Принципы создания электронных денег

Механизмы создания электронных денег

Для поддержки функционирования электронных денег были созданы программные и аппаратные системы, максимально эмулирующие (воспроизводящие) в Интернете оборот обычных наличных денег. Был создан электронный аналог обычных банкнот, обеспеченный гарантией предъявителю банкноты свободного обмена (конвертации) в обычные деньги. Для этого был решен ряд задач: разработка электронных купюр, их массовый выпуск (эмиссия), механизм проверки подлинности и оборота (передачи, размена, конвертации и т.п.).

Электронная купюра несет информацию о её номере, номинале, данные об эмитенте и т.д. Вся эта информация должна быть защищена от подделки: необходимо исключить возможность копирования существующей купюры, изменения данных на ней и изготовления новой купюры.

Для этого используются разнообразные способы защиты. Основное требование к способам защиты – их асимметричность, то есть для установления подлинности купюры должно требоваться значительно меньше усилий, чем для её изготовления. В традиционных купюрах используются такие механизмы защиты (водяные знаки, металлические полоски и прочее), которые асимметричны по отношению к процедурам проверки и копирования. Например, водяной знак крайне трудно изготовить или скопировать, но очень легко проверить его достоверность.

Для электронных денег существует два способа обеспечения таких свойств. Близкий аналог традиционного способа – аппаратные решения, в которых эти свойства определяются процедурой изготовления (например, смарт-карты). Такие системы обладают многими преимуществами: они просты с алгоритмической точки зрения, компактны, ориентированы на денежные транзакции в автономном (без участия третьей стороны) офлайновом режиме. В то же время, в системе на основе микропроцессорных карт защита данных основана на общей для всех микропроцессорных карт секретной аппаратно-программной архитектуре, и взлом одной карты означает взлом всей системы. Данный недостаток характерен для всех аппаратных решений.

Эти соображения, равно как и традиционные недостатки аппаратных решений (высокая стоимость, сложность модернизации), привели к попыткам разработки программных решений. В данном случае банкнота представляется некоторой электронной записью, содержащей информацию о типе валюты (доллар, рубль и т.д.), её номинале, серийном номере, дате выпуска, эмитенте, а также любую другую информацию, которую сочтет нужным поместить эмитент для обеспечения защиты.

Одним из направлений защиты электронных денег стала схема, выдвинутая группой во главе с Р. Хеттингой (подробно модель обращения описана R.Hettinga «A Market Model for Digital Bearer Instrument Underwriting», на www.filodox.com). Она исходит из простой идеи. При небольшом номинале купюры первоначальные затраты фальшивомонетчика (стоимость машины для производства денег) огромны, но даже обладая совершенной машиной, безнаказанно вбросить в оборот можно лишь ограниченное количество денег – при единовременном вбрасывании больших порций злоумышленник будет раскрыт.

Примерно такая же идеология использовалась и группой Хеттинги. На своей ранней стадии она выглядела примерно так. Существует сложная для вычисления математическая задача по нахождению уникальных для данной платёжной системы пары чисел (hash-collisions), обладающих определённым свойством – применение к ним некоторой функции даёт один и тот же результат. Вероятность угадать такую пару практически нулевая, а поиск требует большого объема вычислений.

Для генерации таких пар используется супер-ЭВМ, которая находит («печатает») эти пары. Каждая пара становится монетой с относительно небольшим номиналом. Оплата производится траншами, в которые входит достаточно много монет. При этом при оплате также ведётся чёрный список для пресечения повторных предъявлений монет, но туда заносятся не все использованные для платежей, а случайно взятые из траншей монеты, например, одна на 100 или 1000 потраченных монет. В случае обнаружения повторного использования производится конфискация всех денег данного транша и, возможно, внешнее расследование.