概述

电子商务是通过 Internet网所进行的商务活动，对于电子商务一个非常关键的要求就是要有一个安全高效的电子现金系统。自 19 8 2年D. Chaum[2]发表第一篇关于电子现金系统的论文以来，在电子现金系统的研究方面已取得了很多研究成果。

基本概念

电子现金( E-cash )全称：Electronic cash。又称为电子货币( E-money )或数字货币( digital cash )，是一种非常重要的电子支付系统，它可以被看作是现实货币的电子或数字模拟，电子现金以数字信息形式存在，通过互联网流通。但比现实货币更加方便、经济。它最简单的形式包括三个主体：商家，用户，银行；和四个安全协议过程：初始 化协议，提款协议，支付协议，存款协议。第一个电子现金方案是由Chaum [2]在1982年提出，他利用盲签名技术来实现，可以完全保护用户的隐私权。但这种完全匿名的电子现金也为许多不法分子提供了方便，他们利用电子现金的完全匿名性进行一些违法犯罪活动，例如贪污、非法购买(如购买毒品、军火等 )、敲诈勒索等。警方即便拿到赃款，也不能抓出犯罪分子。基于这个原因，合理的电子现金系统应该是不完全或条件匿名的。1995年，Stadler等人 [3]提出了公平盲签名 ( fair blind signature)的概念，可以用于条件匿名的支付系统。1996年，Camenisch等人[4]和 Frankel等人[5]分别独立地首次提出了公平的离线电子现金( fair off-line electronic cash )的概念，同时给出了两个方案。公平电子现金中的用户的匿名性是不完全的，它可以被一个可信赖的第三方 ( TTP)撤消，从而可以防止利用电子现金的完全匿名性进行的犯罪活动。

电子现金是一种比较成熟的电子支付手段，适用于那些通过网络进行支付的小额交易。

电子现金的特点：

1、银行和商家之间应有协议和授权关系。

2、用户、商家和E-cash银行都需要使用E-cash软件。

3、 E-cash银行负责用户和商家之间资金的转移。

4、电子现金对使用者来说都是匿名的，使用电子现金消费可以保护使用者的信息。

基本模式

电子现金以数字信息形式存在 ,通过通信网流通 。 电子现金在其生命周期中要经过提取 、支付和存款 3个过程 ,涉及用户、商家和银行等 3 方 。电子现金的基本流通模式 ：用户与银行执行提取协议从银行提取电子现金 ; 用户与商家执行支付协议支付电子现金; 商家与银行执行存款协议 ,将交易所得的电子现金存入银行 。1

分类

电子现金系统根据其交易的载体可分为基于账户的电子现金系统和基于代金券的电子现金系统. 根据电子现金在花费时商家是否需要与银行进行联机验证分为联机电子现金系统和脱机电子现金系统 。根据一个电子现金是否可以合法的支付多次将电子现金分为可分电子现金和不可分电子现金。1

基本性质

电子现金在经济领域起着与普通现金同样的作用 ,对正常的经济运行至关重要 。电子现金应具备以下性质: ( 1) 系统无关性 . 电子现金的使用与计算机系统无关 。 ( 2) 不可重复花费. 电子现金只能使用一次, 重复花费能被容易地检查出来。 ( 3) 匿名性. 银行和商家相勾结也不能跟踪电子现金的使用。( 4) 不可伪造性. 用户不能造假币 . 包括两种情况 : 一是用户不能凭空制造有效的电子现金; 二是用户从银行提取 N 个有效的电子现金后 ,不能根据提取和支付这 N 个电子现金的信息,造出有效的电子现金 。 ( 5)可传递性. 用户能将电子现金像普通现金一样借给别人 ,且不能被跟踪。 ( 6) 可分性. 电子现金可以进行任意金额的支付。1

密码技术

电子现金的安全性和可靠性等主要是依靠密码技术来实现的,主要有 : ( 1) 分割选择技术. 用户在提取电子现金时, 不能让银行知道电子现金中用户的身份信息 ,但银行需要知道提取的电子现金是正确构造的 。 分割选择技术是用户正确构造 N 个电子现金传给银行 ,银行随机抽取其中的 N -1 个让用户给出它们的构造,如果构造是正确的, 银行就认为另一个的构造也是正确的 ,并对它进行签名 。 ( 2) 零知识证明 . 证明者向验证者证明并使其相信自己知道或拥有某一消息 ,但证明过程不能向验证者泄漏任何关于被证明消息的信息 . 以上两种技术用于将用户的身份信息嵌入电子现金 。 ( 3)认证 . 认证一方面是鉴别通信中信息发送者是真实的而不是假冒的; 另一方面是验证被传送信息是正确和完整的 ,没有被篡改、重放或延迟. ( 4) 盲数字签名. 签名申请者将待签名的消息经盲交换后发送给签名者 ,签名者并不知道所签发消息的具体内容. 该技术用于实现用户的匿名性。1

流程