文档介绍：电子现金盲签名论文：基于多级代理盲签名的离线电子现金
方案
摘要：为使多级组织结构中的每个银行都能代理其上级银行 发行电子现金，提岀一种基于多级代理盲签名且无需可信第 三方的新型离线电子现金方案。该方案结合智能卡技术，使 用智能卡预先阻止和银行事后检测的双重保护机制，有效解 决双重花费问题。分析结果表明，该方案具有较好的安全性、 不可伪造性、不可重复花费性、匿名性、不可链接性和实用 性。关键词：电子现金；椭圆曲线密码；智能卡；多级代理 盲签名
1概述
电子现金作为一种重要的电子支付方式，被广泛地用于 基于网络的电子商务活动。1982年文献［1］提出盲签名和电 子现金的概念。在电子现金系统中，盲签名用于保证用户的 匿名性［1-2］,代理签名用来代替原始签名者进行签名。文献 ［3］指出,代理盲签名同时保证了盲签名和代理签名的优点, 因此，可以作为一种新的技术运用于电子现金系统的构造 中。文献⑷提出一种随机语言机模型下基于确定性 DecisionalDiffie-Hellman(DDH)假设并可证明安全性 的电子 现金方案，但在取款协议中，银行组成的群对电子现金进行 了盲多重签名，使得银行可以串通起来，并诬陷诚实用户进 行了双重花费。文献［5］提岀一种基于离散对数问题并可证明
安全性的多级代理盲签名方案，并在此基础上构造一个电子 现金系统，但此系统基于传统的离散对数问题，故效率较低。 现实生活中的银行都是多级组织结构的，总行下属的支行、 分行以及级别更低的子分行若能代理上级银行发行电子现 金，将极大地方便用户使用。由于椭圆曲线只需要较小长度 的密钥就可以获得较高的安全性，椭圆曲线密钥短的运算位 数远小于传统离散对数的运算位数，采用基于椭圆曲线的数 字签名效率更高［6］。本文设计了一个基于椭圆曲线离散对数 问题的多级代理盲签名方案之上的电子现金方案，此方案克 服了文献［4-5］的不足，具有较高的效率及安全性。
2椭圆曲线相关知识
，qF表 示q个元素的有限域，在qF上的椭圆曲线y 2 =x 3+ax +b由 一个基于同余式2 3y =x +ax +bmod q(其中，，qa b UF是2 个满足4a 3 +27b 2#0mod q的常数)的解集(,)q qx y £F XF和一个称为无穷远点的特定点O组成。通常用()qEF表 示定义在有限域qF上的椭圆曲线(简记E), ()qE F上的点数 用#()qE F表不。
()qE F中所有点 按点的加法规则组成一个有限阿贝尔群。在椭圆曲线点群 上，存在这样的问题：设P是()qEF的一个基点，假设点Q 为()qE F±P的倍数的点，即存在整数x>0,使得Q =xP,
则椭圆曲线离散对数问题就是对于给定的P和Q,需要确定 Xo
3基于多级代理盲签名的离线电子现金方案为简单直观 起见，本方案只涉及到三级银行，多级银行的情况与此类似。 设0 12B,E,E分别表示总行、一级分行(支行)、二级分行。 其中，(l,2)iB i二可以代理订B?发行电子现金。下文假设2B 是发行电子现金的银行。
点1(P ,P),并公开()qE F以及一组安全无碰撞的单向哈希函 数0 1 H(),H(),2 3 4H(),H(),H(),其中，0H()用于生成电子现 金标识；1 2H (),H()分别用于生成第1级与第2级代理密钥; 3 4H (),H()基金项目：国家火炬计划基金资助项目“基于 SAAS的信息化共性技术服务平台”(国科发计[2008]658号) 作者简介：王宝文(1957-),男，副教授，主研方向：信息 安全，密码学及其应用；何新宇，硕士研究生收稿日期： 2009-12-10 E-mail： ******@ 基于多级代理盲签名的 离线电子现金方案王宝文，何新宇(燕山大学信息科学与工程 学院，秦皇岛066004)摘要：为使多级组织结构中的每个银 行都能代理其上级银行发行电子现金，提出一种基于多级代 理盲签名且无需可信第三方的新型离线电子现金方案。该方 案结合智能卡技术，使用智能卡预先阻止和银行事后检测的 双重保护机制，有效解决双重花费问题。分析结果表明，该 方案具有较好的安全性、不可伪造性、不可重复花费性、匿
名性、不可链接性和实用性。关键词：电子现金；椭圆曲线 密码；智能卡；多级代理盲签名1概述电子现金作为一种重 要的电子支付方式，被广泛地用于基于网络的电子商务活 动。1982年，文献［1］提出盲签名和电子现金的概念。在电子 现金系统中，盲签名用于保证用户的匿名性［1-2］,代理签名 用来代替原始签名者进行签名。文