论文总字数：23340字

目 录

1.绪论 3

1.1研究背景及意义 3

1.2国内外发展现状 3

1.2.1国外发展情况 3

1.2.2 国内发展情况 3

1.3研究内容及研究结构 4

2.安全电子交易SET协议 4

2.1 SET安全协议概述 4

2.2 SET中采用的技术手段 5

2.2.1 SET协议的加密算法 5

2.2.2 数字签名 7

2.2.3 数字信封 9

2.2.4 密码学Hash函数 10

2.2.5 公开密钥基础设施PKI 10

2.3椭圆曲线加密算法 13

2.3.1 椭圆曲线定义 13

2.3.2 椭圆曲线上的点的加法规则 14

2.3.3 椭圆曲线标量乘算法 16

3.基于椭圆曲线的SET协议改进 18

3.1基于一补数减法形式的改进算法 18

3.1.1 一补数减法形式方法 18

3.1.2 部分使用一补数减法形式方法 19

3.2算法改进前后比较与分析 21

4.改进前后对比的仿真实验 26

4.1 RSA和椭圆曲线加密算法的对比 26

4.2改进前NAF和改进后PCS对比 27

4.2.1 运算时间的对比 27

4.2.2 汉明权的对比 28

4.2.3 转换次数的对比 29

5.基于改进的SET协议在电子商务中的应用 30

5.1电子商务中SET交易概述 30

5.1.1 SET实现的主要目标 30

5.1.2 SET协议支付系统的参与者 31

5.2 SET的交易流程 31

5.3支付过程分析 32

5.3.1 购买请求 32

5.3.2支付授权 34

5.3.3 支付请款 35

5.4 SET交易过程统计与分析 36

6.结语 36

参考文献 37

致谢 39

电子商务SET协议研究与应用

张玉洁

, China

Abstract: With the rapid development of e-commerce information technology, modern society has entered a new era of network. Network has unconsciously penetrated in People's Daily life, shopping online has become popular. In such circumstances, the security of online payment is particularly important. In this paper, we study mainly the SET protocol research and application of e-commerce. On the basis of the SET protocol, we study in-depth the workflow of SET (secure Electronic Transaction). This paper introduces the main algorithms and technology of the SET such as symmetric encryption DES and asymmetric encryption RSA, especially focuses on the elliptic curve encryption algorithm. Then we make improvements on the SET protocol which based on elliptic curve encryption algorithm, and compare algorithm performance before and after the improvement through some indicators, and make the fitted curve in MATLAB. Finally we design an electronic payment system based on the improved SET protocol and describe the main job of it.

Key words: Electronic Commerce; SET; Elliptic Curve Cryptography

1.绪论

1.1研究背景及意义

世界科学技术发展如此迅速，我们正在信息化时代大踏步前进。电子商务作为网络信息社会中一个新兴的商务模式，一直在改变着人们衣食住行的方式。电子商务顾名思义就是指在网络上从事的交易买卖，可以用来交易商品、信息、服务等等^[1]。由于全程是在网络上操作的，因此不会受到外界因素诸如地理位置、时间等的影响，除此之外它的交易方式多变、交易耗费的财力和人力少且交易过程简洁，因此备受人们的喜爱。但是，凡事有利必有弊，网上交易虽然有上述的多个好处，但是它的最关键的特质还是它的安全性。如果不能保证网上交易相对较高的安全性，那么这种交易方式就无法被人们接受，更不能普遍应用。

电子商务的崛起，给我们的社会带来了重大变革。首先，由于交易过程的简便易行使得原本传统交易的收银员、导购、以及各种实体店的资源都被有效释放。其次，由于交易不受地理位置和时间的影响，因此促进了全球经济的交融，使得地球上的国家都能够方便的进行贸易和合作。但是，由于所有环节都是在网络上进行的，因此交易双方对彼此的身份知之甚少，这使得交易过程不够安全和放心^[1]。因此，电子交易中的安全性就变得尤为重要，为了更好的发展电子商务，各国相关技术人员都在竭尽全力的开发更为保险、安全的技术。这就是本文选题的意义。

1.2国内外发展现状

1.2.1国外发展情况

1996年2月国际组织的两大信用卡发行商MasterCard和VISA一起商议最终敲定安全电子交易协议即SET协议，全球各大金融机构都纷纷自发的开发能够应用于SET协议的软件和相关技术，SET协议已经成为全球的规范和标准。SET协议最适合应用于商家与消费者的模式，它可以实现三方认证，因此获得该行业例如Microsoft、惠普、IBM、美国网景公司等大型公司的支持，而且获得IETF标准的认可，成为商家与消费者模式的权威标准。

MasterCard和VISA两大信用卡国际组织于1997年12月共同成立了能够在全球范围内管理与促进安全电子交易SET协议推广应用的安全电子交易有限公司。MasterCard和VISA赋予了该公司一些最高等级的权利，诸如可以认定根认证机构、建立一个具有分层结构的认证系统，但安全电子交易协议操作过程不够简单、耗费财力过高且难以普及，因此还有待进一步改进^[1]。

1.2.2 国内发展情况

就目前国内来说，电子交易状况远不如欧美等国家发达，但是也正在处于蓬勃发展的趋势。从传统的支付形式转变后，在新型的网络支付体系中，虽然我们已经能够将其应用于日常生活中，但是应用过程中出现了一些问题，例如技术不够完善、标准不够清晰、部分相关人士的认知以及我们的通信设施不顾先进等。除此之外，由于电子交易活动的发展与普及，人们对于交易过程中的安全问题也格外关注，因此安全性问题已经成为最关键且最需要被保障的问题 ^[1]。大多交易者对于交易过程的安全问题提出质疑，他们担心自己的个人信息在交易时被窃听。在电子交易活动中，保障用户的交易安全问题是至关重要的，如果安全问题发展受到制约，会影响参与双方的积极性，并因此波及到电子商务的平稳发展和普及。

1.3研究内容及研究结构

本文从电子商务SET协议的基本原理出发，对电子支付的安全体系中涉及的算法和技术都做了详细的介绍和分析，并着重研究分析椭圆曲线加密算法的基础理论框架，并基于椭圆曲线技术对SET协议做了改进。最后针对改进后的SET协议在电子商务中的应用做了简要介绍。

2.安全电子交易SET协议

2.1 SET安全协议概述

随着电子商务的应用领域愈来愈广，其安全性变得至关重要。电子商务的可操作性、便捷性在互联网这个交易平台已逐渐被人们所认可，但与之俱来的网络安全问题也同时阻碍着电子商务的发展。电子交易中的安全问题不是简单易行的。客户通过网络了解查询所要购买的商品价格、信息、交易模式等，从而选购自己心仪的商品，并完成日常生活中的购买行为。但由于一些个人银行账户、密码等数据信息是完全暴露在网络上，并且这些信息是通过数据系统的连接来提供的，这就让一些不法分子有了可乘之机。因此，保证互联网络的安全性成为当前电子商务亟待解决的问题之一。

安全电子交易协议(SET)尽其所能的保障交易过程的安全性以及保证交易双方得到的数据是完整和真实的。SET之所以有如此庞大的功能就是因为它的一些核心技术例如RSA、DES以及数字签名等。我们分为三个阶段来介绍SET协议的交易过程：

第一阶段，客户和商家进行交易产品及交易方式的确定，即客户请求购买阶段；

第二阶段，银行对商家进行鉴别，如果鉴别通过则可以得到款项；

第三阶段，通过对各个交易细节进行验证，如果验证通过则将钱款拨给商家。即收款阶段。

总之，对于整个交易过程来说，SET协议会最大可能的保障交易过程的各环节顺利进行，且让交易活动有特定的规矩可循^[2]。

2.2 SET中采用的技术手段

2.2.1 SET协议的加密算法

所谓加密就是将原有的信息通过加密算法进行加密后对原有信息起到了一定的保护作用，解密则是将加工过的数据进行还原。之所以要进行加密和解密是为了更好的保护数据的安全性和完整性，给电子交易的参与者提供一个安全放心的交易环境。

1.DES算法概述

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