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旧式的电子现金系统电子货币是如何产生的呢？如何防止双重消费？如何实现支付者匿名?RSA盲签名盲签名的使用**如何防止用户在盲签名上作弊？**Reference

旧式的电子现金系统

电子货币是如何产生的呢？

应该由受信任的当局(即银行)生成。

银行可以为现金签署数字字符串，使其成为电子货币，数字字符串包含：

钱的值，序列号，银行ID

每个电子货币对应着唯一的序列号和银行ID，这样可以有效的防止伪造。

每一个 e-coin 都必须是银行认证过的。

然而这个系统有两个个致命的问题：

1。 用户可以复制数字字符串(带有银行签名)使一个电子货币多次重复使用。

2。 无法保证用户隐私。

因为每个数字货币银行都可以通过序列号查到签署时的拥有者，这意味着无论用户在哪里消费，只要商家收到电子货币，向银行求证其真实有效的时候，银行就可以知道这个用户在什么时间什么地方使用了这个电子货币。

因此引出了这两个问题的解决办法。

如何防止双重消费？

如果银行保持24小时在线

收款人收到电子硬币时与银行核对。

如果之前没有消费，受款人接受电子硬币和并将电子货币存到银行。

如果电子货币已经被使用过，则拒绝付款

如果银行离线

需要借助其他相应的算法和技术，这里不做介绍。

如何实现支付者匿名?

可以使用盲签名。

盲签名的基本思想是：

Alice想要Bob在他的m上签名，同时又不想让Bob知道m的相关内容信息。

所以Alice把m放在信封里加密，将加密后的信封给Bob。

Bob收到信封后不用打开信封。他在信封上用一个颜色特别深的笔签名，笔水不只签到了信封上，还透过了信封签到了m上。

最后Bob把签过名的信封还给Alice，这样Alice就获得了Bob在m上的签名。

盲签名的算法实现：

RSA盲签名

如果不清楚RSA算法的可以回顾下我这篇文章：

/Jifu_M/article/details/112237697.

Sign:

• Input a message M, compute m = H(M)

• Compute S = m^d mod N

• Verify:

• Input a message M and a signature S

• Check S^e = H(M) mod N

盲签：

选择一个随机值r

计算m = H(m)

计算B = (r^e m) mod N

将B发送给签名者

签名者计算C = B^d mod N.

签名者将C返回给用户.

用户计算S = C/r mod N.

//为什么S = C/r mod N？

该公式由数学公式换算得到。

盲签名的使用

付款人生成电子货币M =(价值，序列号，银行ID)

付款方将货币价值和隐藏后的M发送给银行。

银行从付款人的帐户中扣除价值，并在隐藏后的M上盲签。

付款人解除隐藏以获得银行在M上的正常签名。

这存在一个问题就是，银行如何确保用户给出的值与M中的值相同?

如果付款人说签一个10块钱的电子货币，结果里面隐藏的M是100块怎么办？

如何防止用户在盲签名上作弊？

通常使用的方法是让用户准备 N 个诶同样价值的盲币，之后银行让用户去打开其中 N-1 个，如果那 N-1 都没问题，那么就给剩下的一个签字。

举个例子：准备 100 个加密后的盲币，银行准备签名第 83 个，所以银行让用户用 r 解

开其他 99 个，如果这 99 个都没问题，那就签第 83个。

这算是一种概率论的方法，这样用户在盲签名上作弊的概率只有百分之一。

Reference

Wenbo Mao, Modern Cryptography, Prentice-Hall, .Jonathan Katz and Yehuda Lindell, Introduction to Modern Cryptography, 2nd Edition, CRC Press, .W Stallings, Cryptography and Network Security, Fourth (or later) Edition, Prentice Hall, .J. Pieprzyk, T, Hardjono and J. Seberry, Cryptography: an introduction to computer security,

Springer Verlag, .Guo, F., Susilo, W., Mu, Y. Introduction to Security Reduction, Springer, .

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