一种高效的安全虚拟预支付方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高效的安全虚拟预支付装置及方法，包括：初始化，生成系统公共参数，注册机构和参与方的公钥和私钥；注册，参与方与注册机构交互生成公钥证书；预置，付款方设置收款方、锁定金额、付款承诺，收款方设置退款承诺；验证，支付背书方验证付款方公钥证书和预置信息有效性并发布预付凭证；支付，付款方把预付凭证和支付金额秘密传递给收款方；收款，收款方验证预付凭证和支付金额秘密的有效性；退款，收款方把退款金额秘密传递给付款方；回收，付款方退款金额对应秘密的有效性；结算，支付背书方验证预付凭证、支付金额秘密、退款金额秘密有效性并分配余额。本发明专利技术能够抗伪造、双重花费、超额花费，实现高效的即时支付、保护用户隐私。

An efficient secure virtual pre payment method and device

The invention discloses an efficient and secure virtual prepayment device and method, including: initialization, generation of system public parameters, public and private keys of registry and participants; registration, interactive generation of public key certificates between participants and registry; preset, payment party settings payee, locking amount, payment commitment, payee Set a refund commitment; verify that the endorser verifies the validity of the payer's public key certificate and preset information and issues the prepaid voucher; pay, the payer secretly passes the prepaid voucher and the amount of payment to the payee; collect, the payee verifies the validity of the prepaid voucher and the amount of payment secret; refund, the payee refunds the refund. The amount is secretly transmitted to the payer; the amount of money returned by the payer is recovered and the validity of the secret is corresponded to the amount of money returned by the payer; the settlement, the payment endorser verifies the validity of the advance voucher, the amount of money paid secretly, the amount of money returned secretly and allocates the balance. The invention can resist forgery, double cost and excess cost, and realize efficient instant payment and protect user privacy.

【技术实现步骤摘要】
一种高效的安全虚拟预支付方法及装置
本专利技术涉及通信装置中的数字货币支付
，特别是涉及一种高效的安全虚拟预支付方法及装置。
技术介绍
随着互联网技术以及电子商务的快速发展，电子商务作为一种重要的支付手段，在生活中起到了日益重要的作用。当前的电子支付装置存在的问题。首先，电子支付装置需要付款方、收款方和银行同时在线才能进行支付，然而在偏远地区或地质灾害造成通信基础设施破坏时极不方便；第二，市场充值卡和预付卡要求消费者预先充值，该过程容易导致服务不兑现、商家跑路等多种问题；第三，当前电子支付不支持常见的细粒度支付服务，例如微信打赏、红包、付费阅读、付费电影、小额付费服务；最后，当前的电子支付匿名性差，交易记录完全暴露在第三方平台上，容易导致交易信息泄漏问题。现有技术中，基于区块链的类比特支付装置在很大程度上解决了现有电子支付装置的不足。第一，类比特币数字系统使用假名支付，能够在一定程度上保护用户隐私；第二，区块链具有不可篡改性，使得类比特币数字系统上的所有支付都会永久保存而不篡改；第三，区块链系统是分布式的，具有高度的稳定性，任意节点的损坏均不会影响支付系统的稳定运行。但是类比特币支付系统存在必须在线交易、交易过程缓慢、交易费用较高的问题，现有技术中的基于区块链的数字系统的效率低。目前，亟需构建一种能够抗伪造、双重花费、超额花费等攻击，无论在线还是离线的状态下都能实现高效的即时支付，而且能保护用户的隐私，支持穿透式监管的电子支付系统，以实现快捷、高效、安全、保密、细粒度的同时，能够降低能耗的支付系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够降低能耗的高效的安全虚拟预支付方法及装置。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种高效的安全虚拟预支付装置，所述支付系统具体包括：初始化模块，所述初始化模块用于生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公钥和私钥，以及收款方的公钥和私钥；注册模块，所述注册模块用于系统参与方与注册机构交互生成该参与方的公钥证书；系统参与方是指付款方、支付背书方和收款方；预置模块，所述预置模块用于收款方设置退款承诺，付款方设置收款方及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件的预置信息；截止条件可以是某个特定事件触发的时间；验证模块，所述验证模块用于支付背书方验证付款方公钥证书和预置信息的有效性并发布预付凭证；支付模块，所述支付模块用于付款方把预付凭证和支付金额对应的秘密传递给收款方；收款模块，所述收款模块用于收款方验证付款方所传递的预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性；退款模块，所述退款模块用于收款方把退款金额对应的秘密传递给付款方；回收模块，所述回收模块用于付款方验证收款方所传递的退款金额对应的秘密的有效性；结算模块，所述结算模块用于支付背书方验证收款方所提交预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性，验证付款方所提交退款金额对应的秘密的有效性，并据此分配余额。可选的，所述实体机构括注册机构、支付背书方、付款方、收款方；每个实体机构的角色都由至少一个实体合作充任。可选的，所述初始化模块用于根据输入的安全参数，输出系统公共参数，并根据所述系统公共参数，所述实体机构运行各自秘钥生成算法，生成对应的私钥和公钥。可选的，所述注册模块用于系统参与方向注册机构提交的信息包括参与方的公钥，注册机构输入包括公共参数、注册机构的私钥和系统参与方公钥，输出包括用户公钥证书。可选的，所述预置模块用于收款方输入退款相关信息包括退款秘密，输出包括退款承诺；付款方输入预付款相关信息包括锁定金额、对应秘密的部分或全部信息，输出包括付款承诺；输入包括付款方的私钥，部分或全部预置信息，如收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件，输出包括一个签名；所述验证模块用于支付背书方输入包括注册机构的公钥、付款方公钥和公钥证书，输出包括对公钥证书的有效性判断；输入包括付款方公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件，以及付款方签名，输出包括对付款方签名的有效性判断；如果以上两项输出的判断均为有效签名，则输入包括支付背书方的私钥、付款方公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺，以及截止条件的部分或全部信息，输出包括预付凭证，并锁定付款方承诺的相应金额。该预付凭证可以使用常规签名、群签名、盲签名、代理签名、环签名，以增强参与方的匿名性、可追踪性；所述支付模块用于付款方将包括预付凭证和所支付金额对应的秘密传递给收款方；所述收款模块用于收款方输入包括支付背书方的公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件和预付凭证，输出包括对预付凭证的有效性判断；输入包括支付金额和其对应的秘密，输出包括对支付形式的有效性判断；输入包括锁定金额，输出包括对支付金额的有效性判断；如果以上三项均输出有效，则支付被接受，否则支付被拒绝；所述退款模块用于收款方将退款金额和退款金额对应的秘密传递给付款方；退款金额对应的秘密传递方式可以是以明文或密文方式传递；所述回收模块用于付款方输入包括退款金额和其对应的秘密，输出包括对退款形式的有效性判断；输入包括收款金额，输出包括对退款金额的有效性判断；如果以上两项均输出有效，则退款被接受，否则退款被拒绝；所述结算模块用于支付背书方输入包括支付背书方的公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件和预付凭证，输出包括对预付凭证的有效性判断；输入包括支付金额和其对应的秘密，输出包括对支付形式的有效性判断；输入包括锁定金额，输出包括对支付金额的有效性判断；输入包括退款金额和其对应的秘密，输出包括对退款形式的有效性判断；输入包括收款金额，输出包括对退款金额的有效性判断；如果以上五项均输出有效，则同意结算，否则拒绝结算。为了实现上述目的，本专利技术还提供了如下方案：一种高效的安全虚拟预支付方法，包括：生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公钥和私钥，以及收款方的公钥和私钥；系统参与方与注册机构交互生成该参与方的公钥证书；收款方设置退款承诺，付款方设置收款方及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件的预置信息；支付背书方验证付款方公钥证书和预置信息的有效性并发布预付凭证；付款方把预付凭证和支付金额对应的秘密传递给收款方；收款方验证付款方所传递的预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性；收款方把退款金额对应的秘密传递给付款方；付款方验证收款方所传递的退款金额对应的秘密的有效性；支付背书方验证收款方所提交预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性，验证付款方所提交退款金额对应的秘密的有效性，并据此分配余额。可选的，所述实体机构括注册机构、支付背书方、付款方、收款方。可选的，所述生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公钥和私钥，以及收款方的公钥和私钥的步骤包括：输入的安全参数，输出系统公共参数，并根据所述系统公共参数，所述实体机构运行各自秘钥生成算法，生成对应的私钥和公钥。可选的，所述系统参与方与注册机构交互生成该参与方的公钥证书的步骤包括：系统参与方向注册机构提交的信息包括参与方的公钥，注册机构输入包括公共参数、注册机构的私钥和系统参与方公钥，输出包括用户公钥证书。钥证书的生成可以使用常规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述支付系统具体包括：初始化模块，所述初始化模块用于生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公钥和私钥，以及收款方的公钥和私钥；注册模块，所述注册模块用于系统参与方与注册机构交互生成该参与方的公钥证书；系统参与方是指付款方、支付背书方和收款方；预置模块，所述预置模块用于收款方设置退款承诺，付款方设置收款方及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件的预置信息；截止条件可以是某个特定事件触发的时间；验证模块，所述验证模块用于支付背书方验证付款方公钥证书和预置信息的有效性并发布预付凭证；支付模块，所述支付模块用于付款方把预付凭证和支付金额对应的秘密传递给收款方；收款模块，所述收款模块用于收款方验证付款方所传递的预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性；退款模块，所述退款模块用于收款方把退款金额对应的秘密传递给付款方；回收模块，所述回收模块用于付款方验证收款方所传递的退款金额对应的秘密的有效性；结算模块，所述结算模块用于支付背书方验证收款方所提交预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性，验证付款方所提交退款金额对应的秘密的有效性，并据此分配余额。...

【技术特征摘要】
1.一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述支付系统具体包括：初始化模块，所述初始化模块用于生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公钥和私钥，以及收款方的公钥和私钥；注册模块，所述注册模块用于系统参与方与注册机构交互生成该参与方的公钥证书；系统参与方是指付款方、支付背书方和收款方；预置模块，所述预置模块用于收款方设置退款承诺，付款方设置收款方及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件的预置信息；截止条件可以是某个特定事件触发的时间；验证模块，所述验证模块用于支付背书方验证付款方公钥证书和预置信息的有效性并发布预付凭证；支付模块，所述支付模块用于付款方把预付凭证和支付金额对应的秘密传递给收款方；收款模块，所述收款模块用于收款方验证付款方所传递的预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性；退款模块，所述退款模块用于收款方把退款金额对应的秘密传递给付款方；回收模块，所述回收模块用于付款方验证收款方所传递的退款金额对应的秘密的有效性；结算模块，所述结算模块用于支付背书方验证收款方所提交预付凭证和支付金额对应的秘密的有效性，验证付款方所提交退款金额对应的秘密的有效性，并据此分配余额。2.根据权利要求1所述的一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述实体机构括注册机构、支付背书方、付款方、收款方；每个实体机构的角色都由至少一个实体合作充任。3.根据权利要求1所述的一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述初始化模块用于根据输入的安全参数，输出系统公共参数，并根据所述系统公共参数，所述实体机构运行各自秘钥生成算法，生成对应的私钥和公钥。4.根据权利要求1所述的一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述注册模块用于系统参与方向注册机构提交的信息包括参与方的公钥，注册机构输入包括公共参数、注册机构的私钥和系统参与方公钥，输出包括用户公钥证书。5.根据权利要求1所述的一种高效的安全虚拟预支付装置，其特征在于，所述预置模块用于收款方输入退款相关信息包括退款秘密，输出包括退款承诺；付款方输入预付款相关信息包括锁定金额、对应秘密的部分或全部信息，输出包括付款承诺；输入包括付款方的私钥，部分或全部预置信息，如收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺和截止条件，输出包括一个签名；该签名可以使用常规签名、群签名、盲签名、代理签名、环签名，以增强参与方的匿名性、可追踪性；所述验证模块用于支付背书方输入包括注册机构的公钥、付款方公钥和公钥证书，输出包括对公钥证书的有效性判断；输入包括付款方公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件，以及付款方签名，输出包括对付款方签名的有效性判断；如果以上两项输出的判断均为有效签名，则输入包括支付背书方的私钥、付款方公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺，以及截止条件的部分或全部信息，输出包括预付凭证，并锁定付款方承诺的相应金额。该预付凭证可以使用常规签名、群签名、盲签名、代理签名、环签名，以增强参与方的匿名性、可追踪性；所述支付模块用于付款方将包括预付凭证和所支付金额对应的秘密传递给收款方；所述收款模块用于收款方输入包括支付背书方的公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件和预付凭证，输出包括对预付凭证的有效性判断；输入包括支付金额和其对应的秘密，输出包括对支付形式的有效性判断；输入包括锁定金额，输出包括对支付金额的有效性判断；如果以上三项均输出有效，则支付被接受，否则支付被拒绝；所述退款模块用于收款方将退款金额和退款金额对应的秘密传递给付款方；退款金额对应的秘密传递方式可以是以明文或密文方式传递；所述回收模块用于付款方输入包括退款金额和其对应的秘密，输出包括对退款形式的有效性判断；输入包括收款金额，输出包括对退款金额的有效性判断；如果以上两项均输出有效，则退款被接受，否则退款被拒绝；所述结算模块用于支付背书方输入包括支付背书方的公钥、收款方公钥及其退款承诺、锁定金额、付款承诺、截止条件和预付凭证，输出包括对预付凭证的有效性判断；输入包括支付金额和其对应的秘密，输出包括对支付形式的有效性判断；输入包括锁定金额，输出包括对支付金额的有效性判断；输入包括退款金额和其对应的秘密，输出包括对退款形式的有效性判断；输入包括收款金额，输出包括对退款金额的有效性判断；如果以上五项均输出有效，则同意结算，否则拒绝结算。6.一种高效的安全虚拟预支付方法，其特征在于，包括：生成系统公共参数、注册机构的公钥和私钥、支付背书方的公钥和私钥、付款方的公...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍前红，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11