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一种小额电子现金的公平交易系统模型 　　[摘 要] 本文提出了一种小额支付的公平交易模型，该模型引入一个可信第三方实体，它能在用户拒绝付款时维护商家的权益。新模型充分考虑到了客户与商家的公平性，因此它不但是一个公平的交易系统模型，而且也适合移动微支付。 　　[关键词] 微支付；公平交易；电子现金；代币 　　[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1006-5024(2007)04-0138-03 　　[作者简介] 熊筱芳，江西科技师范学院专科部计算机系副教授，研究方向为计算机应用； 　　杨 萍，江西科技师范学院专科部管理系教授，研究方向为经济法规、财经法规、会计、审计理论。 　　(江西 南昌 330013) 　　 　　随着信息技术应用领域的拓宽以及互联网的发展，电子商务也日益发展起来。电子商务中支付环节是非常重要的一个环节，也是目前为止还不成熟的一个环节，越来越成为电子商务发展的瓶颈。其中小额支付在所有的电子支付中占有很大的比重，如上网费的支付，网络有偿视频点播，小件商品的交易等。小额支付的对象非常广泛，如果使用和大额电子支付类似的方法，则会导致交易的成本太高，在实际运用上是不可行的。为了解决这些问题，许多小额电子现金的支付方案就被提出，例如：Payments、SAS-Coin 、PayCash等方案。它们最大的特点是可以满足顾客的匿名要求，以及交易时不要金融代理参与，解决了金融代理的计算负荷过大的瓶颈问题，也就是能够保证顾客的身份不被他人知道，还不需很大的数据通讯要求。 　　目前大部分的小额支付都属于先付款再发货，顾客处于弱势群体。PayCash方案实现了货到付款，也就是说用户一定能收到商品，但并不保证商家一定能收到货款。为了解决这对矛盾，本文提出了一种PayCash协议的变型，它引入一个实体，即可信第三方(TTP)，它负责保证交易的公平性，为了保证支付效率，将TTP置为离线型，用户和商家正常交易情况下不需要TTP的参与，一旦公平性遭到破坏TTP就介入其中解决纠纷。 　　 　　一、离线公平交易系统模型 　　 　　该模型在买卖双方之外增加了一个TTP(可信第三方)，用户商家交易仍然是基于代币的离线交易，必要时商家才与TTP取得联系请求仲裁。 　　 　　设计协议时考虑到请求TTP的次数不是很频繁，而且维护一个TTP需要巨大的开支，我国目前还没有一个公开的可信第三方机构，所以本章将TTP与银行合并，让银行来完成颁发信任证书和仲裁的功能。一方面银行掌握着用户的现金帐户，用户不敢轻易抵赖货款，另一方面用户的电子现金由银行构造发行，最后由银行仲裁重新构造电子现金也合情合理。 　　 　　二、用户注册协议 　　 　　用户注册过程就是用户向银行提交一个开通移动支付申请，银行为其颁发信任证书的过程。注册前银行Bank要公开它的签名公钥PkB，妥善保管签名私钥SkB. 银行拥有一个对称加密密钥σ用于加密仲裁密钥，需要妥善保管。 　　p、q、g、x、y、x1、y1、x2意义与p-NEW双签名方案一致，其中p、q、g是公开的。CAc是银行颁发给用户的支付证书，Vc是用户的支付承诺。Sign(P，x)表示用RSA算法对消息x签名，P是公钥。Verify(S，Sign)表示用私钥S验证RSA签名。Ek(x)表示使用对称密钥k对x进行加密。用户向银行注册的过程如下： 　　 　　用户产生p、q、g、x、y、x1、y1，并计算x2=x1- x. 　　然后随机产生一段消息m和随机数k，并对其使用双签名方案签名： 　　δ(r ，s) = (mg-kmodp，k-(rmodq)xmodp) 　　δ(r 1，s1) = (mg-kmodp，k-(r1modq)x1modp) 　　最后用户将(m、y、y1、δ、δ1、)传给银行。 　　银行分别用y和y1检验签名δ和δ1的有效性，计算下列等式：m=gsyr′rmodp① 　　m=gs1y1r′1r1modp② 　　若①式和②式都成立则双签名有效，银行再验证仲裁密钥x2的有效性，计算下列等式： 　　r″=r1 　　s″=s1+r′1x2modp，r′1modq 　　若r″=r并且s″s则验证成功。 　　最后银行颁发CAc发和Vc给用户： 　　CAc=Sign(SkB，y) 　　 　　CAc公证了用户的签名公钥y，任何人都能放心地使用y验证用户签名。Vc里包含了用户的承诺签名以及仲裁密钥x2，由于k只有银行才知道所以不会泄露x2。让x2附在用户的支付承诺里有一点好处，就是银行不必存储每个用户的仲裁密钥，他只要记住一个解密密钥σ就可以随时将任何用户的仲裁密钥恢复出来。 　　 　　三、用户提款协议 　　 　　提款协议使用的是P