专利名称：使用数字签名保护电子支票完整性的方法
技术领域：
本发明属于安全电子支付领域。
背景技术：
纸质支票已经成为我国使用最广泛的非现金支付工具之一。但 是，长期以来，银行在受理纸质支票时，仅通过核对票据上在银行预 留的财务签章和法人章以及支票密码是否相符，来鉴别票据的真伪 性。但是由于印鉴安全性较低，使得不法分子能够通过伪造印鉴、涂 改票据骗取企业和银行资金。同时，我国支票只能在同一城巿内使用， 跨区域经济往来时，只能选择汇兑、银行汇票甚至现金等支付方式， 效率低且极不方便。
随着我国经济的快速发展，需要安全、快速、跨地区乃至全国 使用支付手段，目前支付密码器系统、票据清分机系统、支票影像技 术提高了纸质支票的安全性。支票影像技术解决了跨区域支付业务， 能更加方便快捷服务于用户。但是，仍然不能解决实时清算且仍然存 在一定安全性隐患。
电子支票是客户签发的安全数字化支付指令，以电子形式完成 传统纸制支票的所有功能。电子支票应用不仅能实现真正意义上的无 纸化实时转帐业务和跨区域应用，还能够杜绝支票伪造、空头支票等
安全隐患，并解决支付延时、到账才能发货等问题，可极大缩短企业 资金在途时间，加速企业乃至整个社会的资金流通。
发明内容
本发明提供一种使用数字签名保护电子支票完整性的方法，通 过给出电子支票的电子支票电子数字结构和电子支票相关各方的数 字签名处理方法。使用本方法可以保障电子支票的真实性、完整性。
本发明釆取的技术方案包括下列步骤
一.付款人数字签名结构及数字签名方法
付款人签名是付款人使用摘要算法对电子支票的下列信息版本 号、电子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票日期、付款 行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、 金额、业务种类、用途)、帐户信息、有效期、附件信息计算摘要值，
并使用非对称密码技术(如RSA或ECC)的私钥和非对称密码算法对摘 要值进行加密(以下简称付款人数字签名)，以证明该电子支票是付 款人发出的支付指令。并将付款人数字签名、付款人数字证书数据和 原电子支票信息打包形成新的数据结构，并采用XML语法或ANS. l语法 表达形成具有图l逻辑结构的电子支票。 付款人数字签名生成方法如下
(1)以XML语法或ANS. l语法表示的电子支票的版本号项、电子 支票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项 和附件信息项作为摘要算法的输入；
(2)执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；
(3 )使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成付款人数字签
名值；
(4 )将电子支票数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编码； (5)将按XML或ANS.1语法要求编码后的电子支票数字签名数据
附加到原电子支票上； (6 )将付款人数字证书按照XML或ANS. l语法要求编码； (7 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的付款人数字证书数据附
加到电子支票上； (8)付款人数字签名完成。
二.金融机构数字签名结构及数字签名方法
对于大额或按照电子支票策略要求需要金融机构对电子支票进 行数字签名的，付款人的开户行须对付款人出具的电子支票进行电子 签名。
金融机构对电子支票时签名时，参与签名的信息包括对下列项 目版本号、电子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票曰 期、付款行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收 款人名称、金额、业务种类、用途)、帐户信息、有效期、付款人数 字证书、扩展项。
金融机构人数字签名生成方法如下
(1) 以XML语法或ANS. l语法表示的电子支票的版本号项、电子支 票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩 展项信息项作为摘要算法的输入；
(2) 执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；
(3 )使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成金融机构数字签 名值；
(4 )将金融机构数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编码； (4 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的金融机构数字签名数据附
加到原电子支票上； (6 )将金融机构数字证书按照XML或ANS. l语法要求编码； (7 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的金融机构数字证书数据附
加到电子支票上； (8)金融机构数字签名完成。
三.交易双方数字签名结构及数字签名方法
对于需要交易双方通过签名确认收、付款信息的电子支票，该 电子支票结构是在付款人签名结果基础上再增加收款人对收款信息 的签名形成的。
参加由收款人发起的数字签名的支票信息项包括版本号、电 子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票日期、付款行号、 付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、金额、 业务种类、用途)、帐户信息、有效期、附件信息。
经付款人签名的电子支票表明该电子支票的信息经收、付双方 协商，对收付结果达成一致并得到确认的结果。
(1) 以XML语法或ANS. l语法表示的电子支票的版本号项、电子支 票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩 展项信息项作为摘要算法的输入；
(2) 执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；
(3 )使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成收款人数字签名
值；
(4)将收款人数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编码；
(5 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的收款人数字签名数据附加
到原电子支票上； (6)将收款人数字证书按照XML或ANS.U吾法要求编码； (7 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的收款人数字证书数据附加
到电子支票上； (8)交易双方数字签名完成。
四.电子支票数字签名有效性验证方法
电子支票验证者在使用电子支票进行业务处理须验证电子支票 的数字签名的真实性和完整性。
电子支票数字签名有效必须满足以下条件
1) 数字签名必须正确；
2) 签名者的公钥证书必须有效。
电子支票的数字签名包括付款人数字签名、金融机构数字签 名、交易双方数字签名，因此验证电子支票的方法也就包括这三个部 分。
电子支票数字签名验证方法(3种签名验证方法相同，以下仅以
付款人签名为例来说明数字签名验证流程)
U)电子支票验证者收到电子支票后，从电子支票中取出付款人 签名数据和付款人数字证书；
(2) 电子支票验证者使用付款人的公钥对付款人的数字签名解 密，得到摘要值。
(3) 电子支票验证者按照电子支票数字签名项指示的摘要算法和 原文处理方法，用相同的摘要算法对收到的电子支票计算其 摘要值，得到一个新的电子支票摘要值；
U)电子支票验证者将收到的信息摘要值和新产生的摘要值进行
比较，如果一致，说明收到的电子支票没有被修改过，即电 子支票数字签名是有效的。
本发明的优点、有益效果是通过如下电子支票密码处理方法体现
的
(1)付款人签名 付款人使用电子支票签名密钥对电子支票的版本号Version、电 子支票序列号SerialNumber、支票业务信息Checklnfo、帐户信息 Account、有效期ValidityPeriod、附件信息Attachment进行数字签 名。
对于需要多个付款人合签的电子支票，其签名的处理过程与单 一付款人签名过程相同。电子支票的多个付款人依次完成其数字签 名，本规范不要求其签名顺序。
(2) 金融机构签名
按照电子支票策略，对因资金额度较大或需要确保支付等因素 而需要付款人所属金融机构对付款人签发的电子支票进行签名的，付 款人所属金融机构应对电子支票进行签名确认。
金融机构使用其电子支票签名密钥对电子支票的版本号
Version、电子支票序列号SerialNumber、部分或全部的支票业务信 息Checklnfo、帐户信息Account、有效期ValidityPeriod、附件信息 Attachment进行数字签名。
(3) 交易双方签名确认交易
在电子交易过程中需要明确实际交易业务要素时，收款人和付款 人均需使用其签名密钥对所明确的实际交易的支票业务信息 Checklnfo进行数字签名。
1.电子支票的优点
电子支票是客户向收款人签发的、无条件的数字化支付指令。 它可以通过因特网或无线接入设备来完成传统支票的所有功能，其做 为一种新型的电子支付工具，具有纸质票据不可逾越的优点
(1)传输速度快纸质支票从签发到完成资金清算，每一个环节都要有纸基会计 记录、印章和相关人员的签名，因而票据传递和资金清算速度相对较 慢。使用电子支票进行支付，消费者可以通过网络将电子支票信息发 送至商家，同时把电子付款通知单发到银行，银行随即把款项转入商 家的银行帐户，这一支付过程在数秒内即可实现，大大缩短了支票的 在途时间，使客户的在途资金损失减至为零。
(2) 处理成本低
纸质支票为纸基凭证，票据的传递过程中需人工或清分机对票 据进行分拣、传送，处理成本相对较高。由于电子支票为数字化信息， 处理过程通过网络完成，因此处理起来极为方便，处理的成本也大为 降低。
(3) 保密性强
电子支票釆用公开密钥体系结构，可以实现支付的保密性、真 实性、完整性和不可否认性。从而在很大程度上解决了传统支票中大 量存在的票据伪造问题。
伴随着电子交易产生的电子支付工具近年来发展迅速，电子支 付工具通过电子支付渠道实现不同账户间资金所有权的转移，它安 全、高效便利，克服了纸质支付的诸多缺点，受到了人们的广泛欢迎， 因而发展迅速，逐渐替代现金和支票，成为支付工具的主要发展方向。
电子支票借鉴了纸质支票转移支付的优点，借助于网络完成支 票在客户之间，银行与客户之间以及银行之间的传递，实现银行与客 户间的资金结算。用电子支票支付，事务处理费用较低，而且银行也
能为参与电子交易的商户提供标准化的资金信息，故而可能成为最有 效率的在线安全支付手段。
图l是本发明采用XML语法或ANS. l语法表达形成具有逻辑结构 的电子支票付款人数字签名结构图。
图中展示了付款人数字签名与电子支票信息项间的关系。图中 由电子支票结构指向竖线的箭头表示付款人数字签名的输入是版本 号、电子支票序列号、支票业务信息、有效期和附件信息几项。
图2是本发明釆用XML语法或ANS. l语法表达形成具有逻辑结构
的电子支票金融机构数字签名结构图。
该图展示了金融机构数字签名与电子支票信息项间的关系。图 中由电子支票结构指向竖线的箭头表示金融机构数字签名的输入是 版本号、电子支票序列号、支票业务信息、有效期和扩展项信息几项。
图3是本发明釆用XML语法或ANS. l语法表达形成具有逻辑结构
的电子支票交易双方数字签名结构图。
该图展示了交易双方数字签名与电子支票信息项间的关系。图
中由电子支票结构指向竖线的箭头表示数字签名的输入是版本号、电
子支票序列号、支票业务信息、有效期和扩展项信息等。 图4是本发明的电子支票数字签名有效性验证流程图。 该图展示了釆用XML语法或ANS. l语法表达的电子支票的付款
人、金融机构或交易双方数字签名有效性的验证流程及电子支票数字
签名有效必须满足的条件。
图5以XML语法表达的电子支票付款人数字签名处理流程图。 该图展示了釆用XML语法表达的电子支票数字签名产生的过程
和数字签名计算方法。
具体实施例方式
本发明采取的技术方案包括下列步骤
一.付款人数字签名结构及数字签名方法
付款人签名是付款人使用摘要算法对电子支票的下列信息版本 号、电子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票日期、付款 行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、 金额、业务种类、用途)、帐户信息、有效期、附件信息计算摘要值， 并使用非对称密码技术(如RSA或ECC)的私钥和非对称密码算法对摘
要值进行加密(以下简称付款人数字签名)，以证明该电子支票是付 款人发出的支付指令。并将付款人数字签名、付款人数字证书数据和 原电子支票信息打包形成新的数据结构，并釆用XML语法或ANS. l语法 表达形成具有图l逻辑结构的电子支票。 付款人数字签名生成方法如下-.
(1) 以XML语法或ANS. l语法表示的电子支票的版本号项、电 子支票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信 息项和附件信息项作为摘要算法的输入； (2 ) 执行摘要算法产生上述信息项的摘要值； (3 ) 使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成付款人数 字签名值；
(4) 将电子支票数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编 码；
(5) 将按XML或ANS. l语法要求编码后的电子支票数字签名
数据附加到原电子支票上； (6 ) 将付款人数字证书按照XML或ANS. l语法要求编码； (7 ) 将按XML或ANS. 1语法要求编码后的付款人数字证书数
据附加到电子支票上； (8) 付款人数字签名完成。
二.金融机构数字签名结构及数字签名方法
对于大额或按照电子支票策略要求需要金融机构对电子支票进 行数字签名的，付款人的开户行须对付款人出具的电子支票进行电子 签名。
金融机构对电子支票时签名时，参与签名的信息包括对下列项 目版本号、电子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票曰 期、付款行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收 款人名称、金额、业务种类、用途)、帐户信息、有效期、付款人数 字证书、扩展项。
金融机构人数字签名生成方法如下
(1) 以XML语法或ANS. l语法表示的电子支票的版本号项、电子支 票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩 展项信息项作为摘要算法的输入；
(2) 执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；(3 )使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成金融机构数字签 名值；
(4 )将金融机构数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编码； (4 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的金融机构数字签名数据附
加到原电子支票上； (6 )将金融机构数字证书按照XML或ANS. l语法要求编码； (7 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的金融机构数字证书数据附
加到电子支票上； (8)金融机构数字签名完成。
三.交易双方数字签名结构及数字签名方法
对于需要交易双方通过签名确认收、付款信息的电子支票，其 结构如图3所示。该结构是在付款人签名结果基础上再增加收款人对 收款信息的签名形成的。
参加由收款人发起的数字签名的支票信息项包括版本号、电 子支票序列号、支票业务信息(票据序列号、出票日期、付款行号、 付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、金额、 业务种类、用途)、帐户信息、有效期、附件信息。
经付款人签名的电子支票表明该电子支票的信息经收、付双方 协商，对收付结果达成一致并得到确认的结果。
(1) 以XML语法或ANS.1语法表示的电子支票的版本号项、电子支 票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩 展项信息项作为摘要算法的输入；
(2) 执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；
(3 )使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成收款人数字签名 值；
(4 )将收款人数字签名结果按照XML或ANS. l语法要求编码；
(5) 将按XML或ANS. l语法要求编码后的收款人数字签名数据附加
到原电子支票上；
(6) 将收款人数字证书按照XML或ANS. l语法要求编码；
(7 )将按XML或ANS. l语法要求编码后的收款人数字证书数据附加
到电子支票上； (8)交易双方数字签名完成。
四.电子支票数字签名有效性验证方法
电子支票验证者在使用电子支票进行业务处理须验证电子支票 的数字签名的真实性和完整性。
电子支票数字签名有效必须满足以下条件
1) 数字签名必须正确；
2) 签名者的公钥证书必须有效。
电子支票的数字签名包括付款人数字签名、金融机构数字签 名、交易双方数字签名，因此验证电子支票的方法也就包括这三个部
电子支票数字签名验证方法(3种签名验证方法相同，以下仅以
付款人签名为例来说明数字签名验证流程)
(1)电子支票验证者收到电子支票后，从电子支票中取出付款人
签名数据和付款人数字证书； (2 )电子支票验证者使用付款人的公钥对付款人的数字签名解
密，得到摘要值。 (3)电子支票验证者按照电子支票数字签名项指示的摘要算法和
原文处理方法，用相同的摘要算法对收到的电子支票计算其 摘要值，得到一个新的电子支票摘要值； (4)电子支票验证者将收到的信息摘要值和新产生的摘要值进行比 较，如果一致，说明收到的电子支票没有被修改过，即电子支票数字 签名是有效的。
1.采用XML语法描述的电子支票付款人数字签名
(1)以XML语法表达的电子支票付款人数字签名结构及其各部
分内容
<Acc〇untSignatu:re> <SignstureInfo>
〈TimeStamp〉经过BASE64编码的时间戳 </TimeStamp〉
〈CanonicalizationMethod〉夫见范^f七算^去 </CanonicalizationMethod〉
〈SignatureMethocl〉摘要及数字签名算法 </SignatureMeth〇d>
〈SignatureValue〉数字签名值〈/SignatureValue〉 〈Signaturer〉签名者标识〈/Signaturer〉 〈Certissuer〉数字证书分页发者〈/Certissuer〉 〈Certse]:ial〉数字证书序歹lJ号〈/Ce]:tseria》 </AccountSignature> <AccountCe i: t>
〈CertType〉数字证书类型(可能为X.509V3标准) </CertType>
《ertData〉经BASE64编码的数字证书〈/CertData〉 </AccountCert〉
2.采用XML语法描述的电子支票金融机构数字签名
(1)以下是以XML语法表达的电子支票付款人数字签名结构及
其各部分内容
<BankSignature>
<Sigri3tureInf o〉
〈TimeStamp〉经过BASE64编码的日寸间〈/TimeStamp〉 〈CanonicalizationMethod〉规范化算法 </Can〇nicalizationMethod>
</SignatureInfo〉
〈SignatureMethod〉数字签名算法 </SignatureMethod>
〈SignatureValue〉数字签名值〈/SignatureValue〉 〈Signaturer〉签名者标识〈/Signaturer〉 〈Certissuer〉数字证书颁发者〈/Certissue]:〉 〈Certseria》数字证书序歹lJ号〈/Certserial〉 </Banksignature> <BankCert>
〈CertType〉数字证书类型(可能为X.509V3标准) </CertType>
《ertData〉经BASE64编码的数字证书〈/CertData〉 </BsnkCert〉
(2 )以XML语法表达的电子支票金融机构数字签名处理流程 金融机构数字签名处理流程与付款人的数字签名处理相似，不 同之处在于签名的输入项有不同和签名私钥、数字证书应使用金融机 构的，再有就是XML节点的名称使用了BankSignature和BankCert,其 签名处理过程参见图5。
3.采用XML语法描述的电子支票收款人数字签名
收款人数字签名与付款人数字签名完全相同，本处略。
权利要求
1、一种使用数字签名保护电子支票完整性的方法，其特征在于包括下列步骤一.付款人数字签名结构及数字签名方法付款人签名是付款人使用摘要算法对电子支票的下列信息版本号、电子支票序列号、支票业务信息、帐户信息、有效期、附件信息计算摘要值，其中支票业务信息包括票据序列号、出票日期、付款行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、金额、业务种类、用途；并使用非对称密码技术，以RSA或ECC的私钥和非对称密码算法对摘要值进行加密，以证明该电子支票是付款人发出的支付指令；并将付款人数字签名、付款人数字证书数据和原电子支票信息打包形成新的数据结构，并采用XML语法或ANS.1语法表达形成具有逻辑结构的电子支票；付款人数字签名生成方法如下(1)以XML语法或ANS.1语法表示的电子支票的版本号项、电子支票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和附件信息项作为摘要算法的输入；(2)执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；(3)使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成付款人数字签名值；(4)将电子支票数字签名结果按照XML或ANS.1语法要求编码；(5)将按XML或ANS.1语法要求编码后的电子支票数字签名数据附加到原电子支票上；(6)将付款人数字证书按照XML或ANS.1语法要求编码；(7)将按XML或ANS.1语法要求编码后的付款人数字证书数据附加到电子支票上；(8)付款人数字签名完成；二.金融机构数字签名结构及数字签名方法对于大额或按照电子支票策略要求需要金融机构对电子支票进行数字签名的，付款人的开户行须对付款人出具的电子支票进行电子签名；金融机构对电子支票时签名时，参与签名的信息包括对下列项目版本号、电子支票序列号、支票业务信息、帐户信息、有效期、付款人数字证书、扩展项；其中支票业务信息包括票据序列号、出票日期、付款行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、金额、业务种类、用途；金融机构人数字签名生成方法如下(1)以XML语法或ANS.1语法表示的电子支票的版本号项、电子支票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩展项信息项作为摘要算法的输入；(2)执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；(3)使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成金融机构数字签名值；(4)将金融机构数字签名结果按照XML或ANS.1语法要求编码；(5)将按XML或ANS.1语法要求编码后的金融机构数字签名数据附加到原电子支票上；(6)将金融机构数字证书按照XML或ANS.1语法要求编码；(7)将按XML或ANS.1语法要求编码后的金融机构数字证书数据附加到电子支票上；(8)金融机构数字签名完成； id="icf0001" file="A2008100511040004C1.tif" wi="5" he="4" top= "108" left = "34" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>交易双方数字签名结构及数字签名方法对于需要交易双方通过签名确认收、付款信息的电子支票，该电子支票结构是在付款人签名结果基础上再增加收款人对收款信息的签名形成的；参加由收款人发起的数字签名的支票信息项包括版本号、电子支票序列号、支票业务信息、帐户信息、有效期、附件信息。其中支票业务信息包括票据序列号、出票日期、付款行号、付款账号、付款人名称、收款行号、收款人账号、收款人名称、金额、业务种类、用途；经付款人签名的电子支票表明该电子支票的信息经收、付双方协商，对收付结果达成一致并得到确认的结果；(1)以XML语法或ANS.1语法表示的电子支票的版本号项、电子支票序列号项、支票业务信息项、有效期项、帐户信息项和扩展项信息项作为摘要算法的输入；(2)执行摘要算法产生上述信息项的摘要值；(3)使用非对称密码算法对上述摘要值加密形成收款人数字签名值；(4)将收款人数字签名结果按照XML或ANS.1语法要求编码；(5)将按XML或ANS.1语法要求编码后的收款人数字签名数据附加到原电子支票上；(6)将收款人数字证书按照XML或ANS.1语法要求编码；(7)将按XML或ANS.1语法要求编码后的收款人数字证书数据附加到电子支票上；(8)交易双方数字签名完成。
2、如权利要求1所述的使用数字签名保护电子支票完整性的方法，还包括四.电子支票数字签名有效性验证方法电子支票验证者在使用电子支票进行业务处理须验证电子支票 的数字签名的真实性和完整性；电子支票数字签名有效必须满足以下条件1) 数字签名必须正确；2) 签名者的公钥证书必须有效；电子支票的数字签名包括付款人数字签名、金融机构数字签 名、交易双方数字签名，因此验证电子支票的方法也就包括这三个部 分。电子支票数字签名验证方法，其3种签名验证方法相同 U)电子支票验证者收到电子支票后，从电子支票中取出付款人 签名数据和付款人数字证书；(2 )电子支票验证者使用付款人的公钥对付款人的数字签名解密，得到摘要值；(3)电子支票验证者按照电子支票数字签名项指示的摘要算法和原文处理方法，用相同的摘要算法对收到的电子支票计算其摘要值，得到一个新的电子支票摘要值；(4 )电子支票验证者将收到的信息摘要值和新产生的摘要值进行 比较，如果一致，说明收到的电子支票没有被修改过，即电 子支票数字签名是有效的。
全文摘要
本发明涉及一种使用数字签名保护电子支票完整性的方法，本发明属于安全电子支付领域。包括付款人签名，金融机构签名，交易双方签名确认交易。具有传输速度快、处理成本低、保密性强的优点。
文档编号G06Q20/40GK101344945SQ20081005110
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者何长龙, 李东风, 李伟平, 刚 董 申请人:李东风;何长龙;李伟平;董 刚