电子现金系统的研究与发展

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1、西安电子科技大学学报(自然科学版)JOURNALOFXIDLXNUNIVERSITY电子现金系统的研究与发展陈恺，魏仕民，肖国镇(西安电子科技大学信息保密研究所，陕西西安710071)摘耍：论述了电子现金系统的基本概念、分类及其使用的主要技术，并介绍了电子现金系统不同研究方向的主要成果，以安全性和效率为主分析了不同类型系统的性能，指出了电子现金系统新的研究方向.关键词：电子现金;盲签名；匿名性;可撤消匿名性；概率验证中图分类号:TN918.2文献标识码:A文章编号:1001-2400(2000)04-0

2、510-05OnresearchanddevelopmentoftheE-cashsystemCHENKai,WEIShi-min,XIAOGuo-zhen(Researchlast,ofInformationSecurity,XidianUniv・,Xi'an710071,China)Abstract：Theconcept,classificationandmainusedtechniq-jesoftheE-cashsystemispresented.Mainresultsofdifferentres

3、earchaspectsonE-casharegiven.Ananalysisofsecurityandefficiencyismadealso.NewresearchdirectionoftheE-casesystemispointedout.KeyWords:E-cash；b1ind-signature；anonymity；anonymity-revoking；probabi1isticverification电子商务正在成为研究和应用的热门课题.作为电子商务领域中关键技术之一的电子现金系统,是网

4、络银行存在的基础.自1983年D.ChaumL,］发表第一•篇关于电子现金系统的论文以來，在电子现金系统的研究方面已取得了很多研究成果.1电子现金的基本概念1.1电子现金的基本模式电子现金以数字信息形式存在，通过通信网流通.电子现金在其生命周期中要经过提取、支付和存款3图I电子现金的基本模式个过程，涉及用户、商家和银行等3方.电子现金的基本流通模式如图1所示.用户与银行执行提取协议从银行提取电子现金;用户与商家执行支付协议支付电子现金;商家与银行执行存款协议,将交易所得的电子现金存入银行.1.2电子现金

5、的分类电子现金系统根据其交易的载体可分为基于账户的电子现金系统和基于代金券的电子现金系统.根据电子现金在花费时商家是否需要与银行进行联机验证分为联机电子现金系统和脱机电子现金系统.根据一个电子现金是否可以合法的支付多次将电子现金分为可分电子现金和不可分电子现金.1.3电子现金应具有的基本性质电子现金在经济领域起着与普通现金同样的作用，对正常的经济运行至关重要.电子现金应具备以下性收稿日期:1999-10-25基金项目:国家白然科学基金资助项目(69673025)作者简介：陈恺(1970-)，男，西安电子

6、科技大学博士生.力方数据质：（1）系统无关性.电子现金的使用与计算机系统无关.（2）不可重复花费.电子现金只能使用一次,重复花费能被容易地检查出來.（3）匿名性.银行和商家相勾结也不能跟踪电子现金的使用.（4）不可伪造性.用户不能造假币.包括两种情况:一是用户不能凭空制造有效的电子现金;二是用户从银行提取N个有效的电子现金厉，不能根据提取和支付这/V个电子现金的信息,造出有效的电子现金.（5）可传递性.用户能将电子现金像普通现金一样借给别人,且不能被跟踪.（6）可分性.电子现金可以进行任意金额的支付.1

7、.4电子现金系统中使用的密码技术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的,主要有：（1）分割选择技术.用户在提取电子现金时，不能让银行知道电子现金屮用户的身份信息，但银行需要知道提取的电子现金是正确构造的.分割选择技术是用户正确构造/V个电子现金传给银行，银行随机抽取其中的N-1个让用户给出它们的构造,如果构造是正确的，银行就认为另一个的构造也是正确的，并对它进行签名.（2）零知识证明.证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息，但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息.以

8、上两种技术用于将用户的身份侑息嵌入电子现金.（3）认证.认证一方面是鉴别通信中信息发送者是真实的而不是假冒的；另一方面是验证被传送信息是正确和完整的，没有被篡改、重放或延迟•（4）盲数字签名.签名申请者将待签名的消息经盲交换后发送给签名者，签名者并不知道所签发消息的具体内容.该技术用于实现用户的匿名性.2电子现金系统的研究密码学者的研究主要集中在匿名脱机电子现金系统方面，根据系统主要需解决的问题将它们分为以下儿类进行讨论.2.1匿名脱机不可