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1、第24卷第10期计算机应用研究Vol.24No.102007年10月ApplicationResearchofComputersOct.2007*基于智能卡的多银行离线电子现金方案1112刘文远,司亚利,刘永山,王亚东(1.燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;2.哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨150001)摘要:多银行电子现金是电子商务走向实用的一个研究重点,然而这种离线方案存在重复花费问题,会对银行造成巨大损失。针对该问题,首先建立了一种基于智能卡的多银行离线电子现金模型,在
2、此基础上,提出了相应的交易协议。该协议在多家银行协同工作的情况下,通过智能卡预先阻止和银行事后检测的双重保护机制,有效地解决了重复花费问题。分析表明,该协议具有很好的安全性、公平匿名性、不可伪造性和实用性。关键词:电子现金;多银行;椭圆曲线密码体制;智能卡中图分类号:TP393.04文献标志码:A文章编号:1001-3695(2007)10-0116-03Multi-bankandoff-linee-cashschemebasedonsmartcard1112LIUWen-yuan,SIYa-li,LIU
3、Yong-shan,WANGYa-dong(1.InformationScience&EngineeringInstitute,YanshanUniversity,QinhuangdaoHebei066004,China;2.SchoolofComputerScience&Technology,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)Abstract:Themulti-banke-cashwasanimportantresearchtowardspus
4、hingelectroniccommerceintopractice,butthedou-ble-spendingproblemofthisoff-lineschemewouldcauseagreatlosstothebank.Inordertosolvedthisproblem,builtamulti-bankandoff-linee-cashmodelbasedonsmartcardfirst,andthenproposedthecorrespondingprotocol.Theprotocolsol
5、veddouble-spendingofthee-casheseffectivelywhenmulti-bankcooperatewitheachotherusingdoubleprotectivemechanisms:thepriorrestraintofthesmartcardandthecheckofthebankinthedepositphase.Analysisshowsthattheprotocolhasgoodsecu-rity,fairanonymity,unforgeabilityand
6、practicability.Keywords:electroniccash;multi-bank;ellipticcurvecryptography;smartcard随着计算机网络技术和数字信息技术的迅速发展,电子商的方法a)也是非常重要的。[4～6]务将成为信息化社会的主要商务模式,其核心技术之一就是提本文将多银行离线电子现金协议的思想与上述两种[1]供安全方便并能保障用户隐私的电子支付系统(EPS),而电方法相结合,采用椭圆曲线密码体制,提出一种基于智能卡的子现金(e-cash)就是一种非常重要的
7、电子支付系统。其中,商多银行离线电子现金模型及相应协议的详细设计。该协议在家和用户可拥有各自银行的多银行离线电子现金系统更符合确保用户隐私性的情况下,同时采用预先阻止和事后检测两种实际需求,是当今各国学者研究的热点问题。然而,数字串形方法来有效解决重复花费问题,减轻了银行事后检测的负担,式的电子现金很容易被拷贝多次,因此,设计多银行离线电子增强了系统的安全性;同时,智能卡的引入又可以提高用户在[2]交易时的方便灵活性,更切合实际发展的潮流。现金方案的一个重要问题就是阻止重复花费。现有的离线解决方案有两种:
8、1基于智能卡的多银行离线电子现金模型a)预先阻止。在用户的电子钱包中加入防窜改硬件,一[3]般用于单银行。例如,1993年由S.Brands首次提出的一种本文提出的基于智能卡的多银行离线电子现金模型如图利用Smart卡的电子支付系统。1所示。模型包括以下参与方:银行(Bank,⋯,Bank)、用户1nb)事后检测。存储时,查找已支付的电子现金数据库。(User,有自己的银行Banki)和商家(Shopper,有自己的银行如果找
