（通信与信息系统专业论文）移动电子商务关键技术研究.pdf

博士后研究报告 摘要 移动电子商务是指通过移动终端( 如手机) 利用移动通信网络进行的任何 商务交易 1 】随着移动终端的随处可用性以及用户数目的增多，移动电子商务 ( 尤其是b 2 c 模式的移动电子商务) 的发展前景广阔。 然而，在移动电子商务得到普遍应用之前将面临着很多包括技术、法规等 多方面的挑战。 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司( a i c a t e ls h a n g h a ib e l l c o l t d ， a s b ) ，作为一个在实时c h a r g i n g 系统和b i l l i n g 系统的技术先驱，为了让移动 运营商提供简单、易用的移动电子商务服务给所有参与方( 如用户、内容提供 商) ，正在开发适用于目前复杂的移动电子商务应用的c a b ( c h a r g i n g ， a c c o u n t i n g ，b i l l i n g ) 系统和安全的移动支付系统。在保持与a s b 产品策略一 致的情况下，本研究报告对移动电子商务的一些关键技术进行研究。 本报告根据现有的只适用于网络层服务的c h a r g i n g 系统和b i l l i n g 系统进 行了研究和分析，提出了一个灵活的、合理的并同时能应用于网络层及应用层 服务的c a b 解决方案。针对u m t s 网络，在重用原有系统中c h a r g i n g 功能模 块的基础上，设计了一个改进的c a b 系统。根据移动通信环境的特殊性，尤其 是针对移动终端的计算和存储能力的不同，提出了一个自适应的移动电子商务 安全解决方案。考虑到目前大部分的移动电子商务都属于小额支付交易，提出 了一个新颖的、可行的匿名小额支付认证模型一a m a ( a n o n y m o u s m i c r o p a y m e n t sa u t h e n t i c a t i o n ) ，并设计和实现了一个安全的匿名小额支付平 台一a m a 。 本报告的主要贡献如下： 针对目前复杂的移动电子商务应用，提出了一个灵活的c h a r g i n g 解决方案。根据一个具体的应用，从三个不同的层次来考虑计费方 式，即承载层的计费、会话层的计费以及应用层的计费。 针对现有的价格模型和三层计费方式，提出了一个实用的b i l l i n g 策 略。该策略能满足移动电子商务应用对b i l l i n g 模式的要求。 针对u m t s 网络，在重用原有系统中c h a r g i n g 功能模块的基础 上，设计了一个改进的c a b 系统。根据该c a b 系统，对所有的增 值业务和运营商提供的传统业务，用户只收到一个帐单。而且用户 在访问其他服务提供商的服务前不需要另外签定其他附加合同。 考虑到移动通信环境的特殊性，尤其是针对移动终端的计算和存储 能力的不同，提出了一个自适应的移动电子商务安全解决方案。根 据手机终端的能力不同以及交易额的大小，可以采用不同的安全机 制来保证整个移动交易的安全。 提出了一个适合于移动环境中匿名小额支付的认证系统一a m a 。通 过使用a m a ，在移动小额支付中，商家和客户可以间接地进行相 移动电子商务关键技术研究 博士后研究报告 互身份认证，同时商家并不知道客户的真实身份。在保证没增加无 线通信带宽的前提下，尽量将手机终端的计算负担移向网络端，因 而能使计算能力和存储能力都有限的移动终端的计算和存储任务减 轻。 基于a m a 模型，设计了一个安全的移动小额支付平台一a m a 。 分析了a s b 现有的开发平台一o s p 和n xp r o x y ，目前采用o s p 开发a m a 是一个最可行的方案。 关键词：移动电子商务计费帐务支付安全 移动电子商务关键技术研究 博士后研究报告 a b s t r a c t m o b i l ec o m m e r c er e f e r st oa n yt r a n s a c t i o nw i t ham o n e t a r yv a l u et h a li s c o n d u c t e db yam o b i l ed e v i c e ) , ( e g m l o b i l e p h o n ev i aa m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k i i w i t hh eo m n i p r e s e n t a v a i l a b i l i t yo fm o b i l e p h o n e s ( a n do t h e r m o b i l ed e v i c e s ) ，m o b i l ec o m m e r c eh a sap r o m i s i n gf u t u r e e s p e c i a l l yi nt h eb 2 c m a r k e t h o w e v e r ，t h ec h a l l e n g e so ft e c h n o l o g i e st o g e t h e rw i t hc h a l l e n g e so fl e g a a n dr e g u l a t o r yi s s u e sm u s tb eo v e r c o m eb e f o r em o b i l ec o m m e r c ei sw i d e l y a c c e p t e d a i c a t e is h a n g h a ib e l ic o l t d f a s b ) ai e a d e ri nr e a l t i m ec h a r g i n g s y s t e ma n db i l l i n gs y s t e m s ，i sd e v e l o p i n gc a b ( c h a r g i n g a c c o u n t i n ga n d b i l l i n g ) s y s t e ma n d s e c u r em - p a y m e n ts o l u t i o n st oe n a b l em o b i l eo p e r a t o r st o m a k em o b i l ec o m m e r c e e a s ya n ds i m p l e f o ra l lp a r t i e s a s bi sa l s oe x a m i n i n g w a y si nw h i c hi tc a np l a yaf e d e r a t i n gr o l eb e t w e e na l it h ep a r t i e si n v o l v e di n m o b i l ec o m m e r c e i nl i n ew i t ha s b p r o d u c ts t r a t e g y s o m ek e yt e c h n o l o g i e s c h a l l e n g e so fm o b i l ec o m m e r c e a r ed e t a i l e di nt h i st h e s i s t h i st h e s i sh a si n v e s t i g a t e dk e yt e c h n o l o g i e sf o rs u c c e s s f u im o b i l e c o m m e r c e f l e x i b l ea n dr e a s o n a b l ec a b ( c h a r g i n g ，a c c o u n t i n ga n db i l l i n q ) s o l u t i o ni sp r o p o s e df o rc u r r e n tc o m p l i c a t e dm o b i l es e r v i c e s b yr e u s i n gt h e c h a r g i n gi n t o r m a t i o np r o d u c e db ye x i s t i n gc h a r g i n gc o m p o n e n t s ，a ni m p r o v e d c a b s y s t e m 1 sd e s i g n e df o rm o b i l ec o m m e r c ej nu m t s n e t w o r k a c c o r d i n gt o p a r t i c u l a rm o b i l ec o m m e r c e e n v i r o n m e n t ，e s p e c i a l l yd i f f e r e n tm o b i l ep h o n e c a p a b i l i t i e s ，a na d a p t i v es e c u r i t ys c h e m e f o rm o b i l ec o m m e r c ei sp r o p o s e d c u r r e n t l ym o s to ft h ee l e c t r o n i ct r a n s a c t i o n sb e l o n gt om i c r o p a y m e n t t r a n s a c t i o n sw i t hl o wv a l u et h e r e f o r e a ni n n o v a t i v ea n d p r a c t i c a l a u l h e n t i c a t i o ns y s t e m ，a n o n y m o u sm i c r o p a y m e n t s a u t h e n t i c a t i o n ( a m a ) i s d e s i g n e d f o rm o b i l em i c r o p a y m e n t s f i n a l l y ，b a s e do na m a m o d e l am o b i l e m i c r o p a y m e n tp l a t f o r m - - a m ap l a t f o r mi sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e d t h em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h i st h e s i sa r es u m m a r i z e da sf o f l o w s af l e x i b l ec h a r g i n gs o l u t i o ns u i t a b l ef o rc o m p l i c a t e dm o b i l es e r v i c e si s p r o p o s e d t h r e e l e v e lc h a r g i n gs t r u c t u r ei sp r o p o s e df o rm o b i l e s e r v i c e s i ti n c l u d e sb e a r e rl e v e lc h a r g i n g ，s e s s i o nl e v e lc h a r g i n ga n d e v e n tl e v e lc h a r g i n g a c c o r d i n g t op r i c i n gp o l i c i e s t a r i f f i n gm o d e l sa n dt h r e e l e v e lc h a r g i n g s t r u c t u r e ，a na p p l i c a b l eb i l l i n gs o l u t i o ni sp r o v i d e dt om e e t t h e r e q u i r e m e n t so fm o b i l ec o m m e r c e b yr e - u s i n gt h ec h a r g i n gi n f o r m a t i o np r o d u c e db ye x i s t i n gc h a r g i n g c o m p o n e n t s a ni m p r o v e dc a bs y s t e mi sd e s i g n e df o rm o b i l e c o m m e r c ei nu m t sn e t w o r kb a s e do nt h i sc a b s y s t e m ，e n du s e r s c a nr e c e i v eo n l yo n ei t e m i z e db i l if o ru s i n gv a s sa n d t y p i c a lo p e r a t o r s s e r v i c e s ，f u r t h e r m o r e ，e n du s e r sa r ea b l et oa c c e s sal a r g en u m b e ro f s e r v i c e sp r o v i d e db yi n d e p e n d e n tp r o v i d e r s ，w i t h o u tt h en e e df o ra n y a d d i t i o n a ic o n t r a c t s 移动电子商务关键技术研究 i i l 博士后研究报告 c o n s i d e r i n gp a r t i c u l a rm o b i l ec o m m e r c e e n v i r o n m e n t e s p e c i a l l y d i f f e r e n tm o b i l e p h o n ec a p a b i l i t i e s ，a na d a p t i v es e c u r i t ys o l u t i o nf o r m o b i l ec o m m e r c ei sp m p o s e d d i f f e r e n ts e c u r i t ym e c h a n i s m sa r e u s e df o rm o b i l et r a n s a c t i o n sm a d e b ym o b i l ep h o n e w i t hd i f f e r e n t c a p a b i l i t i e s a sw e l la st a k i n gt r a n s a c t i o na m o u n t i n t oa c c o u n t a ni n n o v a t i v ea n d p r a c t i c a la u t h e n t i c a t i o ns y s t e m a n o n y m o u s m i c r o p a y m e n t sa u t h e n t i c a t i o n ( a m a ) i sd e s i g n e df o rm o b i l e m i c r o p a y m e n t s t h ec u s t o m e r c a ng e tg o o d so rs e r v i c e sf r o mt h e m e r c h a n ti na n yd o m a i nb ym o b i l em i c r o p a y m e n t sw i t h o u td i s c l o s i n g h i sp r i v a c y f u r t h e r m o m ，w i t h o u ti n c r e a s i n gc o m m u n i c a t i o no v e r h e a d s i nt h ea i r m o s tc o m p u t a t i o n a le f f o r ti sm o v e dt ot h ew i r e dn e t w o r ks i d e t or e d u c ec o m p u t a t i o n a io v e r h e a d so nt h em o b i l ep h o n ew i t hl i m i t e d c o m p u t a t i o n a ic a p a b i l i t ya n ds t o r a g e b a s e do na m am o d e l am o b i l em i c r o p a y m e n tp l a t f o r m a m a p l a t f o r mi sd e s i g n e d i no r d e r t oi m p l e m e n ta m a p t a f f o r m ，p r o p o s a l st o d e v e l o pa m a i sm a d eb a s e do na s b ( a l c a t e ls h a n g h a ib e l l ) e x i s t i n g d e v e l o p m e n tp l a t f o r m o s pa n dn xp r o x y a tp r e s e n to s p i st h e m o s tf e a s i b l ep l a t f o r mt od e v e l o pa m a k e y w o r d s ：m o b i l e c o m m e r c e ，c h a r g i n g ，b i l l i n g ，p a y m e n t ，s e c u r i t y 移动电子商务关键技术研究 1 1o v e r v i e w 博士后研究报告 1i n t r o d u c t i o n m o b i l ec o m m e r c er e f e r st oa n yt r a n s a c t i o nw i t ham o n e t a r yv a l u et h a ti s c o n d u c t e db yam o b i l ed e v i c e ( e g m o b i l ep h o n e ) v i aam o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k 吵g e n e r a l l y w er e f e rt om o b i l ec o m m e r c ea s m - c o m m e r c e m o b i l ee | e c t r o n i cc o m m e r c eo rw i r e l e s se i e c t r o n i cc o m m e r c e u s i n gt h e s et e r m si n t e r c h a n g e a b l y w i t ht h eo m n i p r e s e n ta v a i l a b i l i t yo fm o b i l e p h o n e s ( a n do t h e r m o b i l ed e v i c e s ) ，m c o m m e r c eh a sa p r o m i s i n gf u t u r e ， e s p e c i a l l yi nt h eb 2 cm a r k e t t h ea r c g r o u pr e c e n t l ye s t i m a t e dt h a ts o m e5 7m i l l i o np e o p l e w o r l d w i d es p e n lu s $ 2 3b i l l i o ni n2 0 0 2o nm c o m m e r c ep u r c h a s e s t h ev a s t m a j o r i t y ( o v e r9 0 ) o f t h e s et r a n s a c t i o n sw a sf o rp r e m i u mm e s s a g i n g ( u s e r s s e n d 聃gak e y w o r d ( s u c ha an ；岭s p o r t s , w e a t h e r , t r a f f i c ) v i at h es h o r tm e s s a g es e r v i c e ( s m s ) t o as h o r t p h 。n en u m b e k a n d i nr e t u r nr e c e i v i n g o l l e o r r l o f e t e x t m a s s e g e s w i t h t h e l a t e s t i n f o r m a t i o n ) ，r i n gt o n e s l o g od o w n l o a d s a n d p r e p a i dt o p - u p s ( a s a na l t e r n a t i v et ob u y i n g s c r a t o hc a r d s t or e l o a d p r e p a i da c c o u n t s e l i m i n a t i n gt h e s c r a t c hc a r da n d t h e m i d d l e m e ne n a b l e s t h e m t os a v 1 。u p t o2 0 。n t h e c o s t o fr e c h a r g i n g 口r e p a i d s u b s c t i p t t o n s ) a r c g r o u ph a se s t i m a t e dt h a ti n2 0 0 7 s o m e5 4 6 m i l l i o nu s e r sw i l ls p e n dat o t a lo f u s $ 3 9 3b i l l i o no nm c o m m e r c e r e p r e s e n t i n g0 5 o fa l ic o n s u m e r s s p e n d i n g c o n t e n td o w n l o a d a c c o r d i n g t oa r c w i l lb ea l m o s to n et h i r do f t h i s t h ea s i a p a c i f i cr e g i o ni se x p e c t e dt ob eh o m et oo v e rh a l f ( 5 5 ) o fa i l o fm c o m m e r c eu s e r si n2 0 0 7 w i t he u r o p e a n s w e i g h i n gi na t2 5 n o r t h a m e r i c a n sa t15 a n dt h er e s to ft h ew o r l d5 k 。j t h e r ea r es om a n ym c o m m e r c es e r v i c e sc a nb ep r o v i d e dt oe n du s e r s s o m eo ft h e mc a nb ei l s t e da sb e l o w 【1 捌： f i n a n c i a lm c o m m e r c e ：s e c u r eb a n k i n gs e r v i c e s ( e n a b l i n gu s e r st op e r f o r ma l m o s t a n y p 。s s 曲培b a n k i n g t r a n s a c t i o n , r e g a r d l e s s o f t h e t y p eo r t h ea m o u n t o f m o n e y i n v o l v e d ) ，m o b i l e f i n a n c i a ls e r v i c e s ( o 帕n n gu s e r s i r d o t t n 日t i o na b o u t t h es t o c k m a r k e t , a n d t h ec o m m a n d s f o r t h es e t v i c e t ob eg i v e nt h r o u g h 日v o i c er e c o g n r t i c ns e r v e r , s m s , w a pe t c ) e n t e r t a i n m e n tm c o m m e r c e ：g a m e s0 nm o b i l ed e v i c e s ( e n a b l i n g u s e r s t o p l a y g a m e sp r o v i d e db y t h eo p e r a t o ka l o n eo r a g a i n s t o t h e r m o b i l eu s e r 3 p r e s e n to n t h en e t w o r k ) ，m o b i l e g a m b l i n g ( e n a b l i n g u s e r s t o s e n d t h e i r b e t su s i n g t e x t - b a s e d t e c h n o l o g e s l i k e s m so r w a pa n dc h e c k t h e i r s t a t u sa n y t i m e ) ，m o b i l ed a t i n g ( e n a b l i n gm o b i l ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e nm e m b e r so f ad a t i n gs e r v i c e v i as m s , e - m a i l o r v o i c e m a s s a g e s ) s h o p p i n gm - c o m m e r c e ：p u r c h a s e o fg o o d s ( e n a b l i n gu s e r st op u r c h a s ec d s b o o k s n o w e b m u s a n ds e r v i c e su s i n gt h e i r m o b i et e r m i n a l s ) m o b i l ea u c t i o n ( e n a b l i n gu s 。口t oa u b s c f o et o a na u c t i o n c h e c k t h eo f f e r s a n d h g h e s t b i d s a n d 3 8 n d t h e i r o w * 3 b i d s t h r o u g h 冰州m o b i l e d e v i c e ) i n f o r m a t i o nm - c o m m e r c e ：m a p sa n d r o u t i n gd i r e c t i o n s ( a l l o w i n g u s e r s t o s e a r c h t h eo p t i m a l r o u t e f o r a 帅，w s u e i z e d m 8 p e o f t h ea ，o f i n t e r e s t , l o c a t er e 目a u r a n 坦h o t e l s a n d c a m p i n gs i t e s ) 1 0 c a lj n f o r m a t i o n ( p r o v i d i n gu s ”w d h i n f o r m a t i o nd e p e n d e n t o n t h e i r c u r r e n t l o c a t i o na n d t h e i ru s e r b r a i l l e ) ，m o b i l ea l e r ts e r v i c e ( n o t t 啊n g u s e r 3 w h e na n y t h i n g c h a 啊e ao r b a p p e n s t h a t i so f i n t e r e s t t o t h e ma n do f f e n n gl o c a t i o nd e s e d t i m eb a s e d , a n dt h r e s h o l db a s e ds e r v i c e s j 移动电子商务关键技术研究 博士后研究报告 1 _ _ _ _ _ _ 一i i _ _ _ _ 自= = ； p a y m e n tm c o m m e r c e ：p a y m e n t f o rp u b l i ct r a n s p o r t u s i n gb l u e t o o t h e n a b l e dd e v i c e ( a l l o w i n g t h eu s e r t o p a y f o r h i s 折db yb u so r t r a i n f f h i s m o b i l e d e v i c ea s w e l la s t h e # c k e b n g m a c h i n ef o r p u b l i c 妇n $ 。na f e b l u e t o o t he n a b l e d ) 。e l e c t r o n i cw a l l e t ( e n a b l i n g t h eu r t o t u r nh i s m o b i l e t e r m i n a l i n t oa p a y m e n t d e v i c ea n d p a y f o r g o o d s a n d s e r v i c e s 妙e # h e r u s i n g m o b # e m i c m p s y m e n to r s e 叫陪c r e d i t d e b i tc a r d t n j n s e c t i o n s ) a d v e r t i s i n gm c o m m e r c e ：l o y a l t ys c h e m e f o rd e p a r t m e n ts t o r eo r s u p e r m a r k e t ( s u b $ c # b e t t o t h i ss e t v i s e 。l n g e ts p e c i a l d i s c o u n t sa t t h e p a y m e n t d e s kb y s h o w i n ga n s m 3 r n e 4 落a g e 辅f l t w t h e s t o r e d f e r 旧t h ep r o d o c r _ t h er e c e i v e d s m s m e s s a g e c a rb e b a s e d o n 坻目c 曲no f u p o nu s e r r e q u e s t o r ac o m b f o s t i o no f b o t h ) ，i n t e l l i g e n ta d v e r t i s i n g 似s $ o o t a s t h eu s e r a p p r o a c h e sas h o p t h a t s e # s b f a v o r i t e p r o d u c t sh e w i l l a u t o m a t i c s 肌g e t an o , t i c s # o no nh i s m o b i l ea l e v i c e ) c h a r a c t e r i s t i c so fa l im c o m m e r c es e r v i c e sc a nb es u m m a r i z e da s f o l l o w s 【1 捌： u b i q u i t y ：t h ee n d u s e rd e v i c ei sm o b i l e ，s ot h a tt h eu s e rc a na c c e s sm c o m m e r c ea p p l i c a t i o n sa n yt i m ea ta n yp l a c e a c c e s s i b i l i t y ：t h ee n du s e ri sa c c e s s i b l ea n y w h e r e a ta n y t i m e a c c e s s i b i l i t yi sr e l a t e dt ou b i q u i t y i ti sp r o b a b l yt h eg r e a t e s ta d v a n t a g e o v e re c o m m e r c e a p p l i c a t i o n si n v o l v i n gaw i r e de n du s e r d e v i c e s e c u r i t y ：d e p e n d i n go nt h es p e c i f i ce n d u s e rd e v i c e ，t h ed e v i c eo f f e r sa c e r t a i nl e v e lo fi n h e r e n ts e c u r i t y f o re x a m p l e ，t h es i mc a r dc o m m o n l y e m p l o y e di nm o b i l ep h o n e i sas m a r t c a r dt h a ts t o r e sc o n f i d e n t i a lu s e r i n f o r m a t i o n s u c ha st h eu s e r ss e c r e ta u t h e n t i c a t i o nk e y a ss u c h t h e m o b i t ep h o n ec a nb er e g a r d e da sas m a r t c a r dr e a d e rw i t hs m a r t c a r d 。 l o c a l i z a t i o n ：an e t w o r ko p e r a t o rc a nl o c a l i z er e g i s t e r e du s e r sb yu s i n g ap o s i t i o n i n gs y s t e m 。s u c ha sg p s ( g l o b a lp o s i t i o n i n gs y s t e m ) ，o rv i a g s mf g l o b a ls y s t e mf o rm o b i t e ) o ru m t s ( u n i v e r s a im o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m ln e t w o r kt e c h n o l o g y a n do f f e ri o c a t i o n d e p e n d e n t s e r v i c e s t h e s es e r v i c e si n c l u d ep r o v i d i n gl o c a li n f o r m a t i o n a b o u th o t e l s ，r e s t a u r a n t s 。t r a v e | i n f o r m a t i o n ，e m e r g e n c yc a l l s ，a n d m o b i l e0 f f i c ef a c i l i t i e s c o n v e n i e n c e ：t h es i z ea n dw e i g h to fm o b i l ed e v i c e sa n dt h e i ru b i q u i t y a n d a c c e s s i b i l i t ym a k e t h e ma ni d e a lt o o lf o rp e r f o r m i n gp e r s o n a lt a s k s p e r s o n a i i z a t i o n ：m o b i l ed e v i c e sa r eu s u a l l yn o ts h a r e db e t w e e nu s e r s t h i sm a k e si tp o s s i b l et oa d j u s tam o b i l ed e v i c et oi h eu s e r sn e e d s a n dw i s h e s o nt h eo t h e rh a n d am o b i l eo p e r a t o rc a no f f e r p e r s o n a l i z e ds e r v i c e st oi t su s e r s ，d e p e n d i n go ns p e c i f i e du s e r c h a r a c t e r i s t i c sf e g au s e rm a y p r e f e rc h i n e s ef o o d ) a n dt h eu s e r s i o c a t i o n ( s e ea b o v e ) s u c c e s s f u im c o m m e r c es e r v i c e sw i l ib et h er e s u l to fh a r dw o r ka n d c o o p e r a t i o nb e t w e e nt h ea c t o r st op r o v i d eu s e r sw i t hs i m p l e ，c o n v e n i e n t a n d t r u s t e dm e a n so fp u r c h a s i n gg o o d sa n ds e r v i c e s an u m b e r o ti s s u e sh a v e a l r e a d yb e e ni d e n t i f i e d ，a n dm a n yc r o s s i n d u s t r yf o r u m sa n d w o r kg r o u p s h a v eb e e ns e tu pt od e a lw i t ht h e s ei s s u e s s o m eo fr e q u i r e m e n t sf o r s u c c e s s f u lm c o m m e r c ea r ea sf o i l o w s 1 ： f l e x i b l ec h a r g i n gs o l u t i o n s ：s u c c e s s f u lm c o m m e r c er e q u i r e sr e a l - t i m e d a t ac h a r g i n gs o l u t i o n st h a ts u p p o r t