高效可分電子現(xiàn)金系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來隨著電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展，作為電子商務(wù)基礎(chǔ)的電子現(xiàn)金領(lǐng)域的研究得到了國內(nèi)外科研人員、工程技術(shù)人員的廣泛重視。作為一種新興的以電子(或數(shù)字)模擬真實貨幣的技術(shù)，電子現(xiàn)金應(yīng)具有匿名性、可分性、離線性(支付時不需銀行參與)、不可追蹤性(用戶的兩次獨立的交易行為不能被聯(lián)系起來)和安全性(指不可重復(fù)使用和偽造)，但多數(shù)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)并不具備上述所有的特性。電子現(xiàn)金的可分性，使其不但可作為整體使用，還可以分成小面額的，進行多次支付，這使用戶的取

2、款次數(shù)、線上通信量顯著減少，系統(tǒng)的整體效率大幅提高?；诖藘?yōu)點，電子現(xiàn)金的可分性成為了電子現(xiàn)金領(lǐng)域的研究熱點。
　　 離線可分的電子現(xiàn)金作為研究領(lǐng)域的熱點(難點)，其復(fù)雜性在于要對二次使用、超額支付進行有效的處理，同時其可分性必然導(dǎo)致對其進行加密認(rèn)證等的復(fù)雜性增加，致使其應(yīng)用時的執(zhí)行效率下降；為了降低其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，通常要引入可信的第三方，但第三方的引入也增加了系統(tǒng)額外的開銷，同時增大了泄漏用戶隱私的風(fēng)險。本文將提出一種新的解決

3、思路，對電子現(xiàn)金的存儲結(jié)構(gòu)、簽名方案等采用一些新的技術(shù)方案，以達到其在性能和執(zhí)行效率上的提高。
　　 首先，分析研究了電子現(xiàn)金設(shè)計實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù)，其中涉及了電子現(xiàn)金的存儲表示結(jié)構(gòu)、塊兒數(shù)據(jù)壓縮、簽名等的技術(shù)知識。進而對本文將要用到的相關(guān)技術(shù)進行深入的分析研究，為后續(xù)的搭建電子現(xiàn)金的框架做好準(zhǔn)備。
　　 其次，依據(jù)經(jīng)典的二叉樹結(jié)構(gòu)，并結(jié)合單向累加器等數(shù)學(xué)工具，提出了一種概率平衡的離線可分電子現(xiàn)金方案。此方案不但實現(xiàn)了電子現(xiàn)

4、金的可分性，同時借助單向累加器的幫助，還大大降低由引入二叉樹做結(jié)構(gòu)所帶來的存儲空間的急劇膨脹；通過構(gòu)建高性能的零知識證明體系，實現(xiàn)了電子現(xiàn)金系統(tǒng)完全無連接的特性，即用戶在使用其電子錢包中的電子現(xiàn)金進行不同交易時并不會有泄漏任何個人隱私的風(fēng)險，同時此電子錢包中的其他電子現(xiàn)金節(jié)點的信息也是保密的--同一錢包中的電子現(xiàn)金不會被聯(lián)系起來。
　　 再次，對前面提出的方案進行適當(dāng)?shù)母倪M，以使電子現(xiàn)金具有完全的不可偽造性。此方案在效率上要有所