Many researches on the electronic cash (e-cash) system have been carried out with proliferation of electronic commerce. But there is no one outstanding system satisfying all requirements of e-cash efficiently, and researchers try to cover the requirements partially or totally. One of the requirements is $\emph{fair tracing}$ problem.
In e-cash system, a customer withdraws electronic$ \emph{coins}$ from bank and pays the coins to a merchant in the off-line manner. Finally, the merchant deposits the paid coins to the bank. To protect the privacy of customer, each payment should be anonymous and it can be achieved by blind signature. However $\emph{unconditional anonymity}$ may be misused for untraceable blackmailing of customer, which is also called $\emph{perfect crime}$. Furthermore, unconditional anonymity makes ease money laundering, illegal purchase, and bank robbery.
We propose an e-cash tracing scheme which has not only fair tracing ability but also lower computational complexity for comparisons. Many other protocols allow $\emph{optimistic}$ fair tracing which means that illegal tracing can be found after deposits in a bank. But in this scheme, illegal tracing done by bank is impossible. We propose a marking mechanism based on an Okamoto-Schnorr blind signature and Verifiable Secret Sharing scheme.
Besides, for double spending prevention of e-cash, we adopted Schnorr's one-time signature scheme. If we only consider the anonymity problem, the system will be exposed by double spending threat. So, we are trying to solve this two problem simultaneously.
Finally, we will consider a variant of this scheme and compare it with other protocol.
전자상거래의 확산에 따라 전자화폐(e-cash)에 대한 연구가 많이 이루어져 왔다. 그러나 전자화폐의 모든 요구사항을 만족하는 효율적인 시스템은 보기 어려우며, 부분적 혹은 전체적인 요구사항을 만족하는 시스템을 만들기 위해 많은 사람들이 노력하고 있다. 그런 요구 사항중의 하나가 공정한 추적($\emph{fair tracing}$) 문제이다.
전자화폐 시스템에서는 고객이 은행에서 코인(Coin)을 인출하고, 상인에게 오프라인(Off-line)으로 지불하며, 최종적으로 상인이 은행에 예치한다. 고객의 프라이버시를 보장하기 위하여 지불시 익명성이 보장되어야하며, 이는 은닉서명을 통하여 이루어질 수 있다. 그러나 무조건적인 익명성은 범죄에 남용될 위험이 있다. 즉, 돈세탁이나 불법적인 구매, 은행털이, 협박등의 범죄에 무조건적인 익명성이 보장된다면 완전 범죄가 가능해진다.
본 논문에서 제안하는 방식은 전자화폐에 추적성을 부여할 뿐 만 아니라 비교 연산에 있어서도 기존 추적 방식에 비해 우위를 가진다. 또한 기존 방식의 경우 불법 추적이 가능하지만 나중에 불법임을 밝혀낼 수 있다는 낙관적인 견해의 공정한 추적임에 반하여, 본 논문에서 제안하는 방식은 불법 추적이 아예 불가능한 공정한 추적 방식이다.
또한 이중사용방지를 위하여 일회용 서명을 도입하였다. 익명성 문제에만 치중된 프로토콜은 전자화폐의 이중사용이라는 취약점에 노출될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이 두가지 문제를 동시에 고려하였으며, 제안된 방식의 변형 가능성도 모색한다.
