PKI技术
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pki网络安全认证技术PKI(公钥基础设施)是一种网络安全认证技术,通过构建一个可信的实体、数字证书和相关的管理系统,来确保网络通信的安全性和可靠性。
PKI技术采用了公钥密码学和数字证书来完成身份认证、数据加密和数据完整性校验等功能,是当今广泛应用于各类网络应用的基础设施。
PKI技术的核心是公钥密码学。
公钥密码学是一种使用非对称密钥对进行加解密的密码学技术,其中包含了公钥和私钥两个密钥。
公钥可以自由传播,而私钥只有密钥的拥有者可以使用。
PKI利用公钥密码学的非对称特性,将公钥存储在数字证书中,通过这些证书来实现身份认证和数据加密。
在PKI网络安全认证技术中,数字证书是重要的组成部分。
数字证书是一种由认证机构(CA)签发的包含了公钥和一些相关信息的电子文档,用于证明一个实体的身份。
数字证书可以用来验证通信双方的身份,确保没有中间人攻击和伪造身份的风险。
CA是PKI系统中的核心机构,负责签发证书、验证身份和管理证书的吊销列表。
PKI技术的应用领域非常广泛。
在企业内部,PKI可以用于实现内部通信的安全性,比如虚拟专用网络(VPN)的建立,远程访问和身份认证等功能。
在电子商务中,PKI可以用于保护网上支付和数据传输的安全,防止用户信息被泄漏和篡改。
在政府和公共服务中,PKI可以用于实现电子邮件签名、电子票据、电子投票等功能。
PKI技术能够提供充分的安全性和可靠性,但也存在一些潜在的问题。
首先,PKI技术的实施和管理比较复杂,需要建立一个完善的证书管理机构和合适的密钥管理策略。
其次,PKI的安全性依赖于私钥的保护,如果私钥被泄漏或者私钥的持有者不安全地使用私钥,将会导致安全风险。
此外,PKI的实施还需要考虑到兼容性和互操作性等问题,因为不同的系统可能使用不同的PKI实现。
总之,PKI网络安全认证技术是一种基于公钥密码学和数字证书的安全机制,能够提供身份认证、数据加密和数据完整性校验等功能。
它在各类网络应用中得到了广泛的应用,但也面临一些挑战和风险。
公钥基础结构PKI技术PKI是一种遵循标准的利用公钥加密技术为电子商务的开展提供一套安全基础平台的技术和规范。
用户可利用PKI平台提供的服务进行安全通信。
PKI的理论基础是基于密码学,它所使用的基础技术包括加密(非对称和对称)、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。
PKI技术主要是基于非对称密钥密码技术,即公开密钥密码技术,同时也交叉使用对称密钥密码技术,两者取长补短,相辅相成,使PKI能够成为方便、灵活的安全服务的安全基础设施。
使用基于公钥技术系统的用户建立安全通信信任机制的基础是:网上进行的任何需要安全服务的通信都是建立在公钥的基础之上的,而与公钥成对的私钥只掌握在他们与之通信的另一方。
这个信任的基础是通过公钥证书的使用来实现的。
公钥证书就是一个用户的身份与他所持有的公钥的结合,在结合之前由一个可信任的权威机构CA来证实用户的身份,然后由其对该用户身份及对应公钥相结合的证书进行数字签名,以证明其证书的有效性。
认证机构(Certificate Authority,CA)是PKI的核心组成部分,一般简称为CA,在业界通常称为认证中心。
它是数字证书的签发机构。
证书是公开密钥体制的一种密钥管理媒介。
它是一种权威性的电子文档,形同网络计算环境中的一种身份证,用于证明某一主体(如人、服务器等)的身份及其公开密钥的合法性。
在使用公钥体制的网络环境中,必须向公钥的使用者证明公钥的真实合法性。
因此,在公钥体制环境下,必须有一个可信的机构来对任何一个主体的公钥进行公证,证明主体的身份以及它与公钥的匹配关系。
CA正是这样的机构。
PKI必须具有权威认证机构CA在公钥加密技术基础上对证书的产生、管理、存档、发放以及作废进行管理的功能,包括实现这些功能的全部硬件、软件、人力资源、相关政策和操作程序,以及为PKI体系中的各成员提供全部的安全服务,如实现通信中各实体的身份认证,保证数据的完整,抗否认性和信息保密等。
pki网络安全认证技术与编程实现PKI(Public Key Infrastructure,公钥基础设施)是一种用于建立、管理和销毁数字证书的体系结构,旨在保障网络通信的安全性。
PKI网络安全认证技术是指利用PKI体系结构对网络通信进行安全认证和保护的方法和技术。
PKI网络安全认证技术的主要特点是依赖于公钥和私钥的配对,其中公钥用于加密和验证,私钥用于解密和签名。
PKI通过证书来管理这些公钥和私钥的配对关系,每个通信实体都有一个对应的数字证书,该证书包含了公钥和其他相关的信息,以及认证机构(CA,Certificate Authority)对该证书的签名。
通过验证数字证书的签名,可以确保通信实体的身份和证书的完整性。
PKI网络安全认证技术的编程实现需要使用相应的加密算法和数字证书库。
常用的加密算法包括RSA、DSA和ECC等,数字证书库包括OpenSSL、CryptoAPI和Java Cryptography Extension(JCE)等。
在编程实现上,首先需要生成密钥对,即公钥和私钥。
对于常见的RSA加密算法,可以使用OpenSSL库中的相关函数来生成密钥对。
然后,可以使用私钥对数据进行签名,使用公钥对签名后的数据进行验证。
签名和验证的过程可以使用OpenSSL中的RSA_sign和RSA_verify函数实现。
生成密钥对和签名验证只是PKI网络安全认证技术中的一部分,还需要编写其他相关的代码来处理数字证书的生成、管理和验证。
比如,可以使用OpenSSL库中的函数生成自签名证书或向CA申请证书,还可以使用密钥库(KeyStore)来存储和管理证书。
此外,还需要实现相关的安全通信协议,比如SSL/TLS,来建立加密通信通道。
总而言之,PKI网络安全认证技术的编程实现需要使用相应的加密算法和数字证书库,以及相关的安全通信协议。
通过生成密钥对、签名和验证等操作,可以实现对网络通信的安全认证和保护。
PKI技术介绍PKI技术介绍一、PKI的概念公钥基础设施(Public Key Infrastructure,简称PKI)是目前网络安全建设的基础与核心’是电子商务安全实施的基本保障,因此,对PKI技术的研究和开发成为目前信息安全领域的热点。
从字面上理解,PKI就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。
PKI 技术是信息安全技术的核心,也是电子商务的关键和基础技86由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理的接触,因而使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。
而PKI技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术,它能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。
通常,一个实用的PKI体系应该是安全的、易用的、灵活的和经济的,它必须充分考虑互操作性和可扩展性。
一个有效的PKI系统必须是安全的和透明的,用户在获得加密和数字签名服务时,不需要详细地了解PKI的内部运作机制。
在一个典型、完整和有效的PKI系统中,除证书的创建和发布,特别是证书的撤销,一个可用的PKI产品还必须提供相应的密钥管理服务,包括密钥的备份、恢复和更新等。
没有一个好的密钥管理系统,将极大影响一个PKI系统的规模、可伸缩性和在协同网络中的运行成本。
在一个企业中,PKI系统必须有能力为一个用户管理多对密钥和证书,能够提供安全策略编辑和管理工具,如密钥周期和密钥用途等。
二、PKI的主要功能PKI的功能包括很多方面,主要有签发数字证书、作废证书、签发与发布证书作废表、存储与检索证书和证书作废表、密钥生成、密钥备份和恢复、密钥作废与更新、密钥归档等,以及最近增加的一些功能,知时戳、基于策略的证书校验等。
1注册管理注册管理主要完成收集用户信息、确认用户身份的功能。
这里指的用户是指将要向认证中心(即CA)申请数字证书的客户,它可以是个人,也可以是集团、企业等机构。
一般说来,注册管理都是由一个独立的注册机构(即RA)来承担的。
pki技术PKI(公钥基础设施)技术是一种广泛应用于网络安全领域的加密技术,其基本原理是通过应用密码学的方法,为公钥和私钥的生成、分发、管理和撤销提供一套完整的解决方案。
PKI技术被广泛应用于数字签名、身份认证、数据加密等方面,为网络通信提供了安全和可靠的保障。
PKI技术的原理核心是非对称加密算法,也就是公钥和私钥的加密机制。
在传统的对称加密算法中,发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密,但是在实际应用中,如何安全地将密钥传输给对方是一个难题。
而非对称加密算法则通过公钥和私钥的机制,可以实现安全的密钥交换,确保密钥只有合法的用户才能访问。
PKI技术的核心组成包括数字证书、证书颁发机构(CA)、注册机构(RA)和证书撤销列表(CRL)等。
数字证书是PKI技术的核心,它是通过CA机构颁发的一种电子证书,用于证明用户身份的真实性和数据完整性。
数字证书包含了用户的公钥、用户身份信息以及CA机构的签名,通过验证数字证书的有效性,可以确认用户的身份和数据的完整性。
CA机构是PKI技术的核心组织,负责管理和颁发数字证书。
CA机构通常由第三方机构担任,通过对用户身份进行验证和签名操作来验证数字证书的有效性。
CA机构的公钥会事先被广泛分发,而用户则可以使用CA机构的公钥来验证数字证书的有效性。
RA机构则是CA机构的助手,负责用户身份审核和证书申请的处理工作。
RA机构根据用户的身份信息和需求,对用户进行身份验证,并将审核通过的申请提交给CA机构进行签名和颁发数字证书。
CRL则是用于证书撤销的机制,当数字证书的私钥泄露、用户信息变更或者证书已过期等情况发生时,用户可以将相关证书加入CRL列表中,以通知其他用户该证书的无效性。
PKI技术的应用非常广泛,其中最为常见的应用是数字签名和身份认证。
数字签名利用非对称加密算法,为电子文档提供身份认证和数据完整性。
发送方通过用自己的私钥对电子文档进行加密生成数字签名,接收方可以使用发送方的公钥来验证数字签名的有效性,确保电子文档的真实性和完整性。
PKI基础理论PKI(Public Key Infrastructure)含义为“公钥基础设施”,PKI 技术是利用公钥理论和技术建立的提供信息安全服务的基础设施,PKI 的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。
PKI基础设施采用证书管理公钥,通过第三方的可信任机构--认证中心,把用户的公钥和用户的其他标识信息捆绑在一起,在Internet网上验证用户的身份。
PKI基础设施把公钥密码和对称密码结合起来,在Internet网上实现密钥的自动管理,保证网上数据的安全传输。
从广义上讲,所有提供公钥加密和数字签名服务的系统,都可归结为PKI系统的一部分,PKI的主要目的是通过自动管理密钥和证书,为用户建立起一个安全的网络运行环境,使用户可以在多种应用环境下方便的使用加密和数字签名技术,从而保证网上数据的机密性、完整性、有效性。
一、PKI原理PKI公共密钥体系是利用公共密钥算法的特点,建立一套证书发放、管理和使用的体系,来支持和完成网络系统中的身份认证、信息加密、保证数据完整性和抗抵赖性。
PKI 体系可以有多种不同的体系结构、实现方法和通信协议。
公共(非对称)密钥算法使用加密算法和一对密钥:一个公共密钥(公钥,public key)和一个私有密钥(私钥,private key)。
其基本原理是:由一个密钥进行加密的信息内容,只能由与之配对的另一个密钥才能进行解密。
公钥可以广泛地发给与自己有关的通信者,私钥则需要十分安全地存放起来。
使用中,甲方可以用乙方的公钥对数据进行加密并传送给乙方,乙方可以使用自己的私钥完成解密。
公钥通过电子证书与其拥有者的姓名、工作单位、邮箱地址等捆绑在一起,由权威机构(CA, Certificate Authority)认证、发放和管理。
把证书交给对方时就把自己的公钥传送给了对方。
证书也可以存放在一个公开的地方,让别人能够方便地找到和下载。
公共密钥方法还提供了进行数字签名的办法:签字方对要发送的数据提取摘要并用自己的私钥对其进行加密;接收方验证签字方证书的有效性和身份,用签字方公钥进行解密和验证,确认被签字的信息的完整性和抗抵赖性。
PKI详解⼀、什么是PKI?官⽅定义:PKI是Public Key Infrastructure的⾸字母缩写,翻译过来就是公钥基础设施;PKI是⼀种遵循标准的利⽤公钥加密技术为电⼦商务的开展提供⼀套安全基础平台的技术和规范。
PKI技术是⼀种遵循既定标准的密钥管理平台,它的基础是加密技术,核⼼是证书服务,⽀持集中⾃动的密钥管理和密钥分配,能够为所有的⽹络应⽤提供加密和数字签名等密码服务及所需要的密钥和证书管理体系。
通俗理解:PKI就是利⽤公开密钥理论和技术建⽴提供安全服务的、具有通⽤性的基础设施,是创建、颁发、管理、注销公钥证书所涉及的所有软件、硬件集合体,PKI可以⽤来建⽴不同实体间的"信任"关系,它是⽬前⽹络安全建设的基础与核⼼。
PKI的主要任务是在开放环境中为开放性业务提供基于⾮对称密钥密码技术的⼀系列安全服务,包括⾝份证书和密钥管理、机密性、完整性、⾝份认证和数字签名等。
因此,⽤户可利⽤PKI平台提供的服务进⾏电⼦商务和电⼦政务应⽤。
⼆、 PKI技术原理与组成架构2.1 PKI技术要解决哪些问题先了解什么是密钥?什么是证书?密钥在我之前写的"密码学原理"⽂章⾥有提到过。
密钥通俗理解就是你想传送⽂件和数据时,怕被别⼈截获后看到,就在传输前⽤⼀种算法加上密,使别⼈截获了也不容易得到明⽂,然后接受⽅得到密⽂后,解密出来就可以看到你传给他的数据和⽂件了。
密钥的作⽤就是保密,算法是加密的⽅法。
证书的通俗理解:要开车得先考驾照,驾照上⾯记有本⼈的照⽚、姓名、出⽣⽇期等个⼈信息,以及有效期、准驾车辆的类型等信息,并由公安局在上⾯盖章。
我们只要看到驾照,就可以知道公安局认定此⼈具有驾驶车辆的资格。
证书其实和驾照很相似,⾥⾯记有姓名、组织、邮箱地址等个⼈信息,以及属于此⼈的公钥,并由认证机构( Certification Authority. Certifying Authority, CA )施加数字签名。
PKI(Public Key Infrastructure )即"公钥基础设施",是一种遵循既定标准的密钥管理平台,它能够为所有网络应用提供加密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系,简单来说,PKI就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。
PKI技术是信息安全技术的核心,也是电子商务的关键和基础技术。
PKI的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。
PKI综述PKI是Public Key Infrastructure的缩写,是指用公钥概念和技术来实施和提供安全服务的具有普适性的安全基础设施。
这个定义涵盖的内容比较宽,是一个被很多人接受的概念。
这个定义说明,任何以公钥技术为基础的安全基础设施都是PKI。
当然,没有好的非对称算法和好的密钥管理就不可能提供完善的安全服务,也就不能叫做PKI。
也就是说,该定义中已经隐含了必须具有的密钥管理功能。
X.509标准中,为了区别于权限管理基础设施(Privilege Management Infrastructure,简称PMI),将PKI定义为支持公开密钥管理并能支持认证、加密、完整性和可追究性服务的基础设施]。
这个概念与第一个概念相比,不仅仅叙述PKI能提供的安全服务,更强调PKI 必须支持公开密钥的管理。
也就是说,仅仅使用公钥技术还不能叫做PKI,还应该提供公开密钥的管理。
因为PMI仅仅使用公钥技术但并不管理公开密钥,所以,PMI就可以单独进行描述了而不至于跟公钥证书等概念混淆。
X.509中从概念上分清PKI和PMI有利于标准的叙述。
然而,由于PMI使用了公钥技术,PMI的使用和建立必须先有PKI的密钥管理支持。
也就是说,PMI不得不把自己与PKI绑定在一起。
当我们把两者合二为一时,PMI+PKI 就完全落在X.509标准定义的PKI范畴内。
根据X.509的定义,PMI+PKI仍旧可以叫做PKI,而PMI完全可以看成PKI的一个部分。
PKI技术
摘要:公钥基础设施(PKI )是信息安全基础设施的一个重要组成部分,是一种普遍适用
的网络安全基础设施。
随着PKI的广泛应用和不断发展,目前它已经形成一套比较成
熟完善的理论和应用模型。
PKI在电子商务、电子政务以及网络安全保障等方面发挥
着极为重要的作用。
PKI是以公钥密码理论为基础的,它的应用涵盖了密码学中的大部分知识和技术,
它是一个开放结构,基十安全和效率的改进是没有终点的,直到一个新的安全体
系可以完全替代它。
关键词:PKI;认证中心;密钥;信任模式;数字签名;
一、前言
日前应用的网络传输安个保障技术卞要是防火墙技术。
所谓,“防火墙”是指一种将内部网和公众访问网分开的力法,它实际上是一种隔离技术,能够最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。
当浏览WEB页面,注册个人信息时,由于Internet的开放型和匿名性,浏览者不知道WEB页面是否是一个欺骗用户个人资料的陷阱,而WEB也不知道注册者所填写的资料的真实性,因此彼此双方都不能信任。
这些都迫切需要一种机制来保障浏览器与WEB服务器身份的真实性以及传输信息的保密性。
利用PKI 技术,在浏览器和WEB 服务器之间建立基于SSL协议的安个连接,通信双力利用数字证书验证对方的身份,然后共同协商一个会话密钥,加密通道的信息,从而实现对应用层的透明。
二、PKI的组成
1)认证和注册机构
认证机构(CA)和注册机构(RA)中负责与用户打交道的部分。
CA的功能是按照制定的安全策略验证用户提交资料的真实性。
设置RA的主要的目的是接收用户提交的资料,它的功能可以是由CA代替,但在概念上RA是独立的,在实际中设置RA也有利于分担CA的负担并实现一些增强的功能,如实施对用户信息的预审核策略等。
2)证书管理
在PKI中,证书管理管理部分负责发布公钥证书并及时撤销过期的证书。
3)密钥管理
PKI的密钥主要涉及密钥更新、密钥备份与恢复、密钥历史档案管理三个部分。
4)非否认服务
由于产生时间戳等数据的功能通用性比较强,在又可信第三方产生的情况下能够获得更好的非否认证证据,因此,PKI系统一般有选择的讲他们作为服务提供给用户。
5)系统间的认证
构建一个能够管理世界范围的PKI是困难的,现实的情况是,多个PKI独立的运行,为不同环境下的不同用户群体服务。
显然,不同PKI下的用户可能存在安全通信的需求,因此,产生了PKI之间进行认证的问题。
为了解决这一问题,CA往往被组织在一定的新人模式下,在这个模型下,不同的CA之间存在信任关系。
6)客户端软件
PKI的用户需要一定的客户端软件实施私钥的保护、公钥证书的获取、证书状态的查询、对时间戳的请求等功能,因此,这部分客户端软件也是PKI的组成部分(课本P51)
三、PKI 的原理
公钥基础设施PKI 的原理,顾名思义PKI 是基于公钥密码技术的。
要想深刻理解PKI的原理,就一定要对PKI 涉及到的密码学知识有比较透彻的理解。
下面简单介绍一下密码学知识。
对于普通的对称密码学,加密运算与解密运算使用同样的密钥。
通常,使用的加密算法比较简便高效,密钥简短,破译极其困难,由于系统的保密性主要取决于密钥的安全性,所以,在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是一个严峻的问题。
正是由于对称密码学中双方都使用相同的密钥,因此无法实现数据签名和不可否认性等功能。
而与此不同的非对称密码学,具有两个密钥,一个是公钥一个是私钥,它们具有这种性质:用公钥加密的文件只能用私钥解密,而私钥加密的文件只能用公钥解密。
公钥顾名思义是公开的,所有的人都可以得到它;私钥也顾名思义是私有的,不应被其他人得到,具有唯一性。
这样就可以满足电子商务中需要的一些安全要求。
比如说要证明某个文件是特定人的,该人就可以用他的私钥对文件加密,别人如果能用他的公钥解密此文件,说明此文件就是这个人的,这就可以说是一种认证的实现。
还有如果只想让某个人看到一个文件,就可以用此人的公钥加密文件然后传给他,这时只有他自己可以用私钥解密,这可以说是保密性的实现。
基于这种原理还可以实现完整性。
这就是PKI 所依赖的核心思想,这部分对于深刻把握PKI 是很重要的,而恰恰这部分是最有意思的。
比如在现实生活中,我们想给某个人在网上传送一个机密文件,该文件我们只想让那个人看到,我们设想了很多方法,首先我们想到了用对称密码将文件加密,而在我们把加密后的文件传送给他后,我们又必须得让他知道解密用的密钥,这样就又出现了一个新的问题,就是我们如何保密的传输该密钥,此时我们发现传输对称密钥也不可靠。
后来我们可以改用非对称密码的技术加密,此时发现问题逐渐解决了。
然而又有了一个新的问题产生,那就是如何才能确定这个公钥就是某个人的,假如我们得到了一个虚假的公钥,比如说我们想传给A 一个文件,于是开始查找A 的公钥,但是这时B 从中捣乱,他把自己的公钥替换了A 的公钥,让我们错误的认为B 的公钥就是A 的公钥,导致我们最终使用B 的公钥加密文件,结果A 无法打开文件,而B 可以打开文件,这样B 实现了对保密信息的窃取行为。
因此就算是采用非对称密码技术,我们仍旧无法保证保密性的实现,那我们如何才能确切的得到我们想要的人的公钥呢?这时我们很自然的想到需要一个仲裁机构,或者说是一个权威的机构,它能为我准确无误的提供我们需要的人的公钥,这就是CA。
这实际上也是应用公钥技术的关键,即如何确认某个人真正拥有公钥(及对应的私钥)。
在PKI 中,为了确保用户的身份及他所持有密钥的正确匹配,公开密钥系统需要一个值得信赖而且独立的第三方机构充当认证中心(Certification Authority,CA),来确认公钥拥有人的真正身份。
就象公安局发放的身份证一样,认证中心发放一个叫"数字证书"的身份证明。
这个数字证书包含了用户身份的部分信息及用户所持有的公钥。
象公安局对身份证盖章一样,认证中心利用本身的私钥为数字证书加上数字签名。
任何想发放自己公钥的用户,可以去认证中心申请自己的证书。
认证中心在鉴定该人的真实身份后,颁发包含用户公钥的数字证书。
其他用户只要能验证证书是真实的,并且信任颁发证书的认证中心,就可以确认用
户的公钥。
认证中心是公钥基础设施的核心,有了大家信任的认证中心,用户才能放心方便的使用公钥技术带来的安全服务。
四、参考文献
[1] 《公钥基础设施(PKI)实现和管理电子安全》[美] Andrew Nash 等著清华大学出版社
[2] 《公钥基础设施PKI 与认证机构CA》关振胜著电子工业出版社出版。