公鑰基礎設施與安全電子商務

[摘要] 公鑰基礎設施PKI為解決電子商務安全題目提供了一個解決方案。本文主要以PKI原理為出發(fā)點，從電子商務安全中的數(shù)據(jù)傳輸機密性、身份驗證及信任關(guān)系建立等角度，先容了PKI在電子商務安全中的應用實現(xiàn)并提出實施中的安全題目。
　　[關(guān)鍵詞] 公鑰基礎設施PKI 電子商務 安全保障
　　
　　電子商務的基礎是信息化和網(wǎng)絡化，因此當信息化和網(wǎng)絡化的浪潮襲擊了全球以后，電子商務也得以實現(xiàn)。但電子商務發(fā)展至今，阻礙其發(fā)展的關(guān)鍵因素還是安全題目。近年來，伴隨寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，公鑰密碼技術(shù)有了其用武之地，加密、解密的系統(tǒng)開銷已不再是其應用的障礙。
　　一、公鑰基礎設施體系結(jié)構(gòu)概述
　　1.公鑰基礎設施簡介
　　公鑰基礎設施(Public Key Infrastructure)就是利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供信息安全服務的基礎設施。公鑰體制是目前應用最廣泛的一種加密體制，在這一體制中，加密密鑰與解密密鑰各不相同，發(fā)送信息的人利用接收者的公鑰發(fā)送加密信息，接收者再利用自己專有的私鑰進行解密。這種方式既保證了信息的機密性，又能保證信息具有不可抵賴性。到目前為止，它是公認的保障網(wǎng)絡社會的最佳體系結(jié)構(gòu)。
　　2.公鑰基礎設施系統(tǒng)組成
　　公鑰基礎設施的體系結(jié)構(gòu)的主要組件至少應包括以下部分：終端實體，是PKI用戶系統(tǒng)，終端實體可以是軟件系統(tǒng)，也可以是硬件系統(tǒng)，或是軟硬件系統(tǒng)的結(jié)合，它是PKI證書的用戶，因此其主要的功能是申請證書、下載證書、申請作廢證書、查詢證書的狀態(tài)及CRL等。認證中心CA(Certificate Authority)即數(shù)字證書的簽發(fā)機關(guān)，C A必須具備權(quán)威性的特征。它通過對一個包含身份信息和相應公鑰的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行數(shù)字簽名來***用戶的公鑰和身份。注冊中心RA(Registration Authority)是數(shù)字證書的申請注冊、證書簽發(fā)和治理機構(gòu)，是用戶和CA的接口，它所獲得的用戶標識的正確性是CA頒發(fā)證書的基礎。RA是CA的證書發(fā)放、治理的延伸。它負責證書申請者的信息錄進、審批以及證書發(fā)放等工作(安全審計)。同時，對發(fā)放的證書完成相應的治理功能(安全治理)。RA系統(tǒng)是整個CA中心得以正常運營不可缺少的一部分。數(shù)字證書庫是證書的集中存放地，是網(wǎng)上的一種公共信息庫，供廣至公眾進行開放式查詢。到證書庫訪問查詢，可以得到想與之通訊實體的公鑰、密鑰備份及恢復系統(tǒng)。假如用戶丟失了密鑰，會造成已經(jīng)加密的文件無法解密，引起數(shù)據(jù)丟失，為了避免這種情況，PKI提供密鑰備份及恢復機制。整個PKI系統(tǒng)中，只有CA會和普通用戶發(fā)生聯(lián)系，其他所有部分對用戶來說都是透明的。
　　二、公鑰基礎設施在電子商務安全中的作用
　　公鑰基礎設施是利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供加密和數(shù)字簽名等安全服務的基礎設施。它以公然密鑰密碼算法為基礎，結(jié)合對稱密碼算法、摘要算法，通過數(shù)字簽名、數(shù)字證書等技術(shù)來保證網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的機密性、完整性、不可否認性以及身份鑒別。公鑰基礎設施作為一項有效的工具，提供在Intranet，Extranet及Internet網(wǎng)絡環(huán)境問交換數(shù)據(jù)的信任基礎。其主要目的是通過自動治理密鑰和證書，為用戶建立起一個安全的網(wǎng)絡運行環(huán)境，使用戶可以在多種應用環(huán)境下方便地使用加密和數(shù)字簽名技術(shù)，從而保證電子商務的交易安全。PKI應用系統(tǒng)應具有以下基本功能：公鑰密碼證書治理、黑名單的發(fā)布和治理、密鑰的備份和恢復、自動更新密鑰、自動治理歷史密鑰、支持交叉認證。
　　三、公鑰基礎設施在電子商務安全方面的應用
　　1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性
　　PKI的主要的功能之一就是保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性，即：數(shù)據(jù)在傳輸過程中，不能被非授權(quán)者偷看。PKI是建立在公共密鑰理論的基礎上的，從公共密鑰理論出發(fā)，公鑰和私鑰配合使用可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性。數(shù)據(jù)的發(fā)送者希看其所發(fā)送的數(shù)據(jù)能安全的傳送到接收者手中，并且只被有權(quán)查看該數(shù)據(jù)的接收者所閱讀。數(shù)據(jù)發(fā)送者首先利用接收者的公鑰將其明文加密，然后將密文傳送給接收者，接收者收到數(shù)據(jù)以后，利用其私鑰將其解密，還原為明文，即使是數(shù)據(jù)被非法截獲，由于沒有接收者的私有密鑰，別人也無法將其解碼。這樣使數(shù)據(jù)的發(fā)送者可以放心地發(fā)送數(shù)據(jù)。
　　2.身份標識和認證
　　PKI另一個主要的功能就是在電子交易中進行身份驗證，交易雙方利用PKI提供的電子證書(Digital ID)來證實并驗證其身份。在網(wǎng)絡這一虛擬的環(huán)境中進行實時議價、采購、付款等商務活動，并保證交易的有效性，即交易不可被否認的功能。PKI已經(jīng)成為識別用戶身份的事實上的技術(shù)標準，要想用數(shù)字證書進行身份驗證就必須具有PKI。在身份驗證過程中，利用發(fā)送者的私有密鑰加密可以驗證發(fā)送者的身份，而用接收者的私有密鑰解密可以同時保證傳輸數(shù)據(jù)的機密性。由于發(fā)送方私有密鑰的保密性，使得接收方既可以根據(jù)驗證結(jié)果來拒收該報文，也能使其無法偽造報文簽名及對報文進行修改，原因是數(shù)字簽名是對整個報文進行的，是一組代表報文特征的定長代碼，同一個人對不同的報文將產(chǎn)生不同的數(shù)字簽名。這就解決了接收方可能對數(shù)據(jù)進行改動的題目，也避免了發(fā)送方逃避責任的可能性。
　　3.信任關(guān)系的建立
　　在電子商務環(huán)境下，其活動可以分為以下幾類：BtoB，企業(yè)與企業(yè)問的電子商務；BtoC，企業(yè)與消費者間的電子商務；CtoC，消費者與消費者間的電子商務；BtoC，企業(yè)與政府間的電子商務。在虛擬的網(wǎng)絡環(huán)境下，對于如此錯綜復雜的關(guān)系，應建立一個有效的相互信任機制來保證雙方間的交易安全，以促進整個電子商務活動效率進步。如何在Internet環(huán)境下建立公平、安全的交易信任關(guān)系是電子商務領(lǐng)域的一個最重要的也最具有挑戰(zhàn)性的課題。基于Internet的各種上風，各企業(yè)希看通過向每一個有權(quán)訪問這個網(wǎng)絡的用戶簽發(fā)證書的方式，使自己的客戶和合作伙伴可以通過外聯(lián)網(wǎng)來訪問自己的內(nèi)部網(wǎng)絡。對終極用戶來說可能同時接受很多訪問的授權(quán)，但他們并不想治理多個證書，而是�？粗灰獡碛幸粋�證書就能通過所有合作伙伴的網(wǎng)絡認證。這一題目的關(guān)鍵解決思路在于如何保證多廠商PKI環(huán)境具有可互操縱性。
　　在前面提到：PKI的關(guān)鍵組成部分是CA，它負責天生、分發(fā)和撤消數(shù)字證書，通過認證過程將一個公共密鑰值和一個人、一臺計算機或一個實體聯(lián)系起來，并且具有分層的組織結(jié)構(gòu)。當企業(yè)打算通過為得到可靠性和信任，而使用PKI而與另一家企業(yè)進行通訊時，就出現(xiàn)了如何建立信任關(guān)系這一困難。為了保證CA分層體系之問具有可操縱性，不同的分層體系，必須能夠索取和驗證每個CA體系的有效性。由于早期的PKI產(chǎn)品使用的是專利協(xié)議，不同PKI產(chǎn)品間的可互操縱性幾乎為零。但PKIX(Public Key Infrastructure and X．509)標準和X．509證書標準的開發(fā)大大增加了互操縱性。目前解決電子交易中的信任關(guān)系題目主要有以下幾種方案。
　　(1)直接信任模型。即：在A、B兩家企業(yè)都擁有自己的CA機構(gòu)，并且兩家企業(yè)的CA產(chǎn)品都是同一家供給商提供的條件下，保持兩家企業(yè)現(xiàn)有的家譜結(jié)構(gòu)不變，讓頂層的CA機構(gòu)安全地交換它們的公然密鑰，并分別在A、B兩家企業(yè)內(nèi)部傳播對方企業(yè)的公然密鑰，這是一種直接信任關(guān)系建立。當然這個過程實現(xiàn)起來相當繁瑣，而信任關(guān)系作廢時的處理也則更加復雜。
　　(2)交叉信任模型。即：A、B兩家企業(yè)的頂層的CA機構(gòu)分別為對方的頂層CA機構(gòu)的公然密鑰簽發(fā)一個證實證書，其它驗證關(guān)系保持不變。這樣，A、B兩家企業(yè)就建立起了一種交叉信任關(guān)系。當B企業(yè)的終極用戶收到一封來自A企業(yè)的終極用戶的信件時，它就可以沿著證書路徑上溯檢索到A企業(yè)的頂層證書，再使用A企業(yè)的證書對其終極用戶進行驗證。同時，當A企業(yè)的終極用戶想訪問B企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)的數(shù)據(jù)時，身份驗證工作由交叉證書直接完成，他可以直接利用A企業(yè)簽發(fā)的證書連接到B企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡。

【公鑰基礎設施與安全電子商務】相關(guān)文章：

公鑰基礎設施PKI及其在公鑰基礎設施PKI中的應用研究03-08

公鑰密碼原理及其應用12-27

基于PKI機制的公鑰加密體系研究12-08

一種基于“陷門收縮”原理的公鑰算法12-05

電子商務安全分析03-08

電子商務安全論文07-21

電子商務安全論文（經(jīng)典）05-27

PKI/PMI與電子商務安全03-20

電子商務安全題目及策略03-20

電子商務安全策略12-07