CN106960343B - 一种电子现金安全支付方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子现金安全支付方法与装置包括：分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号；根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名；解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金；当客户与商家发生支付争议时，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖。本发明能够优化支付流程、复用认证技术，提高电子商务的安全性。

Description

一种电子现金安全支付方法与装置
技术领域
本发明涉及电子商务领域，特别地，涉及一种电子现金安全支付方法与装置。
背景技术
电子现金是一种以数据形式流通的货币。它把现金数值转换成为一系列的加密序列数，通过这些序列数来表示现实中各种金额的币值。电子现金的支付是指用户使用现金服务器账号中预先存入的现金来购买电子货币证书，这些电子货币就有了价值，可以在商业领域中进行流通。电子现金支付的主要优点是便捷性，节省交易费用和传输费用，因其交易效率高而在电子商务中具有广泛的发展前景。
目前，人们提出了许多各具特色的电子现金支付技术和方案，有力的促进了电子商务的迅速发展。现有方案中对电子支付的认证技术的安全性一般基于大数分解或离散对数等数学难题，但是随着计算机运算速度的不断提高和各种先进算法的提出，尤其是不久后量子计算机的出现，使得目前已有的电子现金支付技术的安全性面临严峻的挑战。因此，量子技术在银行安全系统的应用，包括量子数字证书、量子货币等方面的研究也将展开。基于量子密码新技术的电子现金支付技术作为电子商务中举足轻重的环节，引起了人们的关注，然而现有的量子电子现金支付技术存在漏洞，比如支付流程简单，认证技术单一，这些问题都将威胁电子商务的安全性。
针对现有技术中支付流程简单、认证技术单一导致电子商务的安全性差的问题，目前尚未有有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电子现金安全支付方法与装置，能够优化支付流程、复用认证技术，提高电子商务的安全性。
基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种电子现金安全支付方法，包括：
分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号；
根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名；
解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金；
当客户与商家发生支付争议时，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖。
在一些实施方式中，所述分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号包括：
使用量子密钥分发技术分配客户-商家密钥与银行-商家密钥；
银行接收客户的支付请求，并根据支付请求的支付时间和支付场景制备量子支付流水号；
银行将量子支付流水号转化为电子支付流水号存档。
在一些实施方式中，所述根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名包括：
客户制备量子电子现金的第一副本与第二副本，对量子电子现金第一副本使用客户-商家密钥加密生成量子支付金额码，并将量子支付金额码发送到银行；
银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码；
银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对，并将GHZ第一纠缠粒子发送给商家，第二纠缠粒子存档，第三纠缠粒子发送给客户；
银行用银行-商家密钥加密量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码，生成对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，并将量子银行方签名发给商家。
客户接收GHZ第三纠缠粒子，将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码，并使用客户-商家密钥加密量子支付认证码生成对量子电子现金第二副本的量子客户方签名发送到商家。
在一些实施方式中，所述银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码包括：
获取所述量子支付流水号与所述量子支付金额码；
将所述量子支付流水号的每个粒子作为控制位输入，所述量子支付金额码的每个粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取量子支付认证码。
在一些实施方式中，所述银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对包括：
依次读取所述电子支付流水号的每个粒子；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为零时，将所述GHZ第一纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第三纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为一时，对所述GHZ第三纠缠粒子执行酉操作，并将执行过酉操作的所述GHZ第三纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第二纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取GHZ三粒子纠缠态粒子对。
在一些实施方式中，所述将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码包括：
客户将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行多次BellBell态联合测量，其中，每次Bell态联合测量生成四个Bell态粒子；
生成以四个Bell态粒子的集合形式表示的量子支付确认码。
在一些实施方式中，所述解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金包括：
商家使用银行-商家密钥解密对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，生成量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码；
根据所述电子支付流水号对所述量子支付认证码执行酉操作，并通过对比执行过酉操作的量子支付认证码与所述量子支付金额码是否相同验证客户是否支付过量子电子现金；
商家使用客户-商家密钥解密对量子电子现金第二副本的量子客户方签名与量子支付金额码，生成所述量子支付确认码与所述量子电子现金第一副本；
商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本；
商家通过对比所述量子电子现金第一副本与恢复后的量子电子现金第二副本是否相同验证客户是否支付了正确数额的量子电子现金。
在一些实施方式中，所述商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本包括：
依次读取所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子；
根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子对所述量子支付金额码上的对应粒子执行基于泡利矩阵的酉操作；
根据执行过酉操作的量子支付金额码生成恢复后的量子电子现金第二副本。
在一些实施方式中，所述根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖包括：
银行对比所述量子支付流水号与所述GHZ第二纠缠粒子是否一致，若不一致则认定支付不成立，交易无效；
当确认交易有效时，银行获取所述量子支付认证码，对比所述量子支付金额码与所述量子支付认证码结合所述电子支付流水号是否一致，若不一致则认定商家抵赖；
当确认交易有效时，银行获取所述量子电子现金第二副本与所述量子支付确认码，对比所述量子电子现金第二副本与执行过基于泡利矩阵的酉操作的所述量子支付确认码是否一致，若不一致则认定客户抵赖。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述方法。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名，还原并验证电子现金，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖的技术手段，能够优化支付流程、复用认证技术，提高电子商务的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的一种电子现金安全支付方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的一种电子现金安全支付方法中，量子电子现金支付系统的结构图；
图3为根据本发明实施例的一种电子现金安全支付方法中，银行使用量子可控非门技术认证量子支付流水号的粒子对位示意图；
图4为根据本发明实施例的一种电子现金安全支付方法中，银行使用量子可控非门技术生成GHZ纠缠粒子对的粒子对位示意图之一；
图5为根据本发明实施例的一种电子现金安全支付方法中，银行使用量子可控非门技术生成GHZ纠缠粒子对的粒子对位示意图之二；
图6为本发明的执行一种电子现金安全支付方法的电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够针对不同用户或不同类型的节点进行电子现金安全支付方法的第一个实施例。图1示出的是本发明提供的电子现金安全支付方法的第一个实施例的流程示意图。
如图1所示，根据本发明实施例提供的电子现金安全支付方法包括：
步骤S101，分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号；
步骤S103，根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名；
步骤S105，解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金；
步骤S107，当客户与商家发生支付争议时，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖。
在一些实施方式中，所述分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号包括：
使用量子密钥分发技术分配客户-商家密钥与银行-商家密钥；
银行接收客户的支付请求，并根据支付请求的支付时间和支付场景制备量子支付流水号；
银行将量子支付流水号转化为电子支付流水号存档。
在一些实施方式中，所述根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名包括：
客户制备量子电子现金的第一副本与第二副本，对量子电子现金第一副本使用客户-商家密钥加密生成量子支付金额码，并将量子支付金额码发送到银行；
银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码；
银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对，并将GHZ第一纠缠粒子发送给商家，第二纠缠粒子存档，第三纠缠粒子发送给客户；
银行用银行-商家密钥加密量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码，生成对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，并将量子银行方签名发给商家。
客户接收GHZ第三纠缠粒子，将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码，并使用客户-商家密钥加密量子支付认证码生成对量子电子现金第二副本的量子客户方签名发送到商家。
在一些实施方式中，所述银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码包括：
获取所述量子支付流水号与所述量子支付金额码；
将所述量子支付流水号的每个粒子作为控制位输入，所述量子支付金额码的每个粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取量子支付认证码。
在一些实施方式中，所述银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对包括：
依次读取所述电子支付流水号的每个粒子；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为零时，将所述GHZ第一纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第三纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为一时，对所述GHZ第三纠缠粒子执行酉操作，并将执行过酉操作的所述GHZ第三纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第二纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取GHZ三粒子纠缠态粒子对。
在一些实施方式中，所述将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码包括：
客户将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行多次Bell态联合测量，其中，每次Bell态联合测量生成四个Bell态粒子；
生成以四个Bell态粒子的集合形式表示的量子支付确认码。
在一些实施方式中，所述解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金包括：
商家使用银行-商家密钥解密对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，生成量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码；
根据所述电子支付流水号对所述量子支付认证码执行酉操作，并通过对比执行过酉操作的量子支付认证码与所述量子支付金额码是否相同验证客户是否支付过量子电子现金；
商家使用客户-商家密钥解密对量子电子现金第二副本的量子客户方签名与量子支付金额码，生成所述量子支付确认码与所述量子电子现金第一副本；
商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本；
商家通过对比所述量子电子现金第一副本与恢复后的量子电子现金第二副本是否相同验证客户是否支付了正确数额的量子电子现金。
在一些实施方式中，所述商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本包括：
依次读取所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子；
根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子对所述量子支付金额码上的对应粒子执行基于泡利矩阵的酉操作；
根据执行过酉操作的量子支付金额码生成恢复后的量子电子现金第二副本。
在一些实施方式中，所述根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖包括：
银行对比所述量子支付流水号与所述GHZ第二纠缠粒子是否一致，若不一致则认定支付不成立，交易无效；
当确认交易有效时，银行获取所述量子支付认证码，对比所述量子支付金额码与所述量子支付认证码结合所述电子支付流水号是否一致，若不一致则认定商家抵赖；
当确认交易有效时，银行获取所述量子电子现金第二副本与所述量子支付确认码，对比所述量子电子现金第二副本与执行过基于泡利矩阵的酉操作的所述量子支付确认码是否一致，若不一致则认定客户抵赖。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名，还原并验证电子现金，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖的技术手段，能够优化支付流程、复用认证技术，提高电子商务的安全性。
基于上述目的，本发明还提出了一种能够针对不同用户或不同类型的用户进行电子现金安全支付方法的第二个实施例。
如图1与图2所示，根据本发明实施例提供的电子现金安全支付方法包括：
步骤S101，分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号。
客户、商家和银行分配通信密钥KC、KB，银行制备电子支付流水号F。
首先，客户和银行使用量子密钥分发技术分别与商家共享密钥KC与KB。
然后，银行在收到客户的支付请求后，根据支付时间和支付场景制备形如本征态{|0＞,|1>}的量子支付流水号|R>＝{|r1>,|r1>,...,|rn>}，长度为n比特。为了方便存储，银行将|R>转化成经典比特{0,1}，得到电子支付流水号F＝{f1,f2,...,fn}，此F作为银行存档。
步骤S103，根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名。
客户制备电子现金|P＞，产生量子支付金额码|M>发给银行。银行用量子可控非门技术进行认证得到|M'＞后产生银行方签名|SB〉，并制备加密的GHZ量子态分发三方，客户执行联合测量操作产生客户方签名|SC〉。
①客户制备n比特待认证的量子电子现金|P>＝{|p1>,|p1>,...,|pn>}，每个比特|pi＞都可以表示为|pi＞＝ai|0>+bi|1>，其中|ai|2+|bi|2＝1。这笔现金包含两个副本|P1>和|P2>，其中|P1>加密后发送给银行，另一个用于在步骤⑥中用隐形传态的方式发送给商家。
②客户使用KC和量子一次一密加密技术对|P＞加密得到n比特长的量子支付金额码|M>：
Figure BDA0001245049710000091
其中，|M＞中第i个比特可以表示为|mi＞＝ai|0>+bi|，1其中|ai|2+|bi|2＝1。接着，将|M>发送给银行。
③银行使用量子可控非门技术进行认证，如图3所示，将量子支付流水号|R>中的每个粒子作为控制位输入，|M>中的每个粒子作为目标位输入。
银行获得n比特量子支付认证码|M′＞＝{|m′1＞,|m′2＞,...,|m′n＞}，公式(2)中r代表|R＞中的比特，m’代表通过量子可控非门(CNOT)后的结果比特。
Figure BDA0001245049710000092
量子支付认证码用公式表示为：
Figure BDA0001245049710000101
④银行制备如公式(4)的n比特GHZ三粒子纠缠态粒子对，其中ai,bi,ci是纠缠粒子对的第i个下标。
Figure BDA0001245049710000102
Figure BDA0001245049710000103
如果fi＝0，银行使用量子可控非门技术对|Ω＞进行操作，如图4所示，将ci作为控制位输入，ai作为目标位输入；如果fi＝1，银行先对粒子ci执行公式(5)中的酉操作σX，再将ci作为控制位输入，bi作为目标位输入，如图5所示执行量子可控非门，得到|Ω'>如公式(6)所示：
Figure BDA0001245049710000104
银行将GHZ态纠缠粒子对|Ω'＞中的ci发给客户，ai发给商家，bi由银行保存。
⑤银行用KB加密量子支付认证码和电子支付流水号(|M′>,F)，然后与量子支付金额码|M>组合，产生对量子电子现金|P1＞的量子银行方签名|SB>，如公式(7)。银行将|SB>发给商家。
Figure BDA0001245049710000105
⑥收到银行发来的ci后，客户通过执行一个联合测量将|P2>的每个粒子和ci结合。原始的纠缠三粒子系统包括GHZ态纠缠粒子对(ai,ci)和量子电子现金|pi>，经过联合测量后结果如下式：
Figure BDA0001245049710000111
或
Figure BDA0001245049710000112
其中，|Ψ+>，|Φ+>，|Ψ->，|Φ->是如公式(10)所示的四个Bell态，下标(p，a)和c分别代表客户和商家持有的粒子。
Figure BDA0001245049710000113
Figure BDA0001245049710000114
⑦客户执行n次Bell态联合测量，得到量子支付确认码|Q>＝{|q1>，|q2>，...，|qn>}，其中|qi>∈{|Ψ+>，|Φ+>，|Ψ->，|Φ->}，将测量结果用KC加密后产生对量子电子现金|P2>的量子客户方签名|SC>发送给商家。
Figure BDA0001245049710000115
步骤S105，解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金。
商家在收到量子银行方签名|SB>和量子客户方签名|SC>后，执行解密、恢复电子现金，对比等操作对两方签名进行验证。
①商家使用KB解密|SB>后得到|M′>、F和|M>。如果fi＝1，对|M′>上第i个粒子执行一个酉操作σx，全部执行完毕后得到|MB>，如果|MB>＝|M>，就再确认客户的支付金额。
②商家使用KC解密|SC>和步骤①中的|M>后得到|Q>和|P1>。根据fi和|qi>对|M'>上第i个粒子执行下表所示的量子电子现金恢复操作，其中I,σx,σz是公式(5)所示的泡利矩阵。例如，fi＝0，|qi＞＝|Ψ+>，则商家对相应的粒子bi执行操作I。
Figure BDA0001245049710000121
③经过以上几个步骤，商家得到n比特的量子电子现金
|P2'>＝ai'|0>+bi'|1〉 (12)
④商家通过比较量子电子现金|P1>和|P2'>验证支付金额是否符合，如果两者相等，则接受(|SC>,|SB>)为量子支付流水号|R>的已认证合法电子现金，反之则拒绝。
步骤S107，当客户与商家发生支付争议时，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖。
如果客户和商家之间在支付事实或支付金额上发生争议，此时需要由银行进行审计三种情况：一是交易不成功，二是客户已经支付而商家抵赖声称没有收到，三是商家没有收到而客户却欺骗说已经支付。
①客户和商家提供双方产生争议的统一支付时间和支付场景，银行审查存档的相应量子支付流水号和电子支付流水号，即|R>＝{|r1>,|r2>,...,|rn>}，F＝{f1,f2,...,fn}和GHZ态中的粒子序列bi。银行对比|ri＞和bi，如果不符合，则认定该笔电子现金交易无效，否则进入下一步。
②客户和商家分别提供{|P2＞,|Q>}和{|M'>,F}，银行将量子支付金额码|M>与和量子支付认证码|M'〉结合F进行对比，如果不符合则认为商家抵赖。
③银行审查量子电子现金|P2>和量子支付确认码|Q>，银行使用根据表1里的恢复操作对第i个粒子逐一对比，如果不符合则认为客户欺骗。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过使用生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名，还原并验证电子现金，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖的技术手段，能够优化支付流程、复用认证技术，提高电子商务的安全性。
基于上述目的，根据本发明的第三个实施例，提供了一种执行所述电子现金安全支付方法的电子设备的一个实施例。
所述执行所述电子现金安全支付方法的电子设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述任意一种方法。
如图6所示，为本发明提供的执行所述实时通话中的语音处理方法的电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图6所示的电子设备为例，在该电子设备中包括一个处理器601以及一个存储器602，并还可以包括：输入装置603和输出装置604。
处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的所述电子现金安全支付方法对应的程序指令/模块。处理器601通过运行存储在存储器602中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的电子现金安全支付方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子现金安全支付装置的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子现金安全支付装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置604可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器602中，当被所述处理器601执行时，执行上述任意方法实施例中的电子现金安全支付方法。
所述执行所述电子现金安全支付方法的电子设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，典型地，本公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。
此外，根据本公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本发明所述的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接RambusRAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外先、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
公开的示例性实施例，但是应当注公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本公开的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。
应当理解的是，在本发明中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本发明中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

Claims (9)

1.一种电子现金安全支付方法，其特征在于，包括：
分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号；
根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名；
解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金；
当客户与商家发生支付争议时，根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖；
其中，所述根据电子现金生成量子支付金额码，以量子可控非门技术认证量子支付金额码生成银行方签名，制备加密的GHZ三粒子纠缠态粒子对并分发三方，通过联合测量生成客户方签名包括：
客户制备量子电子现金的第一副本与第二副本，对量子电子现金第一副本使用客户-商家密钥加密生成量子支付金额码，并将量子支付金额码发送到银行；
银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码；
银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对，并将GHZ第一纠缠粒子发送给商家，第二纠缠粒子存档，第三纠缠粒子发送给客户；
银行用银行-商家密钥加密量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码，生成对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，并将量子银行方签名发给商家；
客户接收GHZ第三纠缠粒子，将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码，并使用客户-商家密钥加密量子支付确认码生成对量子电子现金第二副本的量子客户方签名发送到商家。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配客户、商家和银行三方之间的通信密钥并制备电子支付流水号包括：
使用量子密钥分发技术分配客户-商家密钥与银行-商家密钥；
银行接收客户的支付请求，并根据支付请求的支付时间和支付场景制备量子支付流水号；
银行将量子支付流水号转化为电子支付流水号存档。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述银行使用量子可控非门技术根据量子支付流水号对量子支付金额码进行验证，生成量子支付认证码包括：
获取所述量子支付流水号与所述量子支付金额码；
将所述量子支付流水号的每个粒子作为控制位输入，所述量子支付金额码的每个粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取量子支付认证码。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述银行制备GHZ三粒子纠缠态粒子对包括：
依次读取所述电子支付流水号的每个粒子；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为零时，将所述GHZ第一纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第三纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
当读取所述电子支付流水号当前粒子为一时，对所述GHZ第三纠缠粒子执行酉操作，并将执行过酉操作的所述GHZ第三纠缠粒子作为控制位输入，所述GHZ第二纠缠粒子作为目标位输入量子可控非门；
从量子可控非门中提取GHZ三粒子纠缠态粒子对。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行联合测量，生成量子支付确认码包括：
客户将GHZ第三纠缠粒子与量子电子现金第二副本相结合执行多次Bell态联合测量，其中，每次Bell态联合测量生成四个Bell态粒子；
生成以四个Bell态粒子的集合形式表示的量子支付确认码。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解密银行方签名与客户方签名，还原并验证电子现金包括：
商家使用银行-商家密钥解密对量子电子现金第一副本的量子银行方签名，生成量子支付认证码、电子支付流水号与量子支付金额码；
根据所述电子支付流水号对所述量子支付认证码执行酉操作，并通过对比执行过酉操作的量子支付认证码与所述量子支付金额码是否相同验证客户是否支付过量子电子现金；
商家使用客户-商家密钥解密对量子电子现金第二副本的量子客户方签名与量子支付金额码，生成所述量子支付确认码与所述量子电子现金第一副本；
商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本；
商家通过对比所述量子电子现金第一副本与恢复后的量子电子现金第二副本是否相同验证客户是否支付了正确数额的量子电子现金。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述商家根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码对所述量子支付认证码执行量子电子现金恢复操作，生成恢复后的量子电子现金第二副本包括：
依次读取所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子；
根据所述电子支付流水号与所述量子支付确认码的每个粒子对所述量子支付金额码上的对应粒子执行基于泡利矩阵的酉操作；
根据执行过酉操作的量子支付金额码生成恢复后的量子电子现金第二副本。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电子支付流水号、量子支付金额码与量子支付认证码判定支付是否成立以及客户与商家是否抵赖包括：
银行对比所述量子支付流水号与所述GHZ第二纠缠粒子是否一致，若不一致则认定支付不成立，交易无效；
当确认交易有效时，银行获取所述量子支付认证码，结合所述电子支付流水号，对比所述量子支付金额码与所述量子支付认证码是否一致，若不一致则认定商家抵赖；
当确认交易有效时，银行获取所述量子电子现金第二副本与所述量子支付确认码，对比所述量子电子现金第二副本与执行过基于泡利矩阵的酉操作的所述量子支付确认码是否一致，若不一致则认定客户抵赖。
9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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