移动支付的安全机制研究
【摘要】随着移动通信的迅速普及，移动支付凭借其它支付方式无可比拟的优势，必将受到用户的追捧，安全是制约移动支付推广的关键因素 移动支付的安全涉及支付双方的身份认证、支付双方会话的保密和支付双方合同的公平等因素。
【关键词】无线PKI技术；数字签名方案；移动支付；电子商务。
0 引言
移动支付的应用环境对安全提出了新的要求。移动支付安全机制是传统信息安全技术在移动环境下的新发展，通过发展新的安全技术、修改原有解决方案或提出新的解决方案，移动安全机制为移动安全支付提供安全技术保障。
移动支付的最终用户是广大的移动终端用户。虽然目前市场上有很多高档手机和移动终端具有很高的处理能力和存储能力，但相对于有线网络而言．移动数据传输速率、移动终端存储能力和处理能力都有很大差距。
移动支付的很多操作是由移动终端内的SIM 卡完成，SIM 卡执行环境是移动支付必须考虑的重要因素。SIM 卡是GSM 网络中用于用户身份识别的一种智能卡。智能卡是一种将中央处理器、所有存储器以及YO接口设备集成在同一块集成电路芯片中的计算机系统。对于外界观察者来说．很难截获各个部件之间的信号流，更难分辨这些信号的内容。智能卡与外部世界靠I／O接口进行通信，而这种通信是依靠完善的通信协议实现的。这些协议可以鉴别读卡机上程序执行者的身份，从而保证智能卡可以知道谁在与它通信。智能卡中的篡改探测机制、不透明涂层、伪结构、特殊的存储器设计以及隐藏或乱置的总线，可以有效防止各种探测窃听攻击。智能卡操作系统中基于PIN的访问控制有效地保护了卡中的内容。
在GSM 网络中，使用SIM 卡保护用户的国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)以及加密与鉴权算法。SIM卡最重要的一项功能是进行鉴权和加密。当用户移动到新的区域拨打或接听电话时．交换机都要对用户进行鉴权，以确定是否为合法用户。这时，SIM卡和交换机同时利用鉴杈算法，对鉴权密钥和8位随机数字进行计算。若计算结果相同．则SIM卡被承认，否则SIM 卡被拒绝，用户无法进行呼叫。SIM卡还可利用加密算法，对话音进行加密，防止窃听。SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在SIM 卡被出售之前由SIM 卡中心写入，包括国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)、鉴权和加密算法等等。第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码(LAD、移动用户暂时识别码(TMSI)、禁止接入的公共电话网代码等。第三类是相关的业务代码，如个人识别码(PIN)、解锁码(PUK)、计费费率等。第四类是电话号码簿。用户全部资料几乎都存储在SIM卡内，因此SIM 卡又称为“用户资料识别卡”。
SIM 卡中使用的中央处理器fCPU)是8位，其主频通常在8兆赫兹左右。SIM卡中的RAM 通常也只有256个字节，目前来看使用SIM卡中的CPU进行一次RSA公钥签名需要很长时间．很难满足实时需求．从而．使得在因特网上很容易满足的安全要求在GSM 网中变得非常困难。
SIM卡提供的执行环境既有其有利的一面(非常高的安全性)。又有其不利的一面(较低的运算能力)。在解决移动支付安全问题时，必须针对具体的运行环境提出实用有效的解决办法，而不能生搬硬套因特网上现有的解决方案。
1 移动支付的身份认证技术
1．1 移动支付身份认证技术概述移动电子商务中，每一次交易活动都会涉及到不少于两个交易实体之间的对话，所以，移动支付安全性的一个关键方面，就是能否对交易实体的身份进行认证。怎么样选择安全的身份认证体制成为移动支付安全性的决定因素，一个安全的身份认证体制至少需要满足下列要求：
互相认证性：服务提供者和用户的相互认证；可确认性：已定的接受者能够校验和证实信息的合法性、真实性和完整性：
不可否认性：消息的发送者对所发的消息不能抵赖，有时也要求消息的接受者不能否认所受到的消息；不可伪造性：除了合法的消息发送者之外，其他人不能伪造合法的消息。
为了满足上述安全需求，身份认证体制往往需要通过引入可信的第三方来实现。这样，身份认证主要由用户实体、提供信息服务的网络和可信的第三方等三个方面组成。
对于传统应用领域，如有线电子商务，认证体制往往采用认证中心(CA)作为可信的第三方，发放和管理数字证书。数字证书是一种数字信息附加物，由证书权威机构颁发，该证书证明发送者的身份并提供加密密钥。PKl(Public Key Infrastructure)提供了与加密和数字证书相关的一系列技术，成为有线电子商务等领域身份认证或访问控制安全模块的首选。
移动支付应用领域的身份认证技术因为移动环境和移动终端的特殊性而提出了更高的要求。在无线通信环境下，PKI无法实现无线终端和有线设备之间的互通，同时，移动终端的计算能力非常有限以及数据流通率低的特点，也使得传统的PKI体制无法成为移动安全支付的合理解决方案。
WPKI(Wireless Public Key Infrastructure)，即无线PKI，是PKI结合移动环境特点的产物。其中WPKI的出现和发展，为解决移动安全支付的身份认证问题提供了合适的选择。
1．2 WPKI技术统是WAP (Wireless Application Protocol，无线应用协议)、WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)、WvPN (Wireless VirtualPfivme Network，无线虚拟专用网)等移动安全基础设施建设所必需的关键性产品，在无线通讯和无线网络两大领域中具有广泛的应用前景。下面详细介绍WPKI的体系结构，工作流程等。
1．3 WPKI的体系结构WPKI主要是由EE(End—Entity Application，终端实体应用)、RA(Registration Authority，注册中心)、CA(Certification Authority，认证中心)和PKI Directory(PKI目录)四部分组成。在WPKI的应用模式中，还涉及数据提供服务器、WAP网关等服务设备。
上图是WPKI最精简的体系结构图。移动终端UIM 即为终端实体应用程序EE。WPKI中的EE是为适应在WAP设备中运行而设计的优化软件，它依赖WMLSCrypt AH 实现密钥管理和加密运算。注册机构与WAP网关一样，都是运行在有线网络上的服务器。它能执行类似于有线PKI中的RA功能，一般作为手机终端和现行PKI之间的连接桥梁，负责转换WAP客户给PKI中RA和CA发的请求。证书中心主要负责生成证书、颁发证书和刷新证书等。PKI目录库是证书发布服务器，如LDAP目录服务器等。此外，在具体应用中．WPKI系统结构还会包括内容服务器，WAP网关等服务设备。其中内容服务器。如上图所示的服务提供商，负责向用户提供内容服务：WAP网关负责客户和源服务器之间的协议转换工作。
1．4 WPKI的原理与工作流程在移动电子商务中，存在着无线网络和有线网络之间的连接问题。无线应用协议(WAP，Wireless Application Protoco1)作为一个事实上的工业标准，解决了这个无线与有线网络之间的连接问题。
WPKI的工作流程可以分为两部分：虚线的上半部分实现WAP的安全连接，虚线的下半部分完成WPKI证书的签发。具体的流程如下：
(1)用户向RA提交证书申请；
(2)RA对用户的申请进行审查，审查合格将申请将给CA；
(3)CA为用户生成一对密钥并制作证书，将证书交给RA；
(4)CA同时将证书发布到证书目录中，供有线网络用户查询；
(5)RA保存用户的证书，针对每一份证书产生一个证书URL，将该URL发送给移动终端：
(6)有线网络服务器下载证书列表备用：
(7)移动终端和WAP网关利用CA颁发的证书建立安全WTLS连接：
(8)WAP网关与有线网络服务器建立SSL连接：
(9)移动终端和有线网络服务器实现安全信息传送。
通过上述步骤，就完成了采用WPKI安全认证体系的移动电子商务活动中的一次移动支付过程。
除了上述的WPKI的工作流程之外。WPKI体系还规定了其他内容。包括证书的格式，证书的撤消和更新机制。这些内容与对应的有线环境下所采用的PKI体系的内容是几乎一致的。
1．5 WPKI存在的问题及解决方案WPKI基本上是PKI在无线环境下的扩展，WPKI不仅可以用于移动支付，还可以用于电子邮件等其他移动电子商务领域。现在对WPKI技术的研究是WAP研究中的热点。但是，WPKI还存在不少问题，需要进一步的研究，主要包括证书的互通性、交叉认证技术、桥接技术和弹性CA技术等问题，都没有得到很好的解决。其中WAP网关是敌人最常攻击的地方，所以桥接技术是显得最为严重的问题。桥接技术问题，即“Securty Gap”漏洞，它之所以存在是因为WAP网关是无线设备和有线网络之间的互连点。在这里．无线设备和WAP网关之间采用WTLS通讯，有线网络和WAP网关之间采用TIJS进行通讯，这就需要WAP网关将在wTLs下加密的数据解密之后再在TLS下加密，然后传给服务器，这样，解密之后的数据就会以明文的形式短暂的暴露在WAP网关下，成为敌人常常攻击的薄弱点。现在常用的处理方法是使得WAP网关在处理数据转换时具有高速度，从而使得攻击从时间上是不可行的。但是这实际上只是一种相对的安全。现在提出来的另外一种解决方法是在WAP网关处采用安全性更高的内部网或含有WAP网关功能的服务器，但是内部网和服务器的路由转换等操作，将会直接减慢WPKI的处理速度，导致新的问题，所以．这也只能从一定程度上进行缓解。
2 移动支付数字签名技术
2．1 移动支付数字签名技术概述在移动支付应用领域，移动支付所需要采用的数字签名技术除了需要满足数字签名的基本条件之外，还需要结合移动安全支付中移动终端计算能力和存储能力弱的特点，选取更加合适的公钥密码算法。
即在选择数字签名的公钥算法时，既要满足移动支付中对数据加密的高安全性需求，又要充分考虑移动终端计算能力有限和存储流量小的特点。因此对于移动支付数字签名技术应满足：
(1)该算法能够满足甚至高于传统信息安全系统的安全要求。即可以保证支付过程中的数据机密性，数据完整性，可以实现交易多方的身份认证以及不可否认性：
(2)因为移动支付系统面临的用户是一个庞大的集合。所以密钥管理是一个不可忽视的问题。选择的密码算法要便于密钥管理；
(3)针对移动终端的特点，该密码算法在保证疆安全性的同时，计算量相对要小。
研究表明，椭圆曲线密码体制能够以更小的密钥长度产生与其他公钥体制相同等级的安全性。同时，椭圆曲线密码体制可以用于签名和认证，满足上面提到的所有条件，具有安全性能高、存储空间小、计此时，A的公钥是Q，A的私钥是d。
2．2 椭圆曲线数字签名协议椭圆曲线数字签名协议(ECDSA)的实现过程分为两个主要步骤：
密钥的产生和签名的生成与确认。假设A、B两个实体之间要实现数字签名，椭圆曲线数字签名协议的密钥对是和特定的椭圆曲线域参数组联系在一起的。所以，A在密钥产生之前，必须选定域参数七元组(q，FR，a,b，G， )并确保其是有效的。在确认有效之后，A采取如下的步骤：
(1)密钥产生首先，A随机选择区间[1，n一1]里的随机或伪随机整数d；其次，A计算Q=dG；
A的公钥Q和私钥d生成之后，还必须经过特定的算法或协议进行公钥和私钥的有效性证明，才能够正确的进行签名的生成与确认。
(2)签名的生成与确认现在A拥有了特定的域参数七元组 (口，FR，o,b，G，n,h)和与之相关并证明有效的密钥对(d,Q)之后，A、B两个实体之间就可以实现对消息In的数字签名。其中A 的签名生成过程为：
① 选择一个随机或伪随机整数k，其中1≤ ≤n一1；② 计算kG(xl，y1)，r=x1modn如果r=O，则返回① ；⑧ 计算k-lmodn；④ 计算e=SHA一1(m)； ．⑤计算s=k～(e+dr)modn，如果s=0，则返回① ；⑥ 对消息In的签名为(r，s)。
实体B在对消息nl的签名进行确认之前，必须首先得到域参数七元组rr-(q，FR，o,b，G，n，h)和A的公钥Q，并对其有效性进行确认，然后进行下列的步骤：
① 确认r，s是区间[1，n一1]中的整数；② 计算e=SHA一1(m)；⑧ 计算∞ modn；④ 计算 =ewmodn和u：=nvmodn；⑤ 计算X=u G+u2Q，如果X=O则拒收，否则计算 modn，这里= ( l )；⑥ 当且仅当 =r时，接受此签名。
2. 3 椭圆曲线数字签名的安全性与效率分析现有的研究表明，椭圆曲线数字签名协议无论是在安全性方面，还是在实现效率方面，都有着其他签名算法所不可比拟的优势，因而具有广泛的应用空间。
在安全性方面，椭圆曲线数字签名协议的安全性是基于椭圆曲线离散对数问题和单向散列函数的安全性的。椭圆曲线密码算法作为一种近乎完美的密码算法，其安全性已经被证明比其他公钥密码算法要高得多。同时，单向散列函数也并没有遇到很有效的攻击方法。所以，基于这两者而建立的椭圆曲线签名协议．所能够采取的攻击算法可以说是难上加难的。
在实现效率方面，椭圆曲线签名所使用的运算都是一些简单的位运算，所以其运算速度比较快。而椭圆曲线密码算法的运行效率已经在前面的提到。所以，椭圆曲线数字签名协议的运行效率也是非常好的。
3 结束语
总之，WPK!是移动支付的关键安全技术，在无线领域具有很广阔的应用前景，但是WPKI目前的认证方案还不是系统级的安全认证．需要进一步的深入研究。
结合上述安全性和效率分析可知，椭圆曲线数字签名协议对于解决移动安全支付的数据完鏊性保护和证据保留不可抵赖性等方面的问题，是一个最好的选择。
作者简介：张燕燕(1973～)，女，硕士，副教授，工作于山东政法学院，信息科学技术系．主要研究领域为密码学、网络信息安全。
算量小、处理速度快、带宽要求低的优点，所以选择椭圆曲线密码体制作为移动安全支付系统的数据加密技术可以更好的实现移动支付系统的安全性要求。
【关键词】无线PKI技术；数字签名方案；移动支付；电子商务。
0 引言
移动支付的应用环境对安全提出了新的要求。移动支付安全机制是传统信息安全技术在移动环境下的新发展，通过发展新的安全技术、修改原有解决方案或提出新的解决方案，移动安全机制为移动安全支付提供安全技术保障。
移动支付的最终用户是广大的移动终端用户。虽然目前市场上有很多高档手机和移动终端具有很高的处理能力和存储能力，但相对于有线网络而言．移动数据传输速率、移动终端存储能力和处理能力都有很大差距。
移动支付的很多操作是由移动终端内的SIM 卡完成，SIM 卡执行环境是移动支付必须考虑的重要因素。SIM 卡是GSM 网络中用于用户身份识别的一种智能卡。智能卡是一种将中央处理器、所有存储器以及YO接口设备集成在同一块集成电路芯片中的计算机系统。对于外界观察者来说．很难截获各个部件之间的信号流，更难分辨这些信号的内容。智能卡与外部世界靠I／O接口进行通信，而这种通信是依靠完善的通信协议实现的。这些协议可以鉴别读卡机上程序执行者的身份，从而保证智能卡可以知道谁在与它通信。智能卡中的篡改探测机制、不透明涂层、伪结构、特殊的存储器设计以及隐藏或乱置的总线，可以有效防止各种探测窃听攻击。智能卡操作系统中基于PIN的访问控制有效地保护了卡中的内容。
在GSM 网络中，使用SIM 卡保护用户的国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)以及加密与鉴权算法。SIM卡最重要的一项功能是进行鉴权和加密。当用户移动到新的区域拨打或接听电话时．交换机都要对用户进行鉴权，以确定是否为合法用户。这时，SIM卡和交换机同时利用鉴杈算法，对鉴权密钥和8位随机数字进行计算。若计算结果相同．则SIM卡被承认，否则SIM 卡被拒绝，用户无法进行呼叫。SIM卡还可利用加密算法，对话音进行加密，防止窃听。SIM卡存储的数据可分为四类：第一类是固定存放的数据。这类数据在SIM 卡被出售之前由SIM 卡中心写入，包括国际移动用户识别号(IMSI)、鉴权密钥(KI)、鉴权和加密算法等等。第二类是暂时存放的有关网络的数据。如位置区域识别码(LAD、移动用户暂时识别码(TMSI)、禁止接入的公共电话网代码等。第三类是相关的业务代码，如个人识别码(PIN)、解锁码(PUK)、计费费率等。第四类是电话号码簿。用户全部资料几乎都存储在SIM卡内，因此SIM 卡又称为“用户资料识别卡”。
SIM 卡中使用的中央处理器fCPU)是8位，其主频通常在8兆赫兹左右。SIM卡中的RAM 通常也只有256个字节，目前来看使用SIM卡中的CPU进行一次RSA公钥签名需要很长时间．很难满足实时需求．从而．使得在因特网上很容易满足的安全要求在GSM 网中变得非常困难。
SIM卡提供的执行环境既有其有利的一面(非常高的安全性)。又有其不利的一面(较低的运算能力)。在解决移动支付安全问题时，必须针对具体的运行环境提出实用有效的解决办法，而不能生搬硬套因特网上现有的解决方案。
1 移动支付的身份认证技术
1．1 移动支付身份认证技术概述移动电子商务中，每一次交易活动都会涉及到不少于两个交易实体之间的对话，所以，移动支付安全性的一个关键方面，就是能否对交易实体的身份进行认证。怎么样选择安全的身份认证体制成为移动支付安全性的决定因素，一个安全的身份认证体制至少需要满足下列要求：
互相认证性：服务提供者和用户的相互认证；可确认性：已定的接受者能够校验和证实信息的合法性、真实性和完整性：
不可否认性：消息的发送者对所发的消息不能抵赖，有时也要求消息的接受者不能否认所受到的消息；不可伪造性：除了合法的消息发送者之外，其他人不能伪造合法的消息。
为了满足上述安全需求，身份认证体制往往需要通过引入可信的第三方来实现。这样，身份认证主要由用户实体、提供信息服务的网络和可信的第三方等三个方面组成。
对于传统应用领域，如有线电子商务，认证体制往往采用认证中心(CA)作为可信的第三方，发放和管理数字证书。数字证书是一种数字信息附加物，由证书权威机构颁发，该证书证明发送者的身份并提供加密密钥。PKl(Public Key Infrastructure)提供了与加密和数字证书相关的一系列技术，成为有线电子商务等领域身份认证或访问控制安全模块的首选。
移动支付应用领域的身份认证技术因为移动环境和移动终端的特殊性而提出了更高的要求。在无线通信环境下，PKI无法实现无线终端和有线设备之间的互通，同时，移动终端的计算能力非常有限以及数据流通率低的特点，也使得传统的PKI体制无法成为移动安全支付的合理解决方案。
WPKI(Wireless Public Key Infrastructure)，即无线PKI，是PKI结合移动环境特点的产物。其中WPKI的出现和发展，为解决移动安全支付的身份认证问题提供了合适的选择。
1．2 WPKI技术统是WAP (Wireless Application Protocol，无线应用协议)、WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)、WvPN (Wireless VirtualPfivme Network，无线虚拟专用网)等移动安全基础设施建设所必需的关键性产品，在无线通讯和无线网络两大领域中具有广泛的应用前景。下面详细介绍WPKI的体系结构，工作流程等。
1．3 WPKI的体系结构WPKI主要是由EE(End—Entity Application，终端实体应用)、RA(Registration Authority，注册中心)、CA(Certification Authority，认证中心)和PKI Directory(PKI目录)四部分组成。在WPKI的应用模式中，还涉及数据提供服务器、WAP网关等服务设备。
上图是WPKI最精简的体系结构图。移动终端UIM 即为终端实体应用程序EE。WPKI中的EE是为适应在WAP设备中运行而设计的优化软件，它依赖WMLSCrypt AH 实现密钥管理和加密运算。注册机构与WAP网关一样，都是运行在有线网络上的服务器。它能执行类似于有线PKI中的RA功能，一般作为手机终端和现行PKI之间的连接桥梁，负责转换WAP客户给PKI中RA和CA发的请求。证书中心主要负责生成证书、颁发证书和刷新证书等。PKI目录库是证书发布服务器，如LDAP目录服务器等。此外，在具体应用中．WPKI系统结构还会包括内容服务器，WAP网关等服务设备。其中内容服务器。如上图所示的服务提供商，负责向用户提供内容服务：WAP网关负责客户和源服务器之间的协议转换工作。
1．4 WPKI的原理与工作流程在移动电子商务中，存在着无线网络和有线网络之间的连接问题。无线应用协议(WAP，Wireless Application Protoco1)作为一个事实上的工业标准，解决了这个无线与有线网络之间的连接问题。
WPKI的工作流程可以分为两部分：虚线的上半部分实现WAP的安全连接，虚线的下半部分完成WPKI证书的签发。具体的流程如下：
(1)用户向RA提交证书申请；
(2)RA对用户的申请进行审查，审查合格将申请将给CA；
(3)CA为用户生成一对密钥并制作证书，将证书交给RA；
(4)CA同时将证书发布到证书目录中，供有线网络用户查询；
(5)RA保存用户的证书，针对每一份证书产生一个证书URL，将该URL发送给移动终端：
(6)有线网络服务器下载证书列表备用：
(7)移动终端和WAP网关利用CA颁发的证书建立安全WTLS连接：
(8)WAP网关与有线网络服务器建立SSL连接：
(9)移动终端和有线网络服务器实现安全信息传送。
通过上述步骤，就完成了采用WPKI安全认证体系的移动电子商务活动中的一次移动支付过程。
除了上述的WPKI的工作流程之外。WPKI体系还规定了其他内容。包括证书的格式，证书的撤消和更新机制。这些内容与对应的有线环境下所采用的PKI体系的内容是几乎一致的。
1．5 WPKI存在的问题及解决方案WPKI基本上是PKI在无线环境下的扩展，WPKI不仅可以用于移动支付，还可以用于电子邮件等其他移动电子商务领域。现在对WPKI技术的研究是WAP研究中的热点。但是，WPKI还存在不少问题，需要进一步的研究，主要包括证书的互通性、交叉认证技术、桥接技术和弹性CA技术等问题，都没有得到很好的解决。其中WAP网关是敌人最常攻击的地方，所以桥接技术是显得最为严重的问题。桥接技术问题，即“Securty Gap”漏洞，它之所以存在是因为WAP网关是无线设备和有线网络之间的互连点。在这里．无线设备和WAP网关之间采用WTLS通讯，有线网络和WAP网关之间采用TIJS进行通讯，这就需要WAP网关将在wTLs下加密的数据解密之后再在TLS下加密，然后传给服务器，这样，解密之后的数据就会以明文的形式短暂的暴露在WAP网关下，成为敌人常常攻击的薄弱点。现在常用的处理方法是使得WAP网关在处理数据转换时具有高速度，从而使得攻击从时间上是不可行的。但是这实际上只是一种相对的安全。现在提出来的另外一种解决方法是在WAP网关处采用安全性更高的内部网或含有WAP网关功能的服务器，但是内部网和服务器的路由转换等操作，将会直接减慢WPKI的处理速度，导致新的问题，所以．这也只能从一定程度上进行缓解。
2 移动支付数字签名技术
2．1 移动支付数字签名技术概述在移动支付应用领域，移动支付所需要采用的数字签名技术除了需要满足数字签名的基本条件之外，还需要结合移动安全支付中移动终端计算能力和存储能力弱的特点，选取更加合适的公钥密码算法。
即在选择数字签名的公钥算法时，既要满足移动支付中对数据加密的高安全性需求，又要充分考虑移动终端计算能力有限和存储流量小的特点。因此对于移动支付数字签名技术应满足：
(1)该算法能够满足甚至高于传统信息安全系统的安全要求。即可以保证支付过程中的数据机密性，数据完整性，可以实现交易多方的身份认证以及不可否认性：
(2)因为移动支付系统面临的用户是一个庞大的集合。所以密钥管理是一个不可忽视的问题。选择的密码算法要便于密钥管理；
(3)针对移动终端的特点，该密码算法在保证疆安全性的同时，计算量相对要小。
研究表明，椭圆曲线密码体制能够以更小的密钥长度产生与其他公钥体制相同等级的安全性。同时，椭圆曲线密码体制可以用于签名和认证，满足上面提到的所有条件，具有安全性能高、存储空间小、计此时，A的公钥是Q，A的私钥是d。
2．2 椭圆曲线数字签名协议椭圆曲线数字签名协议(ECDSA)的实现过程分为两个主要步骤：
密钥的产生和签名的生成与确认。假设A、B两个实体之间要实现数字签名，椭圆曲线数字签名协议的密钥对是和特定的椭圆曲线域参数组联系在一起的。所以，A在密钥产生之前，必须选定域参数七元组(q，FR，a,b，G， )并确保其是有效的。在确认有效之后，A采取如下的步骤：
(1)密钥产生首先，A随机选择区间[1，n一1]里的随机或伪随机整数d；其次，A计算Q=dG；
A的公钥Q和私钥d生成之后，还必须经过特定的算法或协议进行公钥和私钥的有效性证明，才能够正确的进行签名的生成与确认。
(2)签名的生成与确认现在A拥有了特定的域参数七元组 (口，FR，o,b，G，n,h)和与之相关并证明有效的密钥对(d,Q)之后，A、B两个实体之间就可以实现对消息In的数字签名。其中A 的签名生成过程为：
① 选择一个随机或伪随机整数k，其中1≤ ≤n一1；② 计算kG(xl，y1)，r=x1modn如果r=O，则返回① ；⑧ 计算k-lmodn；④ 计算e=SHA一1(m)； ．⑤计算s=k～(e+dr)modn，如果s=0，则返回① ；⑥ 对消息In的签名为(r，s)。
实体B在对消息nl的签名进行确认之前，必须首先得到域参数七元组rr-(q，FR，o,b，G，n，h)和A的公钥Q，并对其有效性进行确认，然后进行下列的步骤：
① 确认r，s是区间[1，n一1]中的整数；② 计算e=SHA一1(m)；⑧ 计算∞ modn；④ 计算 =ewmodn和u：=nvmodn；⑤ 计算X=u G+u2Q，如果X=O则拒收，否则计算 modn，这里= ( l )；⑥ 当且仅当 =r时，接受此签名。
2. 3 椭圆曲线数字签名的安全性与效率分析现有的研究表明，椭圆曲线数字签名协议无论是在安全性方面，还是在实现效率方面，都有着其他签名算法所不可比拟的优势，因而具有广泛的应用空间。
在安全性方面，椭圆曲线数字签名协议的安全性是基于椭圆曲线离散对数问题和单向散列函数的安全性的。椭圆曲线密码算法作为一种近乎完美的密码算法，其安全性已经被证明比其他公钥密码算法要高得多。同时，单向散列函数也并没有遇到很有效的攻击方法。所以，基于这两者而建立的椭圆曲线签名协议．所能够采取的攻击算法可以说是难上加难的。
在实现效率方面，椭圆曲线签名所使用的运算都是一些简单的位运算，所以其运算速度比较快。而椭圆曲线密码算法的运行效率已经在前面的提到。所以，椭圆曲线数字签名协议的运行效率也是非常好的。
3 结束语
总之，WPK!是移动支付的关键安全技术，在无线领域具有很广阔的应用前景，但是WPKI目前的认证方案还不是系统级的安全认证．需要进一步的深入研究。
结合上述安全性和效率分析可知，椭圆曲线数字签名协议对于解决移动安全支付的数据完鏊性保护和证据保留不可抵赖性等方面的问题，是一个最好的选择。
作者简介：张燕燕(1973～)，女，硕士，副教授，工作于山东政法学院，信息科学技术系．主要研究领域为密码学、网络信息安全。
算量小、处理速度快、带宽要求低的优点，所以选择椭圆曲线密码体制作为移动安全支付系统的数据加密技术可以更好的实现移动支付系统的安全性要求。