随着网络和信息技术的迅猛发展,电子商务在各领域的应用越来越广泛,如何在互联网上实现安全、高效和便捷的信息商品交易引起人们越来越多的关注。研究和实现基于Internet 的电子商务已成为目前学术界和商业界的热点问题之一,但安全问题日益成为电子商务发展道路上的一大障碍。微支付作为数字货币的一种支付形式,是目前电子支付发展的一个新方向,它能够较好地满足信息商品或服务的交易需求。与大额支付相比,微支付的每一笔交易额非常小,在满足安全性的前提下要求系统简单高效。本文紧紧围绕国家自然科学基金项目“电子商务安全支付协议的研究”,对微支付的基础理论、相关协议、关键技术以及具体实现进行了广泛深入的研究。本文通过对微支付产生背景和主要特点的分析,给出了微支付的基本模型,在全面深入地总结微支付的研究现状、已有成果和国外实用微支付系统业务开展情况的基础上,确定了将安全和效率作为微支付研究的主要目标,并依据微支付的发展阶段将其分为票据微支付、散列链微支付和概率微支付三类。票据是微支付中最为常见的支付工具之一,本文对票据的基本概念、生成方式、主要特点、典型结构以及合法性检验进行了系统介绍,给出了明文票据、加密链路和请求签名三种票据微支付协议,描述了票据交易的基本流程,并对票据微支付方案的安全性和效率进行了简要的分析。针对现有票据微支付系统存在的主要问题,本文提出了一种基于票据许可生产的微支付方案,由商家授权经纪人生成商家票据,并由商家在线验证票据的合法性。该方案使用会话密钥对交易信息进行加密,大大地提升了系统的安全性等级,票据标识的唯一性又能有效地防止消费者进行重复花费。由于完全没有使用公开密钥算法,且协议执行中所需保存的信息比较简单,因而方案的计算开销和存储开销大大降低。该方案具有效率高、安全性好的特点,并能够满足可分性和可转移性。散列链具有结构简单、生成快捷、验证方便和高效安全的特点,因而被广泛地应用于微支付领域中。本文指出了当前典型的散列链微支付系统PayWord 存在着签名效率低下和安全性差等问题,通过引入Merkle 树将散列链连接起来,使多个散列链共用一个消费者数字签名,从而减少了公钥签名的数量,节省了计算开