확인 가능한 암호화 기법(verifiable encryption)은 암호문을 해독하지 못해도 어떤 것이 암호화되어 있는지 확인할 수 있는 기법이다. 이 기법은 공정한 교환(fair exchange)에서 암호화된 물건을 먼저 상대방에게 제시하여 상대방이 그것을 받을 수 있다는 확신을 갖도록 하는데 사용된다. 그러나 지금까지의 공정한 교환은 참여자의 익명성을 고려하지 않았다. 이 논문에서는 표현문제(representation problem)를 사용하는 익명의 화폐시스템에 이러한 확인 가능한 암호화 기법을 적용하여, 지불의 원자성을 제공하는 방법을 제안한다. 이 방법은 기존의 방법과는 달리 분쟁을 해결할 때 신뢰기관이 은행으로부터 상점의 입금여부를 확인할 필요가 없어서 효율적이다. 또한 상점의 입금시한이 없으며, 고객과 상점 모두 시간적인 제약 없이 분쟁해결을 요청할 수 있는 유연한 방식이다. 반면에 지불과정에서 확인 가능한 암호화를 적용하기 위한 증명이 요구되므로 추가비용이 들어간다. 새 시스템의 안전성과 기존의 원자성 보장 방법과의 비교분석도 논의한다.
이동컴퓨팅 환경은 기존의 컴퓨팅 환경과는 달리 호스트의 이동성과 무선 통신의 특성을 고려하여야 한다. 기존의 지불시스템들은 이와 같은 특성을 고려하지 않고 설계되었기 때문에 이동컴퓨팅 환경에서 이를 효율적으로 사용할 수 없다 본 논문에서는 이동컴퓨팅 환경에서 소액지불을 위한 새로운 전자지불시스템 AMPS(Atomic Micropayment System)를 제안한다. 이시스템은 고객인 이동 호스트의 연산 부담과 무선 통신 메시지의 수를 최소화하도록 설계되었다 AMPS 는 고객의 요청이 들어오면 대행 서버를 통해 고객을 대신하여 유선망에서 판매자를 상대로 상품거래를 대행하여 준다. AMPS는 소액의 디지털 상품 구매를 위한 지불시스템으로 지불 트랜잭션의 원자성(atomicity)을 보장한다. 또한 판매자와 제 3자로부터 고객의 익명성과 대행 서버가 구매 상품 내역에 대해 알수 없도록 구매 상품의 비밀을 보장한다. AMPS 프로토콜의 안정성과 효율성에 대해서도 분석하였다.
확인 가능한 암호화는 암호문을 풀어보지 못해도 어떤 것이 암호화되어 있는지 확인 할 수 있는 암호화 기법이다. 이 기법은 공정한 교환에서 암호화된 물건을 우선 제시하여 상대방이 물건을 받을 수 있다는 확신을 가지게 하는데 사용된다. 지불의 원자성을 보장하기 위해 공정한 교환을 적용해 볼 수 있다. 이 논문에서는 확인 가능한 암호화 기법을 표현문제를 사용하는 화폐시스템에 적용하여, 지불의 원자성을 제공하는 방법을 제안한다. 확인 가능한 암호화를 사용하면 분쟁이 발생했을 때 신뢰기관이 은행으로부터 상점의 입금여부를 확인할 필요가 없어 분쟁해결이 간단하다. 반면에 지불과정에서 확인 가능한 암호화를 적용하기 위한 증명이 추가로 필요하다.
오프라인 수표시스템에서는 수표의 액면가와 지불대금이 다르면 거스름이 발생한다 대부분의 오프라인 수표시스템에서는 거스름을 지불에 사용하지 못하고 이를 돌려받기 위한 환불 프로토콜을 진행하여야 한다. 그러나 거스름을 지불에 사용할 수 있다면 수표방식은 환불이 필요 없는 편리한 지불 수단이 된다. 이 논문에서는 거스름을 지불에 사용할 수 있는 새로운 오프라인 수표시스템을 제안한다. 새 시스템에서는 상점이 거스름 수표를 발행하도록 하여 이를 지불에 사용할 수 있도록 개선하였다 상점은 자신의 개인키를 이용해서 은행이 발행하는 수표와 동일한 형태의 거스름 수표론 발행하고, 이것이 유통되어 은행에 입금되면 수표의 금액만큼 해당 상점에게 청구하는 방식이다. 이 시스템에서 수표의 형태는 기존 시스템에 비해 매우 간단하며 액면가 표현에 있어서도 제한이 없다. 또한 지불에 사용한 수표와 거스름 수표의 연결이 어려우며, 거스름 수표도 익명으로 지불할 수 있다. 그밖에 수표의 불법적인 사용을 막기 위해 화폐 추적, 인출자 추적이 가능한 조건부 익명성을 제공하고 트랜잭션의 원자성을 보장한다.
전자수표는 계산량이나 정보교환량 측면에서 전자동전보다 효율적인 지불수단이다. 그럼에도 불구하고 수표의 액면가가 제한되어 있고, 대금지불 과정에서 발생하는 거스름의 재사용이 용이하지 않기 때문에 활성화되지 못하고 있다. 이 논문은 기존의 전자수표시스템이 가지고 있는 이러한 문제점을 해결한 새로운 전자수표시스템을 제안한다. 이 시스템은 부분은닉서명 기법을 이용하여 수표의 액면가를 임의로 표현할 수 있으며 거스름의 형태가 수표와 같아서 이를 다시 사용할수 있다. 물론 수표의 익명성이 보장되며, 수표를 사용하고 받은 거스름은 어떤 수표의 거스름인지를 알 수 없다. 그밖에 일회성 비밀키를 수표의 일련번호로 활용함으로써 지불의 효율성을 높였으며, 온라인 지불의 문제 점을 극복하고자 같은 상점과는 오프라인으로 다중 지물세션을 가질 수 있도록 하였다. 이 과정에서 부인방지 기능을 제공하기 위해 일발향 축적기를 사용하였다. 새로운 시스템의 안전성, 효율성, 원자성에 대해 분석하였고, 기존의 전자 수표시스템과 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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