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电子商务支付系统及其网络安全概述广告 电子商务支付系统及其网络安全概述 李素科 1．电子支付的定义
电子商务的电子支付发展有五个阶段。 ◆银行利用计算机处理银行间的业务，办理结算； 2．电子商务支付系统分类
第一类是使用“信任的三方”（trusted third party）。客户和商家的信息比如银行帐号、信用卡号都被信任的第三方托管和维护。当要实施一个交易的时候，网络上只传送定单信息和支付确认、清除信息，而没有任何敏感信息。实际上通过这样的支付系统没有任何实际的金融交易是在线（on-line）实施的。First Virtual典型的信任第三方系统。在这种系统中，网络上的传送信息甚至可以不加密，因为真正金融交易是离线实施的。但是不加密信息，同样可以看成一个系统的缺陷，而且客户和商家必须到第三方注册才可以交易。
通过支付手段又可以分为电子信用卡支付、Smart Card支付、电子现金支付、电子支票支付等。 3．电子支付系统安全技术
图1 电子商务字符框架
在电子商务支付系统中，消费者和商家面临的威胁有： ◆虚假定单：假冒者以客户名义订购商品，而要求客户付款或返还商品； 相应的安全技术有： ◆网络安全检测设备（SAFTsuite） 4．典型支付系统应用和安全分析
4．1．1 FirstVitual支付系统（无敏感信息在网上传送）
图 2 买方，卖方和信任第三方之间的数据流动关系如图3所示： 图 3 First Virtual的缺点是，传送的信息都没有加密，身份认证也仅仅处于表面上的帐号验证。首先是必须客户和商家都在第三方上注册；用户容易被别人冒充，同样，第三方发送给用户的帐户确认信息，也可以被冒充者伪造；定单和用户帐号信息，完全暴露。适合的支付范围只是小面额的交易。 4．1．2 CyberCash（敏感信息信息加密，委托的三方代理）
加密技术使用56位和768位-1024位的RSA公开密钥对产生数字签名。整个过程历时15-20秒。如果网络拥挤会更长时间。客户使用的整购物和支付过程只需输入一个信用卡号，而后台的第三方和银行，以及商家之间的交换信息需要一系列的加密、授权、认证。交易本身需要的成本比较高，适合大面额的交易。安全度也比较高。特别是，交易的各方，都要采用数字签名来验证自己的身份，所以抗伪造信和抗业务否定性比较好。需要说明的是，客户和商家双方均必须使用CyberCash软件，这就是说，要严重信任的三方。在客户上商家注册到的三方，比如Cybercash服务器上的时候，注册后的签名是不能修改的。如果要修改，就要重新注册。 4．1．3 GID（中介服务器交易） 图 4 GID中介服务器，起着对客户和商家的认证机构的作用；并且它维护着买卖双发的帐号；更有意义的是，它同时提供和其他金融机构，比如Visa、Amex、MC等的网关接口；提供任何类型的客户商家要求的服务。整个支付系统有三个大部分组成：Globe ID（R） 中介服务器，提供认证、处理支付、提供和传统金融机构的交易接口；Globe ID（ R）电子钱包接口，让客户确定他要购买的货物愿望、选择支付工具和本身的认证，客户端使用Globe ID PACK（ Payment Authentification Confirmation Kit）工具集；商家电子现金注册工具集（Electronic cash Register Toolkit），让商家产生被签名的支付请求票据（PRT Payment Request Tickets），接收和处理中介服务器传来的PPT（Payment Processed Ticket），这个工具集合中，都采用非对称秘钥，并内嵌中介服务器的证书。 整个系统的消息意义是： ◆PRT（Payment Request
Ticket），这个信息是商家给用户提供的不可复制的消息；由中介服务器，展示在用户面前； ◆首先用户和商家都在中间交易服务器上注册，并分别安装GID客户商家软件。用户利用GID提供的PACK和自己的浏览器。 GID系统是一个典型的PKI和电子商务应用的系统。尽管使用公用PIN，用户的秘钥可以被保存到物理设备中去，比如IC卡上，这样可以提高安全度。对系统的管理上面，用户几乎可以随心所欲地改变自己想要的密码。而且，用户可以随心所欲地改变选择用户支付工具，比如使用信用卡支付。GID的安全保证，适合从小到大的面额的安全交易。GID属于那种传递消息家庭银行系统（Message Home-banking System）。关于这样的系统，还有HBCI（Home Backing Computer Interface）、OFX（Open Finacial Exchange）、IFX（Interactive Finacial Exchange）、IGS（Integrion Gold Standard）。 智能卡（Smart Card or IC），即嵌入式微型控制器芯片的IC卡。使用智能卡，必须使用响应的读卡设备和智能卡操作系统。开发商使用智能卡的程序编制器，同时提供智能卡应用程序接口。支付过程是：启动浏览器；通过读卡机登录到开户银行上，将卡上信息告知银行；用户从智能卡上下载现金到商家的帐户上，或从银行帐号下载现金存入卡中。 4．2．1 CAFé（ Conditional Access For Europe）
CAFé交易模式：（－I-L），用户离线交易模式；由于用户和商家的交易是在离线状态下的，所以需要在一定的时候，在线确认。这样的模式称（－I+L）。CAFé对于客户而言是原子（Atomic）性质的交易，也就是说，一次只做一次。而对于商家来说，就不是了。而且，商家得到了用户的电子形式的货币，并不能马上兑换成实际的货币。而且CAFé和其他形式的支付的接口，严重依赖硬件设备协议实现方式。知道设备PIN的用户才是唯一合法的用户。CAFé的件设备，完全记录整个的交易，用户可以查询得到他的花费信息。用户使用CAFé是比较安全的。从交易信息开始传输到传输结束，整个过程对用户来说都是透明的。而且，CAFé本身有良好的便携带性。适合商店使用的CAFé比适合Internet的交易，更富有通用性和挑战性。但是，CAFé本身也是适合比较小的面额交易。所有的用户信息，都记录到CAFé本身的终端硬件设备上面，如果硬件设备损坏，将是不可挽回的损失。 4．2．2 Mondex
1995年7月首先试用，最大限额500英镑；2000年增到300-500万张。使用Mondex电子钱包，只要3－5秒钟就可以完成交易，使用密码锁定方式，安全性比较高。而且支持转帐结算和资金划拨功能。 智能卡问题，由于涉及到硬件设备，必须有响应的硬件设备的支持。但是智能卡的普及非常迅速，尤其在法国。可以肯定的是，使用智能卡交易，安全可靠，但是要防止的是，智能卡的物理丢失。如果不需要物理上的PIN验证，那么，丢失了智能卡，也就丢失了财产。CEPS：Common Electronic Purse Specification由Europay International、SERMEPA、Visa International，ZKA支持开发；还有Europay /MasterCard/VISA（EMV） Specification等等。--EMA’96：是由Europay，MasterCard和Visa（EMV）开发的私有规范，用嵌入了集成电路的卡实现支付。EMV’96是采用智能卡技术的信用卡和借记卡应用的全部规范的集合。这些规范提供了信用卡从磁条向芯片技术转移的框架，从而可以减少欺诈和改善信用风险的管理。 Multos：1997年由Maosco协会（发起者为Mondex等工业界领袖）提出的一种更成熟的多用途智能卡技术，与EMV兼容。Mutos对应用的生命周期提供了一种审核策略，包括安全下载，存贮和删除。芯片制造商东芝、西门子以及摩托罗拉正在生产次类产品，而且MasterCard和American
Express已经采纳了此技术。 数字现金的定义：是一种表示现金的加密序列数，可以表示现实中各种金额的币值。 数字现金的属性： ◆货币价值：具有一定的现金、银行授权的信用或银行证明的现金支票等支持； 电子现金是以电子化数字形式存在的现金货币。电子现金比现有的实际现金（纸币和硬币）有更多的优点，实际现金要承担的较大的存储风险、高昂传输费用、较大的安全保卫和防伪的投资。电子现金的发行方式包括存储性质的预付卡（即电子钱包）和纯电子系统形式的用户号码数据文件等形式。 电子钱包也可以看成是电子现金的一种形式，往往和智能卡结合使用。 典型的交易系统有： ◆--E-Cash：ECash是由Digicash开发的在线交易用的数字货币。用e-cash客户软件，消费者从银行提取和在自己的计算机上存贮e-cash。制造货币的银行验证现有货币的有效性和把真实的货币与e-cash交换。商家能够在提供信息或货物时接受支付的e-cash货币。客户端软件叫“电脑钱包”（cyberwallet），负责到银行的存／取款，以及支付或接收商家的货币，支付者的身份是不公开的。 E-Cash的交易图：
◆银行和卖方之间应有协议和授权关系； 4．4微支付系统 微支付（micropayment）系统主要是用在特别小的网络交易上面，精确度甚至可以达到十分之一美分计算。比如客户浏览收费网页等等。比较典型的微支付系统如IBM的Micropayments系统、Millicent钱包、Cybercoin、NetBill Electronic Commerce Project、MPTP等。 --Millicent钱包用的是能够在WEB上使用的，叫做便条（script）的电子令牌。Script被安全地保存在用户的PC硬盘上，并用个人身份号或口令对其加以保护。由于是微型交易，所以对本身交易的安全考虑并不要求太高，这样的系统，仅仅使用用户的PIN就可以保护自己的用户标志了。还有Worldpay安全的、多币制电子支付系统。使用Worldpay的好处是，不受地域的限制。只要用户有由信用卡或借记卡授权，Worldpay就可以利用自己的可以处理多币制帐户功能集中处理帐户。这个转帐的功能是传统交易行为的扩充，也是计算机金融自动化的产物。需要的设施是，需要特别的支持Worldpay银行作为运行系统的经济人。Cybercoin可以用在信用卡交易，协议尚未公开。-MPTP：3W协会（W3C）定义的一组微支付用的API。 4．5电子支票系统 电子支票和传统的支票形式几乎有着同样的功能。比如说内容上同样有支票支付人的姓名、支付人金融机构名称、支付和帐户名、被支付人姓名、支票金额等。不同于传统的支票认为签名，电子支票需要经过数字签名，被支付人数字签名背书，使用数字凭证确认支付者/被支付者身份、支付银行以及帐户，从伪造签名意义上说，伪造一个电子支票远远比伪造一个传统的支票的签名难度大，所以安全度比较高。金融机构使用签过名和认证过的电子支票进行帐户存储。 首先是和传统支票工作方式相同，易于理解和接受；加密的电子支票使它们比基于公共密钥加密的数字现金更易于流通，买卖双方的银行只要用公共密钥认证确认支票即可，数字签名也可以被自动验证；电子支票适于各种市场，可以很容易地与EDI应用结合，推动EDI基础上也可以被自动验证；第三方金融服务者不仅可以从交易双方处抽取固定交易费用或按一定比例抽取费用，它还可以作为银行身份，提供存款账目，且电子支票存款账户很可能是无利率的，因此给第三方金融机构带来了收益；电子支票技术将公共网络连入金融支付和银行清算网络。CyberCash可提供一种名为购买支票：需注册并具有银行的数字签名。电子支票系统，严重一类PKI。 电子支票付款：（分为七步） ◆买方用自己的私有密钥在电子支票上进行数字签名； 现在主要在开发或者应用的电子支票系统有：FSTC Electronic Check、The Mandate Electronic Cheque、NetCheque、NetChex，以及是由美国匹兹堡的Carnegie-Mellon大学的NetBill等。
信用卡1915年起源于美国。是一种信用凭证是一种将支付与信贷融为一体的业务。信用卡同时具备信贷与支付；信用卡除银行与客户之外，还与受理信用卡商户发生关系。 按信用卡性质与功能区分：借记卡（Debit Card）--先存款，后支用；贷记卡（Credit Card）--先消费，后还款；综合卡--结合两种功能的卡，偏重“借记”。信用卡支付是电子支付中最常用的工具。可采用刷卡记帐、POS结帐、ATM提取现金等方式进行支付。电子商务中当用户通过网络在该公司购物时，用户用信用卡号，和公司交换信息。用户使用安全的SET协议进行网络支付，具体方式是用户网上发送信用卡号和密码，加密发送到银行进行支付。在网页传送过程中，为了保证安全可靠，使用SSL传输协议。 信用卡支付是当今网络支付最流行的支付方式。主要有四种支付形式。 ◆无安全措施的信用卡支付。买方通过网上从卖方定货，信用卡信息通过电话、传真等非网上传送，或者在网上传送信用卡信息，但无安全措施；买卖双方使用各自现有的银行商家专用网授权来检查信用卡的真伪。特点是：由于卖方没有得到买方的签字，如果买方拒付或否认购买行为，卖方将承担一定的风险；信用卡信息在线传送，但无安全措施，买方将承担信用卡信息在传输过程中的被盗风险及卖方获得信用卡信息等风险。 ◆通过第三方代理人的支付启用第三方代理，使卖方看不到买方的信用卡信息，避免信用卡信息在网上多次公开传输而导致信用卡信息被窃。原理和前面介绍的第三方支付系统差不多。使用SET(3/4)Secure Electronic Transaction，由Visa和MasterCard联合制定，已成为工业标准。在SET中要使用五种证书：持卡人、商家、支付网关、收单者、颁发者。使用的仍然是PKI-CA体系结构。有点特点的地方是，引入了“双重签名机制”。 5．其他相关协议
◆因特网开放购买协议（OBI）。OBI是由0BI协会规定的一个电子商务标准。OBI标准是一种设计开放、灵活的B-to-B因特网电子商务解决方案。OBI要求使用广泛接受的、标准化了的技术，如HTTP，数字证书（X.509），SSL和EDI等。--（ ◆因特网开放交易协议（IOTP）。IOTP提供了一个电子商务互操作框架。先前为0TP组织拥有，现在为IETF所接管。优点是消费者和商家可以事先并不认识，以及与支付协议的独立性。它能够封装和支持的协议包括SET，Mondex，CyberCash的CyberCoin，DigiCash的e-cash，GeldKarte等。 小结
【参考文献】 5．张铎.电子商务的核心：电子货币 如果您希望与本文章的作者或其所在机构，进一步交流，请联系：畅享网 姜小姐 jill.jiang@amt.com.cn | 021-51096826-112 | 在线联系 |
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