Приложение V. Электронные деньги

1. Классификации электронных денег

Электронные деньги (цифровые наличные) - денежная стоимость, представляющая собой требование к эмитенту, которая:

1. хранится на электронном устройстве;
2. эмитируется после получения средств в размере не менее чем эмитируемая денежная стоимость;
3. принимается в качестве средства платежа не только эмитентом, но и другими фирмами
   (определение Европейского Центрального банка, цитируется по работе [9]).

В зависимости от типа электронного устройства хранения денежной стоимости выделяет две главные формы электронных денег - электронные деньги на базе карт (card-based) и деньги на базе сетей (network-based, software-based).

Разновидности устройств первой группы - смарт-карты (smart-cards), карты с хранимой стоимостью (SVC - Stored Value Cards) и "электронные кошельки" (e-wallet, e-purses). Все они имеют встроенный микропроцессор с записанным на нем в результате предоплаты денежным эквивалентом.

Вторая группа электронных денег - "сетевые деньги" (net cash, network money), - представляет собой различное программное обеспечение, обеспечивающее перевод средств по электронным коммуникационным сетям, в том числе и через Интернет. Сетевые деньги сохраняют стоимость в памяти компьютеров на жестком диске (hardware).

Электронная запись о "стоимости" на устройстве может быть представлена различными способами. В зависимости от способа хранения денежной стоимости и реализации трансакций выделяют электронные деньги на базе счетов (balanced-based) и на базе нот или монет (note-based).

В первом случае электронное устройство может хранить и манипулировать цифровыми "бухгалтерскими книгами" с транзакциями организованными как дебет и кредит по счету.

Во втором - устройство хранит отдельные денежные единицы - электронные "ноты" (иногда их называют "монеты" (coin) и "денежные знаки" (token)). Каждая денежная единица (нота) имеет уникальный серийный номер и имеет фиксированный номинал. На таких устройствах трансакции представляют собой трансферт нот с одного устройства на другое (сальдо по таким устройствам - является суммой номиналов всех нот на устройстве).

Гибридом электронных денег на базе счетов и на базе нот являются так называемые "электронные чеки" (e-checks). В этом случае денежная стоимость представлена на устройстве в виде уникального идентификатора электронного сертификата в комбинации со счетом.

Трансакции во всех системах электронных денег совершаются посредством обмена электронными сообщениями между компьютерными устройствами по заранее предопределенному протоколу, позволяющему выполнять конкретные внутренние функции. Трансакции между участниками расчетов могут осуществляться через эмитента электронных денег или центр авторизации, либо непосредственно между устройствами.

Эмиссия хранимой стоимости в систему электронных денег может осуществляться либо во время процедуры "загрузки" денежной стоимости на устройство (loading), либо при дистрибуции устройств клиентам.

Загрузка денежных значений на карты обычно выполняется с помощью банкоматов (ATM) или специальных телефонов. В настоящее время разрабатываются специальные устройства для считывания электронных денег на базе карт (card-readers), подключаемые к компьютерам - их также можно использовать для загрузки денежной стоимости.

Загрузка денежной стоимости на карточные устройства обычно оформляется как результат дебетования карточного счета клиента в банке. Загрузка электронных нот и монет осуществляется как передача сообщения по коммуникационной сети между устройством пользователя и эмитента. Для эмитента загрузка нот оформляется как дебетование или кредитование счетов.

Осуществление платежей с использование денег на базе карт требует наличия специальных устройств для считывания денежной стоимости у продавца и/или у покупателя. Системы предполагающие трансферты между частными лицами (P2P - Person-to-Person payment) также требуют специальных технических устройств - "электронных кошельков" (e-wallet, e-purse), которые могут обеспечить передачу стоимости с одной карточки на другую непосредственно или удаленно. При осуществлении платежей с использованием денег на базе сетей, роль таких устройств выполняют меню-организованные программы на компьютерах пользователей. При использовании электронных нот и монет серийный номер и номинал денежной единицы передается с одного устройства на другое.

2. Принципы платежных систем с использованием электронных наличны

Использование электронных денег на базе счетов описано во множестве работ (например, в работе [3])*, поэтому ниже мы акцентируем внимание на использовании цифровых наличных на базе нот.

Среди основных проблем использования электронных нот и денежных единиц следует отметить следующие.

1. Проблема двойного расхода (double spending problem). Цифровые деньги состоят из некоторого числа бит. Следовательно, имеется некоторая вероятность того, что эти деньги будут скопированы и их копии попадут в оборот. Таким образом, платежная система с использованием электронных монет нуждается в механизмах, распознавания и предотвращения повторных платежей с использованием тех же самых денежных единиц.

2. Проблема номинальной стоимости. Для осуществления расчетов и платежей необходимы денежные единицы подходящего номинала. Платежная система с использованием нот должна генерировать изменение в форме новых монет (сдачу), либо все цифровые купюры и монеты должны иметь один и тот же самый маленький номинал (например, одну копейку или долю копейки). Последнее требует большого количества цифровых денежных единиц в обороте, которые следует все проверять на подлинность.

3. Проблема конвертации. Цифровые денежные единицы должны быть конвертируемы в "реальные" деньги в любой момент времени, в противном случае они не будут пользоваться доверием пользователей и не получат широкого распространения. При этом курс обмена электронных нот на "реальные" денежные единицы должен быть устойчивым. Если курс обмена нестабильный, существует возможность дохода от арбитража (получения дохода от перепродажи по более высокой цене). Такая возможность исчерпает кредит доверия к электронным деньгам сразу после первых убытков вследствие возможных курсовых колебаний.

4. Проблема анонимности. Цифровые наличные должны обеспечивать анонимность участникам расчетов, подобно "реальным" деньгам.

Для решения перечисленных проблем сегодня применяются различные криптографические и организационные способы.

Цифровые деньги по уровню обеспечиваемой анонимности делятся на две группы - полностью анонимные деньги и деньги с характеристиками, идентифицирующими плательщика.

При использовании анонимных цифровых наличных ни банк, ни получатель денег (продавец) не сможет связать их с плательщиком. Банки могут знать только, кому изначально были переданы наличные. Электронные деньги, с характеристиками, идентифицирующими плательщика, позволяют отождествить плательщика и платежи, которые плательщик сделал с помощью наличных.

По способу расчетов электронные наличные можно классифицировать на "онлайновые" и "оффлайновые". В первом случае при оплате деньги могут быть проверены на подлинность немедленно. Это означает, что электронные ноты используются один единственный раз. Банку надо проверять подлинность цифровых нот и монет, используя серийные номера всех выпущенных электронных нот, а также тех, которые были предоставлены в кредит. В случае оффлайновых платежей цифровые купюры (монеты) можно использовать многократно. Чтобы избежать "двойного расхода" необходимо хранить информацию об использовании денежной единицы и о ее пользователях - эта информация нужна, чтобы выполнить проверку нот позже. Анонимность может быть гарантирована так называемым "разделением тайны" (secret sharing). В этом случае, эту информацию банк получает только в случае двойного расхода (см. Таблицу 5.1).

3. Примеры цифровых денег и схемы расчетов

3.1. eCash

eCash - анонимные цифровые деньги, которые проверяются в режиме "онлайн", связанными с ними банками. eCash были разработаны компанией DigiCash и предлагаются банком Mark Twain Bank (США) с 1995г. Deutsche Bank (Германия) использует систему с 1997г.

Клиент списывает цифровые деньги со своего eCash-счета, используя так называемый "слепой метод" и сохраняет их на своем диске. Суть метода в следующем.

Клиент кодирует серийный номер и посылает это в банк. Банковское учреждение удостоверяет цифровую ноту (монету) и возвращает ее клиенту. Клиент декодирует серийный номер. Таким образом, на этом этапе, серийный номер не известен банку, что гарантирует анонимность клиенту. Чтобы избежать двойного расхода, банковское учреждение должно делать запись серийных номеров всех входящих нот.

При совершении покупки через Интернет клиент передает цифровые купюры и монеты продавцу. Получатель платежа (продавец) немедленно переводит эти ноты в свой банк, чтобы проверить их подлинность. Банк получателя регистрирует номера нот и кредитует счет продавца, а продавец осуществляет поставку товаров (работ, услуг) покупателю. Процесс оплаты с использование eCash показан на рис. 5.1.

1. Клиент шифрует серийный номер купюры и отсылает ее в свой банк.
2. Банк заверяет (подписывает) зашифрованную купюру и возвращает ее клиенту ("слепой метод").
3. Клиент (плательщик) декодирует серийный номер и использует эти деньги для осуществления платежа через Интернет. (Т.о. серийный номер не известен банку, что гарантирует анонимность использования купюры).
4. Получатель сразу же отсылает наличные в свой банк для проверки.
5. Банк получателя проверяет подлинность купюры (может одновременно осуществить сверку и расчеты по счетам электронных наличных (общий счет на сумму подписанных наличных) с банком, подписавшим купюру), регистрирует серийный номер купюр без отслеживания их пути от плательщика и кредитует счет получателя.
6. Получатель платежа получает уведомление о завершении расчетов (его счет кредитуется) и отгружает товары или предоставляет услуги.

Цифровые наличные eCash могут быть использованы однократно, их можно охарактеризовать как "валюту в себе". Для обслуживания eCash банкам надо использовать специальные счета. Они также гарантируют конвертацию в "реальные" деньги. (Как следствие, Центральные банки (Бундесбанк, ФРС) имеют сложности с контролем денежного предложения: финансовые институты могут создавать дополнительные деньги и, соответственно, увеличивать объем денежного предложения).

Безопасность eCash обеспечивается использованием асимметричного криптографического алгоритма. Доступ к счету может быть защищен дополнительно использованием персональных паролей. Хранилище серийных номеров нот предотвращает двойной расход. Однако могут быть проблемы с масштабируемостью системы. Цена проверки подлинности денег относительно высока, поскольку проверку необходимо делать в режиме "онлайн". Любой, кто имеет eCash-счет, может акцептовать (принимать) eCash-наличные. И, как было отмечено, "слепой метод" гарантирует анонимность.

3.2. NetCash

Цифровые наличные NetCash были разработаны университетом Южной Калифорнии (США). Важной чертой этой системы является использование уже существующей в банках системы учета и процедур.

В отличие от eCash эти деньги рассчитаны на децентрализованный подход. Соответственно, проблемы связанные с большим количеством денег и участников могут быть решены проще. Использование NetCash предполагает уменьшение анонимности и кооперацию всех участвующих в расчетах банков.

Система основана на независимо распределенных "валютных серверах". Валютные сервера - места для обмена анонимных денег в неанонимные. Каждый валютный сервер обладает своим счетом в банковской учетной системе (на "сервере учета"). Клиринг делается валютными серверами. Необходимо, чтобы целостность серверов была гарантирована и что валютные серверы принимают денежные единицы от других валютных серверов. Денежные единицы NetCash имеют номинал и серийный номером. Также, на них хранится адрес выпустившего их сервера и даты истечения срока их действия.

1. Плательщик приобретает у банка электронные наличные (тем или иным способом).
2. Рассчитывается ими за товары, работы, услуги (через неопределенное время).
3. Получатель предъявляет наличные в свой банк к оплате: его счет кредитуется и валютный сервер генерирует новые "купюры" на сдачу (при необходимости). (После этого он может отослать подтверждение плательщику о прохождении платежа).
4. Расчеты между банками по наличным.

На рис. 5.2 отражен процесс расчетов c использованием NetCash. Клиент получает NetCash с какого-либо валютного сервера. Они кодируются открытым ключом и отсылаются продавцу. Анонимность клиента может быть гарантирована использованием нового ключа для каждого сообщения. Продавец переводит полученные деньги сразу же на свой валютный сервер. Со своего сервера он либо получает новые NetCash (в виде сдачи), либо на соответствующую сумму кредитуется его счет.

Серийные номер всех нот, которые не отсылаются обратно и еще не истекли датой, сохраняются на валютном сервере, чтобы избежать двойного расхода. Это означает уменьшение анонимности. Анонимность может быть увеличена путем обмена наличных на другом сервере. Безопасность обеспечивается использованием гибридных криптографических алгоритмов.

Подобно eCash наличные NetCash требуют массы взаимодействий. Каждый может акцептовать NetCash, поскольку система предполагает свободный обмен цифровых наличных.

Аналогичную NetCash схему предложил А.Демидов на семинаре РОЦИТ в 1997г. [28]:

1. клиент уведомляет по Интернет свой банк о желании снять 10 цифровых рублей;
2. банк проверяет счет клиента и делает аналогичный запрос в резервный фонд, перечисляя туда при этом 10 рублей;
3. резервный фонд генерирует серийный номер (включающий номинал купюры, дату эмиссии, а, может быть, реквизиты запросившего банка) и ставит свою цифровую подпись; файл или цифровая купюра пересылаются банку;
4. банк ставит свою цифровую подпись, дебетует счет клиента и пересылает ему 10 рублей;
5. клиент пересылает цифровую купюру (с двумя подписями) продавцу в обмен на товар;
6. продавец проверяет полученную купюру, связываясь со своим банком, который в свою очередь, проверяет подпись банка клиента и, связавшись с резервным фондом, - не была ли эта купюра уже использована;
7. если все в порядке банк продавца принимает купюру, т.е. ставит ее серийный номер в "стоп-лист" резервного фонда, который, в свою очередь, перечисляет банку за это 10 рублей;
8. банк кредитует счет продавца.

В предложенной схеме вместо децентрализованных валютных серверов, предлагается использовать единый сервер, который представляет собой резервный фонд электронных наличных (это, в частности, позволяет контролировать эмиссию электронных наличных Центральным банком).

3.3. Милиценты

Концепция "милицентов" (milicents) была разработана корпорацией Digital Equipment Corporation (DEC) для осуществления микроплатежей в Интернет (например, для оплаты новостей, информации о биржевых котировках и др.). Расчеты с использованием милицентов предполагают обмен электронными документами, дающими право на приобретение чего-либо. Схема расчетов с использованием милицентов является прототипом использования "частных" электронных денег и выглядит следующим образом.

1. Плательщик отсылает сертификат брокеру (предварительный документ, дающий право на покупку - scrip).
2. Брокер предоставляет ему сертификат получателя (продавца).
3. Плательщик отсылает сертификат получателю.

Потребитель покупает сертификат брокера (broker scrip) определенной стоимости (номинала), используя свою кредитную карточку или дебетуя свой счет в банке или у брокера. При оплате он обменивает сертификат брокера на сертификат продавца, и отсылает его продавцу в качестве оплаты. Дилер собирает все документы на получение и обменивает их в "реальные" деньги.

Чтобы гарантировать безопасность этого метода используется "однопроходные хэш-функции" (one-way-hash-functions), который можно быстро вычислить. Кроме того, затраты незаконно декодирования документа на получение (это означает найти обратную к используемой хэш-функцию), много больше, чем номинал документа. По сравнению с другими методами этот обеспечивает большое количество операций и более низки затраты на проведение расчетов. В принципе, каждый может быть зарегистрирован у брокера, и, соответственно, принимать цифровые платежи. Этот метод не анонимный, но существует возможность покупать сертификаты от различных брокеров. В этом случае отследить платежи пользователя проблематично.

« Назад   Содержание