Researches on the secure electronic cash (e-cash) systems have been carried on with the proliferation of the Internet and e-commerce. Subsequently, various systems and schemes have been proposed in the literature.
Among them, E-commerce is the most pervasive and prominent area. E-commerce is the business process of selling and buying the products, goods and services by on-line communications. It can be highly beneficial in reducing business costs and in creating opportunities for new or improved customer services: customers feel convenience to order and are able to collect plenty of information to compare analogous products which are manufactured from the different vendors, vendors can trade globally and find new market with cut down investment, financial facilities like bank can reduce transaction cost.
Unlike ordinary signatures, group signatures allow a group member to create anonymous (and unlinkable) signatures. Upon verifying a signature, the verifier does not learn the identity of the group member that created the signature. However, should the need arise, a group signature can be 'opened' by a trusted party and the identity of the member who created the signature will be revealed. Group signatures, and particularly group blind signatures (which incorporate the properties of both blind signatures and group signatures), have many applications such as e-commerce.
After Lysyanskaya and Ramzan[23]have proposed group blind signature in FC '98, there have been several e-cash system proposed[34,35,25,21,28]using group blind signatures. The anonymity and unlikability afforded by group signatures suggests that they may have a role to play in anonymous e-cash scheme design. The existing proposals have utilised group signatures in different roles, where the group has been formed from the banks that issued the e-coins, the customers that spend the e-coins, and indeed the coins themselves. In Eurocrypt 2003, Kiayias and Yung[22]introduced a generic way of turning any group signature scheme with signature size linear in the group size into a group signature scheme with polylog signature size.
Through this thesis, we extend new privacy protecting E-cash system based on a general group blind signature scheme. Group signature scheme proposed by Kiayias and Yung[22], which allows our system work with any group signature scheme, providing anonymity in normal cases, but designated entity can revoke the identity of the user. In addition, the system is unlinkable and double-spending prevention.
Finally, we analyze the proposed protocol in terms of security and comparing the protocol with the most recently proposed scheme.
안전한 전자지불 시스템의 연구는 인터넷 및 전자상거래의 확산과 함께 다양한 기법과 시스템들이 제안되고 있다.
일반적인 서명기법들과는 다른게, 그룹서명기법은 개개인의 그룹 구성원들이 익명성 (과 무연결성)을 가지고 서명을 생성할 수 있게 해준다. 서명을 검증하는 단계에서, 검증자는 서명을 생성한 그룹 구성원의 신원을 알 수 없다. 그러나, 필요가 있을 시에는, 신용기관에 의해서 그룹 서명은 서명을 생성한 그룹 구성원의 신원정보를 공개할 수 있다. 그룹 서명, 그중에도 그룹서명기법과 은닉서명의 공유성들을 혼합한 그룹 은닉 서명기법 (Group Blind Signature) 전자 상거래 상에서 많은 응용 방법들에 사용되어 지고 있다.
리스얀스카야 (Lysyanskaya)와 람잔 (Ramzan)이 처음으로 FC '98에서 그룹 은닉 서명기법을 제시한 후로, 그룹 은닉 서명기법을 이용한 많은 전자지불 시스템이 제시 되었다. 익명성 (anonymity)과 무연결성 (unlinkability)을 제공하는 그룹서명기법은 익명성을 보장하는 전자지불 시스템을 설계하는 데 있어서 중요한 역활을 한다. 현제 존재하는 제안된 프로토콜들은 그룹서명을 여러 가지 역활에 활용하고 있다. 그룹이 은행들을 구성하여 전자화폐를 생성하는 방안, 고객들이 전자화폐를 사용하는 방안, 그리고 전자화폐 그 자체를 형성하는 것에 있어서 활용되고 있는 실정이다. 최근 Eurocrypt 2003년에 키아이아아스 (Kiayias)와 융 (Yung)에 의해서 기존의 그룹서명기법을 입력받아 그룹 서명의 길이를 polylog 서명 길이로 변환해 주는 일반적인 그룹 서명기법이 제시 되었다.
본 논문에서 새로운 프라이버시를 보장하는 전자지불 시스템을 일반적인 그룹 은닉 서명 기법을 이용하여 제안하고자 한다. 키아이아아스 (Kiayias)와 융 (Yung)이 제안한 그룹 서명 기법은 제안된 기법을 어떠한 그룹 서명기법과도 같이 사용할 수 있게 해주며, 평소에는 익명성을 보장하면서도 특별한 일이 발생시에는 그룹 관리자에 의해서 그룹서명을 생성한 그룹 구성원의 신원정보를 알아낼 수 있도록 해 준다. 추가로 제안 된 시스템은 무연결성 (unlinkability)와 전자화폐의 이중 사용을 방지 해 준다.
마지막으로 본 논문에서는 제안 된 프로토콜의 안전성과 가장 최근에 제안 된 전자지불 시스템과 비교를 해 보았다.
