搜索
电子商务安全技术基础加解密基本原理数字签名密钥管理与分发身份认证技术信息认证机制密码学经历了纯手工阶段、机械化阶段、电子阶段，进入了计算机和网络时代阶段，已发展成数学、计算机、电子与通信等诸多学科的交叉学科。加密是将原始信息(明文)变换成只有授权用户才能解读的密码形式(密文)。解密是将密文重新恢复成明文。密码技术可以有效地用于信息认证、身份认证等，以防止电子欺骗。密码技术的基本思想是伪装信息，使局外人不能理解信息的真正含义，其中心内容就是数据加密和解密的方法。秘密性：可以避免敏感信息泄漏的威胁。不可否认：防止交易伙伴否认曾经发送或者接收过文件或数据。验证：消息的接收者应能确认消息的来源，入侵者不可能伪装成他人。完整性：能够验证在传递过程中消息没有被篡改，入侵者不能用假消息代替合法消息。明文(消息)：被隐蔽消息。密文：将明文变换成一种隐蔽形式。这种变换过程称做加密。由密文恢复出原文的过程称为解密。加密算法：密码员对明文进行加密时所采用的一组规则。解密算法：对密文进行解密时所采用的一组规则。加密和解密算法的操作通常都是在密钥控制下进行的，分别称做加密密钥和解密密钥。接收者：传送消息的预定对象。截收者：通过各种办法(如搭线窃听、电磁窃听、声音窃听等)来窃取机密信息的非授权者。被动攻击：对保密系统采取截获密文进行分析的这类攻击。主动攻击：非法入侵者、攻击者或黑客主动向系统窜扰，采用删除、增添、重放、伪造等篡改手段向系统注入假消息。EDC=Ek(m)mm公用信道秘密信道发信方接收者明文消息空间M；密文消息空间C；密钥空间K1和K2，在单钥体制下K1=K2=K，此时密钥K需经安全密钥信道由发方传给收方；加密变换Ek1∈E，M→C，其中k1∈K1，由加密器完成；解密变换Dk2∈D，C→M，其中k2∈K2，由解密器实现。发端对于给定明文消息m∈M，密钥k1∈K1，加密变换将明文m变换为密文c。接收端利用安全信道送来的密钥k(单钥体制下)或用本地密钥发生器产生的解密密钥k1(双钥体制下)控制解密操作D，对收到的密文进行变换得到恢复的明文消息。密码分析者则用其选定的变换函数h，对截获的密文c进行变换，得到的明文是明文空间中的某个元素。单钥体制(对称密码体制、秘密密钥密码体制)双钥体制(非对称密码体制、公开密钥密码体制)•加密密钥和解密密钥相同•优点：具有很高的保密强度，系统的保密性主要取决于密钥的安全性。•缺点：必须通过安全可靠的途径将密钥送至收端。这是影响系统安全的关键因素。双钥体制的每个用户都有一对选定的密钥，一个公开，另一个则是秘密的。因此双钥体制又称做公钥体制。加密和解密分开，因而可以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读（保密通信），或只能由一个用户加密的消息而使多个用户可以解读（数字签名）。用户A在公钥本上查到用户B的公钥kB1，用它对消息m进行加密得密文c=EKB1(m)，而后送给用户B。用户B收到后，以其密钥kB2对c进行解密变换得到原来的消息。用户A以自己的密钥kA2对消息m进行A的专用变换DkA2，得到密文c=DkA2(m)送给用户B，B收到c后可用A的公钥kA1对c进行公开变换，得到恢复的消息。可以验证消息m来自用户A而不是其他人，而实现了对用户A所发消息的认证。同时实现保密性和确证性，采用双重加、解密。例如用户A要向用户B传送具有认证性的机密消息m，可将用户B的一对密钥作为加密和解密用，而将用户A的一对密钥作为认证之用。用户A发送给用户B的密文为c=EkB1(DkA2(m))。双钥保密和认证体制单钥体制的缺点：保密通信之前，双方必须通过安全信道传送所用密钥。n个用户之间相互进行保密通信需要(n/2)=n(n-1)/2个密钥，代价很大。双钥体制大大减少了多用户之间通信所需的密钥量，便于密钥管理。DES由IBM公司于1975年公开发表，1977年美国国家标准局颁布为商用数据加密标准。DES算法是公开的，其加密强度取决于密钥的保密程度。加密后的信息可用同一密钥进行解密，变换还原出明文。DES(DataEncryptionStandard)单字母加密方法用一个字母代替另一个字母，用一组字母代替另一组字的方法。比如移位映射法、倒映射法、步长映射法等。DES系统的问题主要的问题：在发送、接收数据之前，必须完成密钥的分发。而密钥的分发是DES加密体制中相当薄弱的环节。当使用同一密钥对相同的信息块加密后，将得到相同的密文，这有可能为破译留下后门。RSA•既可用于加密，又可用于数字签字。ISO、ITU、及SWIFT等均已接受RSA体制作为标准。美国斯坦福大学的Diffie和Hellman于1976年提出了公钥密码的思想。1978年，美国麻省理工学院三位博士Rivest，Shamir和Adleman设计了以他们的姓名命名的RSA公开密钥密码算法。关键思想：将两个大素数相乘生成一个和数很容易，但要把一个大和数分解还原为两个素数却十分困难。加、解密处理效率方面，DES算法优于RSA算法。在密钥的管理方面，RSA算法比DES算法更加优越，加密密钥的更新很方便。在签名和认证方面，由于RSA算法采用公开密钥密码体制，能够进行数字签名和身份认证。公开密钥算法不会代替对称密码算法。对称密钥算法一般比公钥密码算法运算速度快l000倍。公开密钥密码系统对选择明文攻击是脆弱的。因为用户的加密密钥是公开的，攻击者只需要加密可能的明文，攻击者仍然可以知道原始明文。在混合密码系统中，公开密钥密码用来保护和分发会话密钥，这些会话密钥用于对称密钥密码算法中。使用者的公开密钥需要公布,例如在国际互联网上公布我的报价密钥包装我的报价已包装的密钥致:张三“电子信封”我的报价我的报价文件的制造者可以在电子文件上签一个可信、不可伪造、不可改变、不可抵赖的数字签名，数字签名具有法律效力。数字签名提供以下基本的功能：数据完整性(确保数据设有未授权的更改)真实性(数据来源于其声明的地方)不可否认性收方能够确认或证实发方的签字，但不能伪造。发方发出签字的消息给收方后，就不能再否认他所签发的消息。收方对已收到的签字消息不能否认，即有收报认证。第三者可以确认收发双方之间的消息传送，但不能伪造这个过程。数字签名是0和1的数字串，因消息而异。消息认证使收方能验证消息发送者及所发消息内容是否被篡改过（完整性验证）。Hash算法原文摘要摘要对比？原文摘要Internet发送方接收方Hash算法数字签名发送方私钥加密数字签名发送方公钥解密签字算法或签字密钥是秘密的，只有签字人掌握。证实算法应当公开，以便于他人进行验证。数字签名一般由签名算法、数字信封结构、公钥机制(PKI)等部分组成。数字签名包括三个过程：系统的初始化过程签名的产生过程签名的验证过程从密钥集合中选取密钥k；选取相应的签名算法sigk；将消息集合中的消息映射成签名；对任意的消息m，用签名算法得到签名s=sigk(m)；将消息和签名一起组合成签名消息组(m,s)发送签名验证者。签名产生过程签名验证过程从密钥集合中选取相应的解密密钥k，从签名验证算法集合中选取相应的签名验证算法。持卡人商家CA数字签名的安全性数字信封把待签名的数据和数字签名结合成一个不可分割的整体，确保签名的法律效力。理想的数字签名协议应具有如下特征：①签名是真实的。②签名对选择明文的攻击具有不可伪造性。例如B获得了A的签名，却不能用A的签名对其他消息伪造签名。③签名不可重用。签名是文件的一部分。④签名的文件不可改变。⑤签名不可抵赖。签名算法签名算法一般由公钥密码算法和单向散列函数构成。对于任意长度的信息m，经过单向散列函数运算后，压缩成固定长度的数。数字签名的过程(1)A使用单向散列函数得到待签名文件的散列值；A用对称密钥密码算法将文件加密；A使用公钥算法，用A的私钥加密文件的散列值生成数字签名，并用B的公钥加密对称密钥密码算法中所使用的密钥。A将加密后的源文件、签名、加密密钥和时间戳存放在一个信封中发送出去。相应的验证过程如下：①B使用公钥算法，用B的私钥解密A发送的加密文件的对称密钥；用A的公钥解密A发送的数字签名得到文件的散列值；②B用对称密钥解密文件并使用单向散列函数生成散列值，若该值与A发送的散列值相等，则签名得到验证。数字签名的过程(2)在现行密码体制中，信息的保护主要取决于对密钥的保护。密钥的管理包括密钥的生成、分配、存储、保护、验证、更新、丢失、销毁及保密等多个方面。要让需要使用密钥的特定系统事先知道密钥，还要保护密钥不被泄漏或者替换。密钥周期通常由以下几个阶段构成：密钥生成、密钥修改、密钥封装、密钥恢复、密钥分发和密钥撤销。①密码分析。密钥使用时间越长，攻击者收集密文的机会就越多。②密钥有可能被泄漏。在回收站或者一些旧磁盘上找到可能的密钥，通过诱骗或者收买等。数字信封技术是两层加密体制，在内层使用秘钥加密技术，以保证信息的安全性。在外层利用公开密钥加密技术加密秘密密钥，以保证秘密密钥传递的安全性。首先使用秘钥加密对要发送的信息进行加密，附上数字签名。然后，利用公钥加密算法对秘钥加密中使用的秘钥进行加密。最后将加密后的源文件、签名、加密密钥和时间戳放在一个信封中发送。数字信封技术密钥的分发对称密码体制：每个用户要保管好和不同交易伙伴通信所需要的不同密钥，并且可能还要经常更换密钥以防止攻击者知道密钥。公开密钥体制：每个用户只需要保管好自己的私钥即可。对称密钥密码体制中密钥的分发对交换双方A和B来讲，密钥分发方法包括：①A可以选择密钥并传送给B；②由第三方选择密钥，并传送给A和B；③如果A和B已经使用密钥，则一方可以用旧密钥加密新密钥，然后再传送给另一方；④如果A和B都与第三方C有加密连接，则C就可以通过对A和B的加密连接将密钥传送给A和B。数字证书通常用于证明某个实体的公钥的有效性。数字证书将某成员的标识符和一个公钥值绑定在一起。数字证书由一个大家都信任的认证中心(CA)来签发。证书中除了包含密钥信息之外，还包含用户的姓名、地址、使用期限等信息。CA对证书的签名，证实了用户密钥的真实性。所知(Knowledge)：如密码、口令等。所有(Possesses)：如身份证、护照、信用卡、钥匙等。个人特征(Characteristics)：如指纹、笔迹、声纹、手型、脸型、血型、视网膜、虹膜、DNA以及个人一些动作方面的特征等。口令(Password)是报据已知事务验证身份的方法。口令身份验证法面临的威胁①外部泄漏。②猜测：攻击者不断试验，直到成功为止。③通信窃取：攻击者就可以通过监听通信内容来窃取口令。④危及主机安全：攻击者渗透到含有口令数据库的系统中。口令选择原则易记、难于被人猜中或发现、抗分析能力强。个人令牌：用户个人正式持有的某种小型硬件设备。有些类似于钥匙，用于启动信息系统。攻击者要想伪装成合法用户，必须知道PIN以及得到令牌。生物统计方法是利用个人的某些生物特征或者行为特征来电子化地验证其身份。生物统计阅读器测量生理特征，并将测量的数值与规定值进行比较。个人特征有静态的和动态的，包括：容貌、肤色、发质、身材、姿势、手印、指纹、脚印、唇印、颅相、口音、脚步声、体味、视网膜、血型、DNA、笔迹、习惯性签字、打字韵律，以及在外界刺激下的反应等。服务器保存每个用户的公钥文件，用户保存自己的私钥。登录服务器时，身份认证机制按下列协议认证：①服务器发送一个随机字符串给用户；②用户使用自己的私钥对此随机字符串加密，并将此字符串和自己的名字一起传送回服务器；③服务器在公开密钥数据库中查找用户的公钥，并使用公钥解密；④若解密后字符串与第①步中发送给用户的字符串相同，则允许用户访问系统。不可否认性在安全电子商务中的实现方法；不可否认性在公钥基础设施、时戳、仲裁和存档中的作用。公正性、独立性、可靠性，为所有成员所接受(1)公钥证书。(2)身份证实。(3)时戳