随着计算机网络的普及及其技术的发展,基于网络的应用越来越受重视。在Internet上买卖商品和服务越来越重要,这一领域应用数量的不断增长,使得如何在Internet上执行安全在线交易的方法的研究越来越受关注。公平交换是其中的一个中心问题,即如何以公平的方式通过网络交换物品,而公平交换协议则是其关键。公平性是这种交换的一个基本要求。针对电子商务的公平交换,人们作了大量工作且提出不少有价值的公平交换协议。由于它在网络中的实现有着重要的实际意义,近年来得到广泛的研究。本论文先介绍了公平交换协议的研究现状,并总结了一些用于公平交换的安全协议。然后,对离线可信第三方协议、半可信第三方协议和离线半可信第三方协议这三类公平交换协议中的经典协议进行了分析。在离线半可信第三方协议的基础上,结合对相关公平交换协议的分析,提出了一个基于离线半可信第三方的乐观公平交换协议。文中所提出的基于离线半可信第三方的乐观的公平交换协议,具有通信量小,使用半可信第三方使得第三方得不到交换双方的秘密,且半可信第三方只需要离线工作等特点。较以往的公平交换协议,此协议降低了网络的物理要求,大大减少了对网络带宽的占有率,更加实用。本文后半部分将乐观公平交换协议应用到电子商务平台的设计当中,解决了电子商务系统中的数字商品的信息安全和公平交易这两方面的问题。重点是设计一个安全,高效,简单的公平交换协议,并将它实现为一个功能模块,应用于电子商务交易模型上。本文给出的电子商务交易平台主要考虑两方交易过程中交易的安全性、公平性和用户信息的私密性,交换过程的完整性,用户的合法身份,以及可操作性。由于现实网络环境下全局信息发布和信息查询以及电子商务交易中的用户身份认证、争议仲裁等诸多问题解决和实现的困难,平台采用集中式服务器提供信息发布、信息查询、用户身份认证以及争议仲裁等功能。实际的交易过程则由参与交易的用户独立完成,很大程度上减少了服务器的通信量,有较好的实用性。文中给出了电子商务交易平台中所使用的公平交换协议的基本协议及其对它改进,较详细的说明了电子商务交易平台和其中公平交换协议所用的数据结构、消息格式和相关类的设计,并对协议的安全性进行了分析。最后,以一个公平交换的实例来展示平台中的这项功能。