可靠虚拟交易系统方案及问题研究

摘要

虚拟经济发展迅猛，在整个经济体中占据相当大的比例，已经成为人们日常生活中的重要组成部分，尤其是以网络游戏、app应用、云服务等为代表的虚拟交易十分火热，创造了大规模的经济效益。通常，这些交易都是在线上虚拟交易系统中完成的。由于虚拟交易频次高、额度小的特点，真实货币不适用于虚拟交易系统，于是虚拟币得到广泛采用。当前虚拟交易的相关法律尚未健全，为了维护虚拟交易秩序，保障虚拟交易参与者的权益，建立一套安全、可靠、透明、高效的虚拟交易系统意义重大。本文在已有的研究基础上，建立了可靠虚拟交易系统模型，结合密码学原理与技术提出了具体解决方案，另外还定义并分析了系统的重要属性。
　　本文首先提出了可靠虚拟交易系统模型，该模型由四个参与者平台、提供商、玩家、支付方组成，主要包括购买虚拟币、购买虚拟商品或服务、兑换虚拟币等交易活动。为了减少对平台可信性的依赖，增强系统透明性，本文方案中将虚拟币与其真实售价绑定。另外，平台还须在不揭示单个虚拟币真实价格的前提下，在虚拟币兑现阶段证明批量虚拟币总价。为了监测虚拟交易中可能存在的合谋欺骗行为，本文特引入支付方，用以防范合谋攻击。
　　根据以上模型和问题，本文结合同态承诺、动态累加器、数字签名等密码学原理与技术，提出可靠虚拟交易系统实现方案4P_VES。本文通过承诺实现虚拟币与发行价格绑定，根据承诺同态性提供批量虚拟币总价的证明，通过动态累加器维护各用户的虚拟账户。为了提高系统性能，本文提出了4P_VES变种方案，对系统可靠性与效率做了折中。另外，还结合多重签名、原语融合等技术提出了改进思路。本文还讨论了透明性、抗合谋性等系统要求以及所采用虚拟币应当满足的属性，包括不可伪造性、不可重用性、一致性、不可区分性、可认证性等。
　　最后本文分析了方案4P_VES中的虚拟币特性与系统属性，提出攻击模型，并基于相关密码学假设进行安全性证明。然后，评估了4P_VES的效率，并比较不同实现方案之间的差异，分析并讨论了4P_VES的可行性与优势。通过理论证明与实验仿真，本文所述方案是可靠、高效的，增强了虚拟交易系统的透明性与独立性，同时也是切实可行的。

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主要术语中英文对照表

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容和意义

1.3 相关工作

1.4 本文章节安排

第二章 预备知识

2.1 虚拟交易概述

2.2 密码学基础

2.3 本章小结

第三章 可靠虚拟交易系统模型设计

3.1 可靠虚拟交易系统4P_VES模型

3.2 可靠虚拟交易系统交互活动

3.3 可靠虚拟交易系统属性及要求

3.4 本章小结

第四章 可靠虚拟交易系统方案实现

4.1 可靠虚拟交易系统4P_VES构造方案概要

4.2 可靠虚拟交易系统4P_VES具体实现方案

4.3 可靠虚拟交易系统4P_VES变种方案

4.4 可靠虚拟交易系统4P_VES改进方案

4.5 本章小结

第五章 可靠虚拟交易系统属性分析及性能评估

5.1 4P_VES虚拟币特性及系统属性分析

5.2 4P_VES系统性能

5.3 问题讨论

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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