PKI技术在电子邮件加密中的应用研究
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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体系公钥基础设施PKI技术与应用发展公钥基础设施PKI技术与应用发展一、概述PKI是“Public Key Infrastructure”的缩写,意为“公钥基础设施”。
简单地说,PKI技术就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。
公钥体制是目前应用最广泛的一种加密体制,在这一体制中,加密密钥与解密密钥各不相同,发送信息的人利用接收者的公钥发送加密信息,接收者再利用自己专有的私钥进行解密。
这种方式既保证了信息的机密性,又能保证信息具有不可抵赖性。
目前,公钥体制广泛地用于CA认证、数字签名和密钥交换等领域。
PKI似乎可以解决绝大多数网络安全问题,并初步形成了一套完整的解决方案,它是基于公开密钥理论和技术建立起来的安全体系,是提供信息安全服务的具有普适性的安全基础设施。
该体系在统一的安全认证标准和规范基础上提供在线身份认证,是CA认证、数字证书、数字签名以及相关安全应用组件模块的集合。
作为一种技术体系,PKI 可以作为支持认证、完整性、机密性和不可否认性的技术基础,从技术上解决网上身份认证、信息完整性和抗抵赖等安全问题,为网络应用提供可靠的安全保障。
但PKI绝不仅仅涉及到技术层面的问题,还涉及到电子政务、电子商务以及国家信息化的整体发展战略等多层面问题。
PKI作为国家信息化的基础设施,是相关技术、应用、组织、规范和法律法规的总和,是一个宏观体系,其本身就体现了强大的国家实力。
PKI的核心是要解决信息网络空间中的信任问题,确定信息网络空间中各种经济、军事和管理行为主体(包括组织和个人)身份的惟一性、真实性和合法性,保护信息网络空间中各种主体的安全利益。
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。
PKI是20世纪80年代由美国学者提出来了的概念,实际上,授权管理基础设施、可信时间戳服务系统、安全保密管理系统、统一的安全电子政务平台等的构筑都离不开它的支持。
S/MIME介绍S/MIME(Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions)是一种用于保护电子邮件通信安全的标准。
它基于公钥基础设施(PKI)技术,使用数字证书和加密算法来实现电子邮件的加密、数字签名和身份验证。
S/MIME能确保邮件在传输过程中的机密性、完整性和真实性。
S/MIME的主要功能:加密:S/MIME使用非对称加密技术对邮件内容进行加密,确保只有预期的收件人能够解密并阅读邮件。
这有助于保护邮件在传输过程中的机密性,防止未经授权的访问和窃听。
数字签名:S/MIME允许发送者对邮件进行数字签名,验证邮件的完整性和发送者的身份。
数字签名能确保邮件在传输过程中没有被篡改,并提供一种确认发送者身份的方法。
身份验证:S/MIME使用数字证书来验证发送者和接收者的身份。
数字证书是由受信任的证书颁发机构(CA)颁发的,包含公钥和证书持有人的身份信息。
这有助于防止欺诈和伪造邮件。
举例说明:假设Alice 和Bob 都有S/MIME 数字证书,他们想要通过电子邮件安全地交换信息。
以下是S/MIME 的应用示例:加密:Alice 使用Bob 的公钥加密邮件内容,然后将加密后的邮件发送给Bob。
Bob 收到邮件后,使用自己的私钥解密邮件内容。
在这个过程中,只有拥有私钥的Bob 能够解密邮件,保证了邮件的机密性。
数字签名:Alice 使用自己的私钥对邮件进行数字签名。
Bob 收到邮件后,使用Alice 的公钥验证数字签名。
通过验证数字签名,Bob 可以确认邮件的完整性和Alice 的身份。
身份验证:通过数字证书,Alice 和Bob 都能确认对方的身份。
证书颁发机构(CA)为证书提供信任背书,确保公钥和身份信息的真实性。
总之,S/MIME 通过加密、数字签名和身份验证技术,确保电子邮件在传输过程中的安全性。
用户需要从受信任的证书颁发机构(CA)获取数字证书,并在邮件客户端中配置S/MIME 设置,以使用这些安全功能。
数据加密技术中密钥管理的实现方式研究【摘要】数据加密技术是现在为了保护数据安全最常用的基本技术,在给数据加密过程中会产生相应的密钥,用于对数据进行加密和解密,随着网上传输的信息量越来越大,相应产生了很多密钥,为防止非法攻击者窃取和攻击密钥,要对密钥进行安全管理,密钥的管理主要包括从密钥产生到吊销这一生产周期的管理,以及对密钥管理的几种方法,主要包括秘密共享、密钥托管和公钥基础设施pki,其中pki是现在比较成熟和应用最广的密钥管理框架。
【关键词】密钥管理;pki;rsa;aes一、绪论1.1研究背景网络在当今世界无处不在,所以网络的安全问题越来越重要,尤其是网络传输过程的信息安全性,近些年来有很多政府网站,商业网站等被黑客攻击,造成了很大的经济等损失,所以我们应该加强网络的安全性。
1.2课题研究的意义密钥管理是一门综合性的技术,它包括理论因素、人为因素、技术因素等方面。
但是一个好的密钥管理系统应当尽量不依赖于人的因素。
密钥管理的目标是使得密钥具有机密性、真实性和使用的合法性。
最终目的是为了提高系统的安全性。
二、关于数据加密算法的描述2.1 rsa算法简述(非对称密码体制)2.1.1 密钥生成算法①选取两个大素数p和q,计算n=pq和欧拉函数∮(n)=(p-1)(q-1);②随即选取整数e,1<e<∮(n),满足gcd(e,∮(n))=1,计算d=e-1mod∮(n);③公钥为 (n,e),可以公开。
私钥为(p,q,,d),需要保密。
约定rsa算法的明文空间和秘闻空间均为zn={0,1,…,n-1}。
2.1.2 加密算法为了给用户a发送明文m,b进行如下操作:①首先获得a的公钥(n;e);②计算明文c=me mod n③将密文c发送给a。
2.1.3 解密算法为了恢复明文m,接受者a利用其私钥d计算m=cd mod n2.2 aes算法描述(对称密码体制)aes算法基于排列和置换运算。
排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。