进行了论证,并深入分析了多个分割节点同时支付时提高效率的方法。 在理论研究的基础上,本文设计和实现了一个基于防窜改智能卡的离线电子现金原型系统,并对原型系统的模型、框架、模块组织、大数库和智能卡接口设计以及部分系统实现细节进行了描述。该原型系统基本实现了电子现金系统的核心功能,为离线电子现金产品的开发奠定了基础。最后对电子现金系统的进一步的研究方向进行了展望。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP393.04

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王标;圆锥曲线及其在公钥密码体制中的应用[D];四川大学;2006年
2 叶振军;金融信息安全:模型、方案与管理策略研究[D];天津大学;2008年
3 朱振荣;移动电子商务安全关键技术研究[D];北京邮电大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 常莉;基于USBKey的网上支付研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 廖小平;强前向安全和强盲性数字签名技术的研究[D];湖北工业大学;2011年
3 杜颜;基于椭圆曲线密码体制的离线可分电子支付技术研究[D];合肥工业大学;2007年
4 江玲;基于ECC的多银行可分电子现金协议研究[D];中南大学;2008年
5 张玉鹤;电子现金可分方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 吴鹏;安全电子现金系统研究[D];陕西科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 赵勇;刘吉强;韩臻;;基于身份的盲签名在移动电子支付中的应用[J];北京交通大学学报;2007年05期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 王彦明;安德海;齐法制;;高能所校园网接入控制系统的设计与实现[A];第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘文浩;无双线性对的无证书公钥密码学研究[D];电子科技大学;2010年
2 侯惠芳;异构无线融合网络中的认证技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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6 杨力;无线网络可信认证技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨映玲;安全套接层协议的研究与改进[D];华中农业大学;2010年
2 刘恒;秘密共享方案的研究[D];大连理工大学;2009年
3 张琳琳;远程教育系统身份认证技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 孙迪;电子政务的安全策略的研究与应用[D];华东师范大学;2010年
5 谢文坚;无证书签密的研究[D];广西民族大学;2010年
6 周艳;基于圆锥曲线的数字签名方案[D];淮北师范大学;2010年
7 李宜珍;门限密码共享体制及其在数字签名中的应用[D];淮北师范大学;2010年
8 徐平鸽;椭圆曲线密码体制及其应用研究[D];淮北师范大学;2010年
9 顾维娜;基于身份的数字签名体制的研究[D];淮北师范大学;2010年
10 张春林;安全高效的Ad Hoc寻路机制研究[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟鸣,杨义先;一种基于RSA盲签名和二次剩余的电子现金方案[J];北京邮电大学学报;2000年03期
2 蔡满春,杨义先,胡正名;基于椭圆曲线密码体制的一种电子现金方案[J];北京邮电大学学报;2004年02期
3 张劼,刘振华,温巧燕;欺骗免疫秘密共享[J];北京邮电大学学报;2005年04期
4 郭远;徐赐文;;基于ElGamal的前向安全签名方案的分析与改进[J];电脑知识与技术;2009年06期
5 许春香,陈恺,肖国镇;安全的矢量空间秘密共享方案[J];电子学报;2002年05期
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8 李梦东,杨义先;无可信第三方的离线电子现金匿名性控制[J];电子学报;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陈恺;电子现金系统与公钥基础设施研究[D];西安电子科技大学;2001年
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4 林松;电子支付安全体系结构的研究与实现[D];四川大学;2005年
5 苏云学;电子现金支付系统的研究[D];解放军信息工程大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈庆;多银行的可撤销匿名性的可分电子现金系统[D];广东工业大学;2003年
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3 孟显勇;离线匿名可撤销的电子支付系统[D];四川师范大学;2005年
4 肖群;基于椭圆曲线密码系统的多银行电子现金解决方案[D];东北大学;2005年
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6 彭招君;群盲签名在电子现金系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;2006年
7 唐艳;网络交易系统中电子现金方案的研究与实现[D];电子科技大学;2008年
8 江玲;基于ECC的多银行可分电子现金协议研究[D];中南大学;2008年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 沈建涛;闫鸿滨;;基于圆锥曲线密码的多层次秘密共享方案[J];测控技术;2012年03期
2 闫鸿滨;沈建涛;;基于圆锥曲线密码的密钥恢复方案研究[J];制造业自动化;2011年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 范伟;移动商务安全性研究[D];北京邮电大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 王大飞;移动电子商务安全研究[D];武汉理工大学;2011年
2 杨林炜;移动商务环境下的供应链成本管理研究[D];集美大学;2011年
3 王九红;基于ECC的高效可分电子现金协议研究[D];燕山大学;2010年
4 蔡昌曙;基于F_2~m域的圆锥曲线数乘算法与混合加密的研究与实现[D];云南师范大学;2008年
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7 吴鹏;安全电子现金系统研究[D];陕西科技大学;2012年
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9 冯兵;在线应用系统安全方案的研究与设计[D];北京邮电大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈恺,张玉清,肖国镇;基于概率验证的可分电子现金系统[J];计算机研究与发展;2000年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 赵佳;电子现金小额支付系统[J];计算机安全;2005年03期
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5 陈平,陆海宁 ,敖青云,白英彩;安全电子支付系统的实现研究[J];微型电脑应用;2003年04期
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7 曾良军,戚文峰;分布式银行发行电子现金实现方案[J];信息工程大学学报;2005年02期
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10 喻镝,张益新,祁明;离线电子现金系统中的“可分性”探析[J];计算机工程;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 翁卡尔;郭维玮;王常吉;;基于电子现金的在线购物方案的设计与实现[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2006年
2 蔡满春;马春光;杨成;杨义先;;一个离线可转移电子现金方案[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年
3 杨茂云;;基于虚借记的微支付系统NPAY[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年
4 黄文婷;殷新春;;一种基于ACJT群签名方案的前向安全电子现金方案[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2008年
5 曹珍富;;门限密钥托管方案及其应用[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
6 李楹;陈鲁生;马希荣;;一种实用的电子保付支票方案[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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3 付雄;移动学习资源有偿服务的支付协议研究[D];华中科技大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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