【文章內(nèi)容簡介】 的電子現(xiàn)金系統(tǒng)是研究的重點。 Okamoto和 Ohta于 1991年首次提出了一個可分電子現(xiàn)金系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許用戶將電子現(xiàn)金分成任意金額進行多次支付，直到與該電子現(xiàn)金的總額相等為止。為使銀行能夠有效地檢測用戶的重復支付，他們采用了二叉樹技術(shù)對電子現(xiàn)金進行表示，但這種技術(shù)導致電子現(xiàn)金的支付協(xié)議通信量大、計算復雜度高、效率低，盡管許多學者對該方案從不同的角度提出了改進，但都由于使用二叉樹表示使得支付協(xié)議的執(zhí)行效率仍然很低。因此，到目前為止，可分電子現(xiàn)金系統(tǒng)依然是不實用的。 微支付的產(chǎn)生 ?微支付是隨著 Inter的發(fā)展而提出的。在Inter應用中，經(jīng)常發(fā)生一些小額的資金支付，如 web站點為用戶提供搜索服務(wù)、下載一段音樂、下載一個視頻、下載試用版軟件等，所涉及的支付費用很小，如幾分錢、幾元錢、或幾十元錢，目前對這些費用還沒有較好的解決辦法 ?傳統(tǒng)的網(wǎng)上支付方式因為支付本身要涉及的費用和延遲而無法使用。目前這些網(wǎng)站只能采用廣告，發(fā)展付費會員等方式來維持其生存，迫切希望有效的 微支付 方式。 微支付出現(xiàn)的意義 ?在 Inter上，有很多默默為他人貢獻資源的人，例如建立軟件下載網(wǎng)站供他人下載的人， p2P下載模式中為它人提供種子的人。 ?這些人在為他人做貢獻的同時，卻得不到任何回報，而且還要付出很多資金和精力，例如新建一個網(wǎng)站是沒有任何報酬的，還要付出資金（購買域名和主機空間）和精力。 ?因此，目前 Inter迫切需要有效的激勵機制，使這些為他人做貢獻的人能得到應有的回報，這樣會有更多的人愿意為他人做貢獻，必將促使 Inter更好的發(fā)展 ?怎樣回報－微支付 對微支付的要求為極低的運行費用 ， 快捷的操作和能夠接受的安全性 。 微支付的目標為： 1） 費用低 2） 延遲為可以忽略的程度 3） 具有普遍性和可伸縮性 ， 可以支付互操作性系統(tǒng) ， 能開發(fā)設(shè)計 ， 支持多種貨幣 （ 支持貨幣轉(zhuǎn)換 ） 4） 購買 、 銷售 、 管理都比較方便 5） 實現(xiàn) “ 單擊就可支付 ” ， 不需要額外窗口 微 支 付 微支付的參與實體有購買者（ buyer）、銷售者（seller）、記賬系統(tǒng)（ billing systems），一個典型的購買者記賬系統(tǒng)是 Inter訪問提供者（ Inter Access Provider 簡稱 IAP），銷售者的記賬系統(tǒng)是一個銀行或 Inter服務(wù)提供者（ Inter Service Provider 簡稱 ISP），當然購買者和銷售者也可以使用同一個記賬系統(tǒng)。 目前微支付的研究情況 1．完全信任記賬服務(wù)器機制 2．避免使用公開密碼的機制 3．采用公鑰簽字允許離線（或半離線）支付 IBM微支付系統(tǒng) 銀行Inter訪 問提供者( I A P )購買者ISP或銀行銷售者資金圖 68 微支付商業(yè)流程和參與者 銷售者 購買者 IS P 或 銀行 Inte r 訪問提供者 （ IA P ） 每天 信用 憑證 每 每每日 轉(zhuǎn) 賬 支付序列（在線） 每日轉(zhuǎn)賬 超 支 止 防 圖 69 微支付的基本協(xié)議 典型的微支付模型 目前常見的微支付協(xié)議 ?基于票據(jù) ?票據(jù)（ Scrip）是微支付中最為常見的支付形式之一，它是一種面值很小的電子貨幣，一般由 M或 B代理產(chǎn)生（也可以由 B獨立產(chǎn)生），在不需要第三方參與的情況下，可以由 M在線驗證貨幣的真?zhèn)?。在票?jù)形式的微支付中一般不采用公鑰技術(shù)，而使用對稱密鑰技術(shù)和 hash函數(shù)。常見的票據(jù)形式的微支付機制包括 Millicent、Subscrip和 MicroMint等。 ?基于 hash鏈 ?為了保證支付的有效性和不可否認性，很多機制中采用了公鑰簽名技術(shù)。但基于微支付考慮，過多地采用公鑰技術(shù)會嚴重影響系統(tǒng)效率，所以，更多地采用了效率更高的 hash函數(shù)來代替簽名，或者是兩者的結(jié)合 MicroMint ?MicroMint是由 Ronald Adi Shmir提出的一種微支付體制，它基于唯一標識的離線電子現(xiàn)金，涉及到交易的三方： C、 M和 B。 MicroMint建立在hash函數(shù)沖突 原理基礎(chǔ)之上。 ?單向 hash函數(shù) h把 x映射到另一個具有固定長度的y=h(x)值。當兩個不同的值（如 x1和 x2）都被 h映射到同一個值 y時，即 h(x1)=h(x2)=y，則出現(xiàn)了 hash函數(shù) h的一個（雙向）沖突。更一般情況下，當 k個不同的輸入值 x1， x2， ……xk都被 h映射到同一個值 y時，即 h(x1)=h(x2)…...=h(xk)=y，則會出現(xiàn)一個 k向 hash函數(shù)沖突。 MicroMint ?在 MicroMint中，一個硬幣由 k向 hash函數(shù)沖突來代表， k一般取 4。所以，一個 MicroMint貨幣由一個四向 hash函數(shù)沖突來代表，即由四個具有相同 hash值 y的的輸入值 x1， x2， x3，x4組成： C={ x1， x2， x3， x4}，它代表一定數(shù)量的小額錢，如一分等。 ?在 MicroMint中，貨幣由 B鑄造并銷售給 C。為了鑄造MicroMint貨幣，需要找到多個具有相同 hash值 y的 x值，其計算成本取決于 x和 y的比特長度。鑄造前幾個貨幣的成本會很高，但隨著貨幣量的增加，成本會越來越低。制造貨幣的 B也可以使用特殊的軟硬件系統(tǒng)。 ?同其他微支付類似， B建立并維護 C和 M的賬號，并通過宏支付進行結(jié)賬。 C從 B處購買 MicroMint貨幣，并在 M處消費，M通過離線方式在 B處結(jié)算。 MicroMint是同現(xiàn)實生活中的貨幣最為接近的微支付機制。 MicroMint ?M驗證貨幣時，首先保證每個 xi（ i=1,2,3,4)互不相同，并驗證這四個 hash值都映射到同一個 y，則可以保證貨幣的真實性。但不能發(fā)現(xiàn)重復花費，因此， B必須保存每一個已花費過的硬幣的副本，以便進行核查。 ?MicroMint沒有采用公鑰和對稱加密技術(shù)，整體的安全性不如 PayWord，但由于采用了四向 hash函數(shù)沖突，大規(guī)模的欺騙在計算上是不可行的。同PayWord不同， MicroMint貨幣不是針對某一特定 M的，所以，可允許 C高效地和多個 M交易，這也是MicroMint區(qū)別于其它微支付的顯著特點。另外，同 Millicent不同， C可以在本地驗證硬幣的真?zhèn)? 基于 hash鏈－ Payword ?為了保證支付的有效性和不可否認性，很多機制中采用了公鑰簽名技術(shù)。但基于微支付考慮，過多地采用公鑰技術(shù)會嚴重影響系統(tǒng)效率，所以，更多地采用了效率更高的 hash函數(shù)來代替簽名，或者是兩者的結(jié)合。 ?hash鏈就是這樣一種方式，它的思想最初由Lamport提出，以用于口令認證，后來被應用到微支付機制中，其具體方法就是由用戶選擇一隨機數(shù)，并對其進行多次 hash計算，把 每次hash的結(jié)果組成一個序列 ，序列中的每一個值代表一個支付單元。 ?對基于 hash鏈的微支付而言，當 C初次在 B處注冊時，由 B頒發(fā)一支付證書，其格式如下所示 ?（ 1） 其中 B為經(jīng)紀人標識， SKu 為 B的簽名私鑰，IDu 為 C標識， PKu 為 C公鑰， Expire為證書有效期， Add為附加信息，如用