Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1. Электронные системы обеспечения денежных расчетов 11
-
История развития денежных отношений 11
-
Классические системы удаленного управления банковским счетом.... 15
-
Системы интернет-платежей 17
-
Учетная система WebMoney Transfer 18
-
Платежная система Уапёех.Деньги 19
-
Системы банковских карт с магнитной полосой 21
-
Системы банковских карт с микропроцессором 25
-
Системы мобильных платежей 27
-
Система SimMP 27
-
Услуга «Мобильный банк» 29
-
Международная система Mondex 31
-
Электронная денежная система Ш.Розена 33
-
Сравнительный анализ электронных платежно-денежных систем 34
1.10. Выводы по главе и постановка задач исследования 37
Глава 2. Разработка электронной денежной системы 39
2.1. Обоснование принципов работы электронной денежной системы 39
-
Электронные денежные модули 41
-
Принципы объединения микроконтроллеров внутри ЭДМ 44
-
Центр эмиссии 49
-
Способ передачи сообщений в электронной денежной системе 51
-
Способ проведения платежа 57
-
Способ возврата утерянных денежных средств 65
-
Способ защиты от вскрытия электронной денежной системы 69
-
Способ возврата средств с неисправных ЭДМ 71
-
Формула изобретения RU2260207 73
-
Выводы по главе 80
Глава 3. Программная реализация электронной денежной системы 82
3.1. Реализация программы управления микроконтроллером ЭДМ 82
-
Описание программной реализации 84
-
Специальные условия применения 89
3.2. Программа управления центром эмиссии ЭДМ 90
3.2.1. Специальные условия применения 95
3.3. Описание алгоритмов работы электронной денежной системы 96
-
Проверка целостности ЭДМ 97
-
Передача сообщений между ЭДМ 98
-
Перемещение денежной стоимости между ЭДМ 99
-
Формирование кодов инкассации 101
-
Реализация ЦЭ - формирование группы ЭДМ 102
-
Реализация ЦЭ - Формирование ключевых данных ЭДМ 102
3.4. Выводы по главе 103
Глава 4. Оценка защиты информации и эффективности ЭПДС 104
4.1. Методика оценки эффективности ЭПДС как систем замены наличных
денег 104
4.2. Сравнительный анализ эффективности ЭПДС по критериям
автоматизации ПО
-
Сравнительная оценка защиты информации в ЭПДС 117
-
Экспертная оценка защиты информации и эффективности ЭПДС .... 119
-
Анализ ЭЦП как инструмента защиты передаваемой информации от подделки 121
-
Использование ЭЦП в финансовых расчетах 127
-
Проблемы реализации программного обеспечения ЭДМ 130
-
Выводы по главе 133
Заключение 135
Библиографический список 138
Приложение 1. Основные используемые сокращения 152
Приложение 2. Патент, авторские свидетельства 153
Приложение 3. Акты внедрения разработок 157
Приложение 4 Список экспертов проводивших сравнительный анализ
эффективности ЭПДС как систем замены наличных денег 161
Введение к работе
Актуальность темы. Денежные отношения с использованием электронных средств в настоящее время переживают период бурного развития. Использование электронных устройств и новые электронные способы обмена информацией предполагают наличие платных информационных и иных зависимых от информации услуг. Финансовые организации стабильно увеличивают рынок электронных платежных средств [3, 33,34, 54, 73-75, 77, 79, 80, 82, 91, 111, 117]. Но защита пользовательских платежных инструментов (ПЛИ) в электронных платежно-денежных системах (ЭПДС) на сегодняшний день находится на низком уровне и возложена в основном на пользователей, не редки случаи кражи электронных средств [35]. В этой связи, остро стоит проблема создания универсального ПЛИ, способного перемещать денежную стоимость с высокой скоростью (желательно мгновенно) и при этом обеспечивающего максимальную, в идеале непреодолимую, защиту, как от подделки, так и от похищения единиц стоимости. Немаловажно осуществление защиты ПЛИ не лично пользователем, а автоматически, что позволит привлечь в электронный товарообмен не только профессионалов компьютерной техники, но и людей, не имеющих специальных технических знаний и не умеющих самостоятельно качественно организовать защиту своих электронных финансов. Высока также стоимость самого перемещения. Вследствие того, что в сети Интернет применяются одни платежные инструменты, а в повседневной жизни другие, то следует учитывать и стоимость конверсии, более того операция конверсии может занять некоторое время и часто слабо поддается автоматизации. Перечисленное выше несомненно тормозит развитие информационной экономики. Таким образом, актуальность темы диссертации обусловлена: развитием электронных сервисов представления товаров, развитием рынка информационных товаров и информационной экономики в целом; ростом стоимости использования бумажной денежной наличности по мере становления информационного общества; слабой перемещаемостью и ликвидностью существующих электронных эквивалентов денег; отсутствием ЭПДС, обладающей функциональностью наличных денег и потребностью в ЭПДС, позволяющей проводить финансовые операции между плательщиком и получателем без посредников банковской системы; отсутствием электронных ПЛИ, служащих для электронных взаиморасчетов между участниками в режиме реального времени с использованием электронных аналогов денег, без привлечения каких-либо центров авторизации кроме участвующих в расчете индивидуальных электронных денежных модулей (ЭДМ), которые, подобно бумажной денежной наличности, защищаются несколькими степенями защиты, и подделка которых возможна только при вскрытии всех этих степеней; необходимостью обеспечения возврата денежных средств владельцу ЭДМ при его утере или краже; потребностью в обеспечении возврата средств владельцу в случае выхода из строя его ПЛИ (ЭДМ).
Объектом исследования являются электронные платежно - денежные системы.
Предметом исследования являются способы передачи критичной к подделке информации, способы защиты электронной информации, способы организации электронных платежных инструментов, методики анализа эффективности ЭПДС.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка и исследование электронной денежной системы (ЭДС), обоснование принципов функционирования и структуры ЭДС, выбор электронных компонент (ЭДМ) и создание программных компонент, реализующих основные функции электронной денежной системы. Для достижения поставленной цели исследования необходимо решить следующие задачи: определить требования к ЭДС и разработать принципы ЭДС; разработать принципы построения защищенного ПЛИ; разработать способ передачи защищенных сообщений в ЭДС; разработать способ проведения платежа в ЭДС; разработать способы возврата утерянных денежных средств и денежных средств с неисправных ПЛИ; создать методику оценки эффективности ЭПДС.
Методы исследования. Реализация сформулированных цели и задач исследования осуществлялись на основе анализа существующих на настоящий момент теоретических и практических разработок, относящихся к исследуемой области, произведения поиска по базам изобретений, зарегистрированных в Российской Федерации и Евросоюзе. При программной реализации полученных способов и алгоритмов, использовалось: объектно-ориентированное программирование. Алгоритмы наложения и проверки электронной цифровой подписи (ЭЦП) заново не создавались, а использованы из известных источников.
Основные научные результаты, полученные автором и выносимые на защиту:
Принципы построения и структура электронной денежной системы.
Способы защиты от подделки передаваемых сообщений в ЭДС и проведения платежа в ЭДС.
Способы возврата средств с утерянных и неисправных денежных инструментов пользователей.
Программные средства, реализующие основные подсистемы ЭДС.
5. Методика анализа эффективности ЭПДС как средств замены наличных денег.
Научная новизна результатов
Разработанная ЭДС, отличается от аналогов распределением ключевой информации и содержанием ППИ (ЭДМ), которые представлены в виде электронных устройств с многостепенной защитой от подделки самих устройств и передаваемой информации.
Предложенные способы передачи информации и проведения платежей между ППИ, входящими в ЭДС, отличаются от аналогов возможностью работы в режиме непосредственной связи между собой и сохранения при этом гарантированной целостности передаваемой информации и проводимых платежей. Результат достигается за счет оригинального способа передачи ключевой информации и использования ЭЦП.
3. Разработанный способ защиты от вскрытия ЭДС отличается тем, что позволяет поддерживать высокую степень защиты ЭДС в целом за счет смены ключей ЭЦП вместе с микроконтроллерами внутри ЭДМ постепенно без остановки электронной денежной системы.
4. Предложенный способ возврата утерянных денежных средств базируется на возможности передачи информации о денежной стоимости ЭДМ в центр эмиссии (ЦЭ) через цепочку взаимодействующих между собой ЭДМ.
5. Разработанный способ возврата средств владельцу в случае выхода из строя его ЭДМ отличается тем, что базируется на избыточности информации, хранимой внутри ЭДМ на разных защищенных микроконтроллерах, и возможности организации обмена информацией с уцелевшими микроконтроллерами неисправного ЭДМ.
Достоверность результатов работы подтверждается строгим применением методов системного проектирования прикладного программного обеспечения, экспертным анализом полученных результатов и выводов, а также внедренными в производственный процесс электронными и программными компонентами ЭДС.
Практическая ценность работы. Предложенная концепция, структура и компоненты ЭДС, а так же разработанное на этой основе программное обеспечение (ПО) представляют практическую основу для обеспечения целостности информации в системах перемещения электронных денег. Возможно применение во многих информационных системах, в которых имеется потребность в защите от подделки электронной информации. Реализованное ПО ЭДС является открытым для доработки, в него могут быть добавлены новые функции, а некоторые функции могут быть модифицированы для применения ПО в другой предметной области.
Внедрение результатов диссертации. Программные компоненты ЭДС успешно прошли тестовую эксплуатацию в Юргинском отделении Сбербанка России, в Юргинский подразделении Сибакадембанка. ПО ЭДС использовано в учебном процессе кафедры АСУ Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на конференциях, семинарах:
Региональная научно-практическая конференция «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении», ЮТИ ТПУ, Юрга -2002.
IV Международная научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин», ОмГТУ, Омск - 2002.
III Международный технологический конгресс «Военная техника и вооружение и технологии двойного применения», Омск - 2005.
II Всероссийская конференция творческой молодежи «Актуальные проблемы авиации и космонавтики»: Красноярск - 2006.
Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИНТОП), Орел-2006.
Всероссийская научно-техническая конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск -2006.
Восьмая всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности», Томск-2006.
Двенадцатая международная научно-практическая конференция "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (Сибресурс-12-2006)".
Публикации по теме диссертации. Результаты диссертации отражены в 15 публикациях, в том числе две публикации в издании, рекомендованном ВАК, 10 публикаций в материалах международных и российских конференций, 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ. По результатам проведенных исследований зарегистрирована группа изобретений [41].
Личный вклад диссертанта. Результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. В опубликованных работах автором лично разработаны принципы построения и структура ЭДС, способ защиты от подделки передаваемых сообщений в ЭДС[39-41], способ проведения платежа в ЭДС[39-41], способы возврата средств с утерянных и неисправных денежных инструментов пользователей[39-41]. Автором диссертации создано программное обеспечение, реализующие указанные функции [31,32] и методика анализа ЭПДС как средств замены наличных денег [30].
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 121 названия и четырех приложений. Общий объем диссертации составляет 163 страницы, из которых 14 страниц занято таблицами и рисунками, 14 страниц списком литературы, и 11 страниц приложениями.
