(内蒙古财经学院 计算机信息管理学院，内蒙古 呼和浩特 010051)
摘 要：文章基于SET规范建立了一个可信的网上交易模 型，为此类问题的解决提出了可行的解决方案，并对模型的安全性进行了分析。
关键词：网上交易；SET；数字签名；ECC；可证明安全
中图分类号：F830.49 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2010)02—0041—02
随着信息技术的发展电子商务慢慢的进入我们的生活，从早期的网上看货、现场购买， 到现在的网上选货、网上订单、网上支付、送货上门，网上购物已经成为现代人生活的组成 部分。电子商务已经从个人的、小批量的购买行为发展到现在的企业网上采购、 政府网上招标等大规模的商务活动。伴随着深度与广度的扩展，电子商务面临着前所未有 的问题。它集中表现在网上交易的争端不断增加，比如客户发现自己买到的和原来订购的 商品不一致，有的是型号不符，有的是数量不对；又比如商家为了从银行套取现金，篡改 了客户的订单信息。如此种种使得电子交易的可信性降低，这将严重制约它的发展。
为解决上述问题，笔者提出了一套可信任的网上交易模型。模型是以安全电子交易（SE T ）规范为基础，着重解决顾客、商家、银行三者间的互信问题。通过建立认证机构和一整套 完整的工作流程，为网上支付的每一个步骤留下证据，并由多条证据组成证据链，这样就使 得网上的交易行为变得有据可查，从而解决了各种争端。
1 安全电子交易（SET）
安全电子交易（SET）是一个开放的加密安全规范，用于保护互联网上的信用卡交易。SE T是应Master和Visa公司的要求于1996年提出的，1998年第一个与SET兼容的产品问世，现在 已经得到了业界多数公司的支持成为行业标准。SET规范主要定义了参与交易的各方，其 内容如下：
1.1 持卡人（Cardholder）
也称顾客。在网络环境中，消费者使用个人电脑与商家通过互 联网进行交易。持卡人持有由银行发行的、经过授权的信用卡，此信用卡可用于网上支付。
1.2 商家（Merchant）
拥有商品和服务的个人或组织，这些商品和服务可以通过W EB站点或邮寄的方式提供给顾客。商家要想接受信用卡支付就必须与清算银行建立联系。
1.3 清算银行（Acquirer）
也称银行。为持卡人建立帐号、完成信用卡认证和支 付的工作。清算银行向商家提供保证，保证顾客信用卡号的合法性和消费限额等。
1.4 支付网关（Payment Gateway）
它是信用卡的支付接口，提供认证和现金暂 存的功能。支付网关的功能类似于现在所说的“支付宝”。
1.5 认证机构（Certification Authority，CA）
是被信任的机构，为顾客、商家和清 算银发行X.509v3公钥证书提供三者间的身份认证。是整个交易模型认证和取证的核心。
SET规范的安全目标如下：①信息保密性：保证持卡人帐号和支付信息在网络传输过程中是安全的。②数据完整性：从持卡人发往商家的支付信息包括订购信息、个人数据和支付指令，保 证这些消息在传输过程中不被篡改。③持卡人帐号认定：能够验证持卡人是否为合法帐号的合法用户。④）商家认定：使得持 卡人能够验证商家是否与允许接受支付卡的清算银行建立了联系。
SET规范是一个安全协议和格式的集合，它只规定交易中的几种角色并没有定义具体的 工作流程；对于每一部分的具体实现也没有统一的要求。要想解决存在于电子交易中的主要 问题，就必须依托于SET所定义的几种角色定义完整的工作流程，并选择合适的实现方法。 本文提出的网上交易模型定义了完整工作流程，并对关键步骤给出了具体实现。
2 网上交易模型
网络虽然为人们提供了方便，但如何解决互联网上的互信问题成为人们关注的焦点，再 者解决因网上交易所引起的争端也是另一个棘手的问题。网上交易模型是基于SET所规定的 几种角色，设计了电子交易的工作流程，有了这些工作流就可以建立起互联网上的互信机制 ，并在争端出现时提供相关的证据。下图展示了网上交易的工作流程。
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由图1可见，一次完整的网上交易分为6步，下边依次进行说明。
2.1 持卡人向商家发出购物申请（DS）
DS的内容包括客户的订购信息（OI），用户给银 行发送的支付信息（PI）。持卡人散列函数从OI和PI中获得散列值；将两个散列连接后，再 求新生成的文件的散列值。然后使用持卡人的私钥（PRc）对新生成的散列进行数字签名， 数字签名算法使用椭圆曲线签名算法（ECC）。
DS=PI‖OI‖EECC(PRc,［H(H(PI)］‖H(OI))］)（说明：“‖”表示连接。）
2.2 持卡人将购物申请（DS）发给认证机构
本步骤的DS与步骤①的DS完全一样。认证机 构把它存入数据库以备察看。购物申请（DS）是一种购买的意向，认证机构保存此信息把它 与步骤④的中的相关内容做比较。
2.3 商家向银行发出支付申请（CS）
商家用持卡人的公钥（PUc）对其发来的信息进行验 证，验证成功就像银行发出支付申请。CS的内容包括，给银行发送的支付信息（PI）和持卡 人的签名。
CS=PI‖EECC(PRc,［H(H(PI)‖H(OI))］) （ 说明：“‖”表示连接。）
2.4 银行将收到的支付申请转（CS）发给认证机构
认证机构收到的CS和DS的相关 内容做对比。如果一致则返回给银行同意交易的信息，如果不一致则返回终止交易的信息。
2.5 银行收到认证机构的确认
银行在收到认证机构的确认后，就从信用卡帐户向支付网关划出相应金额。
2.6 顾客在收的货品后向支付网关发出指令同意支付，则支付网关将钱存入商家 的帐户
顾客如对收到的货品不满意，可及时终止交易并把货品退回。如果顾客在一段时间内没有终 止交易，或没有在规定时间内将货品退回，则支付网关会自动向商家进行支付。
本模型前4步的数据传递都在互联网上进行，第5步和第6步是在银行的内部网络中 进行。整个支付过程顾客、商家、银行是主体，认证中心是独立的第三方的机构，它只提供 数据的保存与查询。支付网关属于持卡人，是持卡人银行帐户的一部分，但由银行代替持卡 人进行操作。
3 模型的安全性分析
网上支付模型的安全性是使用者关注的重点。根据“可证明安全”理论，系统的安全性可以 规约为系统所采用的算法和关键技术的的安全性。下面，就模型的关键步骤按照“可证明安 全”的方法展开讨论。
3.1 本系统安全性的第一步来源于“双向签名机制”
即：持卡人向商家发出购物申请（ DS）中的EECC(PRc,［H(H(PI)‖H(OI))］。如果对客户的订购信息（OI），和支付 信息（PI）分别进行签名，不但浪费时间 还不能保证两者的关联性。商家还有可能把顾客上一次的支付信息（PI"）和本次的订购信 息（OI）组合而成为本次的用户签名，来套取现金。
在本模型中，先对客户的订购信息（OI）取摘要，得到H（OI）；再对支付信息（PI）取摘 要，得到H（PI），然后再把这两个摘要连起来形成一个新文件H（PI）‖H（OI），最后再 对新生成的文件取摘要，得到H（H（PI）‖H（OI））。这样只要对着一个摘要进行签名就 保证了两个信息（订购信息和支付信息）的可信性和不可篡改性。
在整个交易的过程中EECC(PRc,［H(H(PI)‖H(OI))］作为顾客的数字签名，商家只 能保留或转发，而不能对其进行分解或逆 运算，这就保证了数字签名的不可仿冒性。如果顾客对已经完成的电子交易进行反悔，那商 家可以以顾客的数字签名为证据予以驳回。如果商家和顾客都对交易产生疑义，则可通过认 证机构中保存的信息来进行仲裁。认证机构作为中立机构只提供日志的查询，它无权修改顾 客和银行发来的信息。
3.2 数字签名算法的选择
本模型采用的数字签名算法是椭圆曲线加密算法（ECC）。ECC 使近20 年才出现的新的加密算法，较之传统RSA算法ECC能提供更高的安全性和更短的运行 时间。160位长度的ECC密钥的安全性相当于1 024位长度的RSA密钥的安全性。所以本模型在 相同的摘要长度下（160位）比RSA算法提供了更高的安全性。
3.3 银行接受商家发来的支付请求，在得到认证机构的确认后再进行支付
如果有争执则 可通过认证机构进行仲裁。银行可以通过验证H（H（PI）‖H（OI））的正确性来保证支付 信息的真实性。银行这端的安全性可规约为散列函数H（）的安全性。本模型采用SHA-1算法 ，这种算法可生成长度为160位的消息摘要，它是当今世界广泛采用的散列算法可靠性高。
3.4 支付网关作为支付前的暂存机构，为商品的运送留出了时间
当然顾客也可以在这一 步终止支付。为了保护商家的利益，如果顾客在一段时间内不进行操作支付网关会自动向商 家进行支付。支付网关自身的安全性由银行系统来保证。
综上所述，在整个模型对各方的利益都有保证，每一步都有独立的第三方为交易双方的行为 进行存档。如有需要，这些存档可以作为证据提供。对每次的交易过程有商家、认证机构、 银行、支付网关这四处进行存档，从而保证了信息的安全性与不可抵赖性。
4 结束语
网上交易模型是为解决现存网上支付系统的各种问题而提出的，比现行的网上支付系统有更 高的安全性。因为采用了密码学新的研究成果，使得它的效率比以往提出的系统有较大的提 高。它不但保护了顾客的利益，也同时为商家和银行提供了安全保障，是一个几方都可接受 的解决方案。
［参考文献］
［1］ 孟庆树，王丽娜，傅建明，等译密码编码学与网络安全（第四版）［M］ 北京：电子工业出版社，2006，(7).
［2］ 刘玉珍，王丽娜，傅建明，等译密码编码学与网络安全（第三版）［M］ 北京：电子工业出版社，2003，(7).
［3］ 张焕国，等译椭圆曲线密码学导论［M］北京：电子工业出版社，2005，( 8).
［4］ 龚晓萍，刘志朋，黄继红基于椭圆曲线盲签名的安全数字时间戳方案［J］ 计算机工程，2008，(7).
［5］ 刘文远，郭丽芳，王宝文，王亚东基于智能卡的含有效期的电子现金系统［ J］计算机工程，2008，(9).
［6］ 傅鹤岗，陈滢基于椭圆曲线的结构化多重数字签名算法［J］计算机应用 ，2009，(1).
［7］ 田树华，陈立家，李坚茹基于离线可信第三方的电子支付协议公平性分析［ J］计算机应用，2009，(7).