基于第四方电子商务的统一支付平台及其协议的研究

I 摘 要 电子支付产业面临着各种问题和障碍。从在线电子支付的实践来看，由于受到跨行支付瓶颈、多头支付网关、不同的信息接口标准、交易处理流程与安全认证流程多、逃税、 洗钱和信用危机等问题的困扰， 现有的电子支付系统不能满足协同电子商务的要求。另外，产业中各不同的参与主体之间如何建立合理的利益结构，形成相互依存，相互制约，互利共赢的格局，成为产业发展不得不重点考虑的基本因素。本论文在此背景下提出建立统一的电子支付平台及其协议，实现支付资源的整合及支付流程的规范，同时理清各参与主体之间的关系结构，形成高效率、低成本、易监管、同评估的共赢局面。 论文通过对第四方电子商务环境的分析来构建统一支付平台体系，并在该平台体系之上描述统一支付流程，然后根据支付流程设计兼顾安全、公平和效率的支付协议。为了辅助协议的设计，文章还以安全需求和性能需求的分析为切入点，描述了统一支付协议的安全体系，提出了协议的设计目标。此外，论文采用 逻辑对统一支付协议中参与方认证问题进行了形式化分析，同时对其他关键性能做综合的分析。最后，根据统一支付平台目标和协议性能 提出了第四方电子商务环境 中商家统一信用评估的实现机制。 文章的创新之处主要体现在以下两个方面： （ 1）设计基于统一支付平台和平台支付 流程的统一支付协议，包括注册协议、支付主协议、退货协议和换货协议；为满足协议的设计同时描绘了基于第四方电子商务的统一支付平台框架结构，包括业务、管理、支付、接入和认证五个子体系，并引入虚拟账户概念；描述了基于统一支付平台的支付流程。 （ 2）在基于第四方电子商务统一支付平 台及平台支付协议的基础上提出了一个独立的商家信用评估机制。 关键词： 第四方电子商务；统一支付平台；支付协议；信用评估 he is to at of of of In is an to a in of of On of a a on it to of in to a of a a on a on of on of In AN in a at is to of of is in 1) on is a of on 2) a on in 录 摘 要 I 录 一章 绪论 1 究背景及意义 1 究背景 1 题意义 2 究现状及文献综述 3 四方电子商务的研究现状 3 子支付协同管理的研究现状 4 子支付协议的研究现状 5 究内容及创新点 6 究目标 6 究内容 6 文创新点 7 现路径及组织结构 7 第二章 电子支付及其协议综述 9 子支付的概述 9 子支付发展现状 9 子支付的流程 10 子支付的长远意义 11 统支付协议的比较与分析 11 议及电子交易过程 11 议及电子交易过程 12 议的对比分析 13 字加密技术 14 称加密技术 14 开密钥技术 15 数 16 字签名 16 章小结 17 第三章 基于第四方电子商务的统一支付平台体系 18 四方电子商务 18 于第四方电子商务的统一支付平台需求分析 19 台目标及定位 19 台角色分析 20 台边界分析 21 台功能 21 一支付平台体系架构 22 拟账户 24 拟账户的设计 24 拟账户的操作 25 拟账户管理原则 26 于平台的支付流程设计 26 三方平台支付流程分析 26 一支付平台支付流程 27 台及流程优势分析 29 章小结 29 第四章 基于第四方电子商务的统一支付协议设计 30 一支付协议的安全需求 30 子支付安全隐患 30 一支付协议的安全体系 31 一支付协议的性能需求 31 议设计的假设和目标 32 议的基本假设 32 议的设计目标 33 议的设计及执行过程 33 号描述 33 V 册子协议 34 付子协议 36 章小结 42 第五章 基于第四方电子商务的统一支付协议分析 43 一支付协议的形式化分析 43 辑 43 一支付协议的形式化模型和分析 44 一支付协议的关键性能分析 45 全性分析 45 平性分析 47 率分析 47 一支付协议下商家信用评估的实现 48 家信用度评价模型 48 一支付协议下商家信用因素的分析和设计 48 家信用评估的过程 51 章小结 53 总结和展望 54 1、论文工作总结 54 2、发展与展望 55 参考文献 56 攻读硕士学位期间取得的研究成果 60 致 谢 61 第一章 绪 论 1 第一章 绪论 究背景及意义 究背景 （ 1）电子支付是电子商务发展的重要环节 2011 年中国电子商务延续 2010 年快速发展态势，全年市场交易规模达 7 万亿元，同比增长 同时，电子商务市场的火爆随之带动了第三方支付产业的发展，各大支付企业也如雨后春笋般增长1。 随着互联网在国内的兴起， 1997 年，中国出现了第一个电子商务的网页，实现了将电子商务概念导入中国市场的使命。之后，以易趣为代表的 式、以阿里巴巴为代表的 式、以当当网、卓越为代表的 式的相继出现，开始改变传统的营销模式，中国的电子商务全面兴起。到如今，中国电子商务已经走过了十多年的发展历程，从网上人群的兴起到电子网商的形成，从网络购物的诞生到新兴支付、物流体系的建立，中国的电子商务逐渐走向成熟。 众所周知，电子商务要实现的是商流、信息流、物流以及资金流的快速流动，中国最早的电子支付企业其实就是伴随着互联网电子商务而兴起的，这些企业依靠商业银行网关进行清算业务，相当于银行的代理商，从银行批发到业务后，却并不能看到用户的任何信息，只是起到银行和用户间桥梁的作用，附加价值并不高。而随着电子商务的进一步发展，对电子支付企业也提出越来越多的要求，从简单的网关型电子支付企业，到网络银行，再到第三方企业的诞生，都体现了电子支付对于电子商务发展的重要性。 （ 2）第三方支付模式及其局限性 自 2006 年以来，国内电子支付呈现出前所未有的增长势态，其主要的模式是第三方支付模式。据 2012 年初发布的报告指出，第三方支付在互联网成长性排名居首2。 第三方支付在小额支付尤其是 域大获成功，很大程度上取决于第三方支付企业作为中间组织（提 供信用担保和支付中介） ，准确把握到了电子商务对支付的特殊需求，利用信息技术，采用 “信誉担保、二次结算 ”模式，实现了第三方支付系统与电子商务系统及其物流配送系统的深度交叉融合，很好地支撑和促进了 说目前在不断规范、标准化第三方支付企业，但他们客观上存在一些缺陷，还有比较受瞩目的沉淀资金问题，使得人们对安全性要求很高的 子支华南理工大学硕士学位论文 2 付无法信任第三方支付，严重制约了第三方支付模式在 域的发展3 近年来，网银支付网关逐步形成并有一定的发展。随着电子商务的快速发展，各家商业银行的网上银行业务开始向电子商务领域延伸，以网银支付网关为纽带开发商业银行柜面业务系统和交易双方的电子商务系统间的网络链接的接口软件。在该模式下，各家银行的在线电子支付涉及的网络链接的接口标准、交易与认证流程各自为政，使得企业需要和多家银行建立接口，造成很大的资源浪费，增加不必要的成本7 （ 3）研究基础 笔者对本选题研究有良好的基础，在导师的带领下一直专注于电子支付及其协议方面的研究，并形成论文若干。笔者的导师团队也重点做电子支付相关领域的研究，包括第四方支付模式的提出及可行性分析、电子支付模式的研究及改进建议、新型电子支付产品的设计、支付认证、电子现金、移动支付协议研究等等。尤其是广东省科技项目电子商务中新技术和金融 支付服务新模式研究 第四方电子商务综合支付服务模式研究 ，笔者在参与这个项目的同时，形成了不少本文的研究思路。 题意义 （ 1）理论意义 目前国内关于电子支付的理论研究尚处于起步阶段，且理论研究相对于实践显得落后一些。在支付模式方面，现有理论成果多局限于对第三方支付或者银行网关模式的探讨，指出各自的不足和改进办法。这些研究并没有认识到，传统支付模式的瓶颈已经不能满足电子商务高速、全面的发展路径。关于电子支付的实现技术和运作管理的研究，多见于金融界、电子商务界等领域专家的观察和思考，尤其以技术方面的实现居多，很少涉及从方便监管和提高支付效率着眼的统一支付研究。在少数的统一支付研究中也以支付渠道的整合为主。本文将从电子商务参与角色的分析入手，构建多方参与的统一支付平台。 另外在电子支付协议方面，学者在做研究时，往往是致力于弥补先前电子支付协议的不足或未能涉足的领域，进而提出新的协议或改进方案。基于支付流程的建设而提出的协议甚少。先前对支付协议的研究中，对协议的功能描述局限在保证支付的安全、公平性等，本文基于从平台到流程再到协议的设计思路，使支付协议不仅仅服务于交易的安全，更实现了定义参与角色、保证交易规范、整合支付资源、服务信用评估的功能。 （ 2）现实意义 第一章 绪 论 3 电子支付可以成为产业链的 “融合 ”环节，服务于交易、改进交易再到创造交易，但与其他诸多产业发展初期类似，电子支付产业面临着各种问题和障碍。从在线电子支付的实践来看，由于受到跨行支付瓶颈、多头支付网关、不同的信息接口标准、交易处理流程与安全认证流程多、逃税、洗钱和信用危机等问题的困扰，现有的电子支付系统不能满足协同电子商务的要求。于是，人们寻求一种更理想的电子支付模式。它不仅能够满足电子商务支付过程中资金由买方账户向卖方账户的安全转移，还能实现资金流、信息流、政务流（主要体现在监管方面）甚至物流的有效同步。显然，国内现有的第三方支付平台模式和网银支付网关支付模式不能满足这些要求。而 2011 年 10 月，商务部下发的关于 “十二五 ”电子商务发展的指导意见中，明确提出将于 2015 年前建立协同、高效的电子商务管理和服务体制列为国家电子商务发展战略的主要目标。统一支付平台及其协议的实现有利于以资金链为切入点的协同电子商务的目标。另外较明显的，产业中各不同的参与主体之间如何建立合理的利益结构，形成相互依存，相互制约，互利共赢的格局，成为产业发展不得不重点考虑的基本因素。本论文也是基于这样的思考，提出建立统一的电子支付平台，实现支付资源的整合及支付流程的规范，同时理清各参与主体之间的关系结构，形成高效率、低成本、易监管、同评估的共赢局面。 究现状及文献综述 与统一支付平台的构建直接相关的研究目前较为鲜见，而关于第四方电子商务的研究，也是刚刚起步。针对支付协议方面，有线网络上进行安全电子支付已经有了不少格局特色的支付方案，对于这些方案、协议的研究，尤其是设计思路和分析方法的研究，将十分有助于本文的设计与分析。 四方电子商务的研究现状 第三方支付商长期从事支付服务，积累了一定的协调管理经验，可以说第三方支付的发展已日见成效， 但是， 正与物流的发展过程一样， 第三方支付也出现了它的瓶颈 第三方支付商只考虑自身与客户之间的交互，不考虑客户与其他支付商或银行的交互，由于这种局限，它难以解决电子商务中的效率问题。因此，需要第四方电子商务对这个电子商务支付链进行统筹。 喻光继在文献 10中给出了第四方电子商务模式的定义：第四方电子商务模式是指价值网集成者和控制者，即采用信息和网络通信技术对价值网进行有效分解和重构，并对其中价值流进行全程监督和控制的电子商务模式。显然，这个定义是从信息系统的角华南理工大学硕士学位论文 4 度来判别的。与本文的第四方电子商务有着很大区别。 程镔在文献 11中仿照第四方物流的定义，给出定义第四方商务的概念：第四方商务为客户开发和提供项目的解决方案，通过整合整个价值链，面向客户集成上下游的资源提供最优化的解决方案。这个定义与本文的第四方电子商务的定义有相似的地方，但它并没有很明确指出第四方商务的组成和具体职能。 第四方电子商务引入第四方支付的概念，有目的地针对第三方支付、电子商务市场的社会资源进行整合， 在此基础上循序渐进地发展， 它具备电子商务公共综合信息平台。电子商务综合信息平台能够整合电子商务信息系统、第三方支付系统、网络银行系统的信息资源，完成各系统之间的资料交换，实现信息共享。通过电子商务综合信息平台，可以加强电子商务企业与上下游企业之间的合作，形成并优化电子支付的产业链。 因此，笔者导师（ 2010）首先在文献 12中对第四方支付下了一个定义：第四方支付是一个电子支付及其增值服务的集成服务提供商，它通过其本身提供支付服务和增值服务，同时认识到传统支付服务提供商资源、能力、技术等方面的互补性对其进行整合和管理，规范电子商务流程，提供电子支付监管接口，向客户提供一整套的电子支付解决方案。第四方支付企业不是单从支付角度提供服务，更多的是统一各种支付协议、提供第三方交叉认证、提供电子支付监管模式以及更多增值服务。并提出需要第四方支付对事个电子商务支付链进行统筹。同时，文献 13针对目前我国对第三方电子支付法律保障的缺失、没有有效的监管、沉淀资金引发的道德风险和交易风险问题严重、电子货币发行缺乏规范等状况，提出了第四方电子支付监管组织的运作机制。 子支付协同管理的研究现状 在第四方电子商务的环境中，本文提出构建核心的统一支付平台，并通过平台达到电子支付协同管理的目标。为此对协同管理研究现状做必要的分析。 文献 14、 文献 15中提出了对各种电子支付中第三方中介模式提出了质疑， 包括如何规范和管理它们， 它们会对市场带来怎样的影响等等； 文献 16、 文献 17中倡导建立一个共同的平台，使支付过程与货物运输过程结合起来，并用电子方式使交易双方、银行、物流等主体一起分享信息，使整个过程透明化，从而降低成本提高效率； 文献 18中认为，有必要连接支付网关和后台办公 统以提高企业在线支付的效率，同时又提高银行在基本业务领悟的控制力。国内方面，段勇峰在文献 19中研究了第三方支付平台可以采第一章 绪 论 5 用和税务联网的模式进行网络收税；陈超在文献 20中提出了 求三流更高的协调性，并建议利用信息技术建立三流一体化平台，采用一定规模的 件，协调整个供应链的机制，实现从消费者到商家的完全连通。 综合来看，现有文献主要研究第三方电子支付的主体资格、沉淀资金监管、信用风险，或者考虑到将支付环节和物流环节、信息交流环节整合，但始终没有从一个整体架构的角度出发，解决协同电子商务管理的问题。个别研究也尝试将企业 统、电子政务系统与电子支付系统连接，逐步整合资金流、商流和政务流，但都仅局限在小部分主体的参与。 子支付协议的研究现状 当前国际上运用于电子商务支付的 协议主要有安全套接层协议 1和安全电子交易协议 2,23等。尤其是 议，其具有很高的安全性，已成为电子商务支付协议的国际标准。现有的研究对这些协议的分析、比较、应用较多，如吴建耀等人在文献24中使用运行模式法对简化的 付协议进行了形式化分析，通过分析找到了六种不同的攻击形式并分析了这些攻击的原理和造成的后果，对研究协议本身存在的漏洞提供有益的参考。又如何胜在文献 25对 种电子商务安全协议的运行方式、各自优缺点作了全面详尽的比较，并结合我国目前的国情提出将两种协议结合起来的实用方案。 除了对比较成熟的 议和 议做分析和比较之外，许多学者在做关于电子支付协议的研究时，往往是致力于弥补先前电子支付协议的不足或未能涉足的领域，进而提出新的协议。 等人在文献 26中提出 议存在效率比较低、身份认证模式浮躁的缺陷， 人在文献 27、 文献 28中提出用加密速度更快、安全性能更高的 法替代 称加密算法， 用椭圆曲线密码体制 代 单向身份认证模式取代交叉身份认证模式等。庞辽军等人在文献 29中，就已有电子现金体制中 “谁先提供信息服务，谁就要比对方冒更大的风险 ”的问题，设计了一个新的电子支付协议，实现了支付与接收支付的双向不可否认性，为支付过程提供完全的公平性。又如孙玲芳等人在文献 30中，就已有在线支付协议不能同时支持数字商品和实物商品的问题，设计了一种解决这一问题的安全支付协议 建了具有交易冲突冲裁和数据备份功能 的可信第三方，提出了在银 行支付中设置支付时间期限方法，以确保双方的交易公平。诸如上述电子支付协议研究的成果，普遍上都是华南理工大学硕士学位论文 6 基于支付流程的再造或优化，对本文基于统一支付平台的支付流程设计和协议设计具有参考意义。 究内容及创新点 究目标 （ 1）构建全国范围视角下的统一的在线 电子支付平台架构，使第四方电子商务参与主体能有效接入平台，并通过平台合理衔接。同时实现支付资源的整合及支付流程的规范，理清各参与主体之间的关系结构，形成高效率、低成本、易监管、同评估的共赢局面； （ 2）优化电子支付流程来匹配统一支付平台，并衔接平台的构建和协议的设计； （ 3）在统一支付流程的基础上，设计统 一支付协议，完成平台到流程再到协议的实现思路。设计的支付协议合理且在加密手段上兼顾安全、效率、匿名等问题。同时考率到交易中可能存在的交易纠纷情况，提出可行的纠纷处理方案； （ 4）保证统一支付协议在支付前期规范 参与方的交易行为和认证，在支付后期采集数据供平台做进一步信用评估。 究内容 （ 1）对第四方电子商务做了全面的描绘 ，在此基础上提出了构建统一的在线电子支付平台的目标。通过平台角色分析、边界确定和功能描述，重点勾画了基于第四方电子商务的统一支付平台体系，包括业务、管理、支付、接入和认证五个子体系。论文的核心内容统一支付协议就是基于这个平台架构设计的。 （ 2）为实现统一支付平台目标和功能， 引入虚拟账户，用于将电子商务活动中所有流转的资金在平台上统一记录， 对虚拟账户的设计、 操作和管理原则做了详细的说明。 （ 3）设计了基于统一支付平台的支付流 程，用流程体现出平台的优越性，并为统一支付平台到统一支付协议的设计做衔接。 （ 4）从电子支付安全隐患的角度分析统 一支付协议的安全需求，得出协议可行的安全体系，结合协议的性能需求设计基于统一支付平台的支付协议，包括注册子协议、支付主协议、退货协议和换货协议。 （ 5）重点描述统一支付协议如何通过消 息的发送和响应实现平台的功能目标。文章阐明协议的参与各方、 协议消息的类型和语义， 以及消息采用何种安全加密技术传送。 （ 6）用 逻辑形式化分析统一支付协议的主体部分，并对协议如何通过整合第一章 绪 论 7 支付资源和规范支付流程，达到了充分的安全、公平和效率进行了描述。 （ 7）在基于第四方电子商务统一支付平 台及平台支付协议的基础上提出了一个独立的商家信用评估机制。其评价模型是基于模糊综合评价法的，而信用因素评价指标的核心部分来源于支付协议中产生的数据。 文创新点 （ 1）设计基于统一支付平台和平台支付 流程的统一支付协议，包括注册协议、支付主协议、退货协议和换货协议；为满足协议的设计同时描绘了基于第四方电子商务的统一支付平台框架结构，包括业务、管理、支付、接入和认证五个子体系，并引入虚拟账户概念；描述了基于统一支付平台的支付流程。 （ 2）在基于第四方电子商务统一支付平 台及平台支付协议的基础上提出了一个独立的商家信用评估机制。 现路径及组织结构 图 1文的实现路径 华南理工大学硕士学位论文 8 文中的统一支付平台体系、统一支付流程以及统一支付协议是本论文的核心部分。研究的基本思路是：通过第四方电子商务环境的分析构建统一支付平台体系，在该平台体系之上描述支付流程，最后根据支付流程设计支付协议。平台到流程到协议的思路贯穿始终，图中用粗线条强调了这一思路。同时通过支付模式、支付流程以及支付协议的研究分别对应统一支付平台中的各相关部分。最后，对统一支付协议进行了分析，并根据平台目标和协议性能提出了电子商务中商家统一信用评估的实现。 第二章 电子支付及其协议综述 9 第二章 电子支付及其协议综述 子支付的概述 随着各种银行卡、非银行卡、网络支付、手机支付等多种形式的电子支付出现在人们日常经济生活中，一个新的产业 电子支付产业诞生了。电子支付的爆炸式发展成为现代生活中令人炫目的现象31。 从政府监管的角度看，