电子商务中的安全基础设施PKI技术

PKI和数字证书是网络安全领域中非常重要的概念，它们在保障通信和数据安全方面起着至关重要的作用。

本文将从基本概念出发，简要介绍PKI和数字证书的相关内容。

一、PKI的基本概念1. PKI即公钥基础设施，它是一种基于公钥加密技术的安全体系，用于管理数字证书的发放、验证和吊销等一系列操作。

PKI的核心是建立信任，为了确保通信双方的身份和数据的机密性，采用了公钥加密技术和数字证书的方式来实现。

2. PKI体系中包括密钥管理、数字证书管理、证书颁发机构（CA）、注册机构（RA）等组成部分，通过这些组成部分的协作，实现了在网络通信中的安全性和可靠性。

二、数字证书的基本概念1. 数字证书是PKI体系中的重要组成部分，它是用于验证公钥持有者身份的一种电子证明。

数字证书包含了公钥持有者的身份信息、公钥以及颁发该证书的证书颁发机构（CA）的数字签名等信息。

2. 数字证书在网络通信中起着至关重要的作用，它能够确保通信双方的身份合法性和数据的完整性，是实现安全通信的重要手段。

3. 数字证书通常采用X.509标准进行制定，包括了证书的结构、内容、扩展字段等规范，以确保数字证书的统一标准和互操作性。

三、PKI和数字证书的工作原理1. PKI通过证书颁发机构（CA）来管理数字证书的发放、验证和吊销等操作，CA是PKI体系中的核心角色，负责签发和管理数字证书。

2. 数字证书的工作原理是利用公钥加密技术和数字签名技术来确保通信双方的身份合法性和数据的完整性。

当通信双方需要进行安全通信时，首先需要获取对方的数字证书，然后使用CA的公钥对数字证书进行验证，确认对方的身份合法性；接着需要使用对方的公钥对数据进行加密和签名，确保数据在传输过程中不被篡改。

3. PKI和数字证书的工作原理可以保证通信的安全性和可靠性，有效防范了中间人攻击、数据篡改等安全威胁。

四、总结PKI和数字证书作为网络安全领域中不可或缺的组成部分，为网络通信提供了重要的安全保障。

（ ． 证书库 ２） （ ） 证 书撤消 ３． （ ） 密钥备 份和 恢复 ４． （ ． 自动密 钥更新 ５） （ ） 密钥文 档管理 ６． （ ． 交差认证 ７）
（ ． 支 持 不 可 否 认 ８） （ ． 时间戳 ９）
任何事物都有两面性 ，ｎｅ ｔ Ｉｔｍｅ给人们 带来方便的同时 ，也把人们 引进 了安全陷 阱。 目前， 阻碍 电子商务广泛应用的首要的
开放的 网络环境中如何保证 信息传递 中的 完整性 、 可靠性、 真实性 以及预防未经授权 的非法入侵者这几个方面 的问题上 。
２ ．１ 数据被非法截获 、读取或者修
改
Ｐ 的核心是解决信息 网络空间中的 ＫＩ
信任问题 ， 确定信息网络 、 信息空间中各种 经济 、 军事和管理行为行为主体 （ 包括组织 和个人 ）身份的唯一性、真 实性和合法性 。 是解 决网上 身份认 证、信息完整性和抗抵 赖等安全 问题 的技 术保障体 系。作为一个 安 全 基础 设 施 的 全 功 能 的 Ｐ 由一 系 列组 ＫＩ
Ｐ ＩＡ 证； Ｋ； 认 Ｃ 公钥 ； 钥 密
２ 电子 商 务存 在 的主 要 安 全 问题 、
电子商务就是指利用电子网络进行的 商务活动。但随着 电子交易的不断增多电 子商务的安全问题也频繁出现 ，主要是在
１
、
引 言
进 入新 的世 纪 ，随 着 网络 技 术 ，特 别是互联网技术在我国的迅速推广和普及， 各种网络应用如电子商务 、 电子政 、 网上银 行等也在我国迅速 发展。这大大地加快 了 我 国经济发展的现 代化节奏 ，同时也改变 了人们的生活方式 、 工作方式 ， 也大大提高 了人 们 的 提 高 了生 活 质 量 。 所 谓 电 子 商 务 是商务活动的电子化实现 ， 网上购物 、 如 网 上订票 、 网上交费、 股票的网上交割 ， 信用 卡等 ， 都属于这一应用范畴。 实现 了商业 它 信息的快速传递及共享 ，减少 了商业事务 的中间环节 ， 规范了商业票据的格式， 从而 大大提高 了商务活动的效率 。

集合。
2
第五讲
PKI
5.1.2
PKI的发展史
美国作为最早提出PKI概念的国家，于1996年成立了美国 联邦PKI筹委会，其PKI技术在世界上处于领先地位，与PKI
相关的绝大部分标准都由美国制定。
我国的PKI技术从1998年开始起步，由于政府和各有关部 门近年来对PKI产业的发展给予了高度重视，因此2001年PKI
PKCS#8：描述私有密钥信息格式，该信息包括公开密
钥算法的私有密钥以及可选的属性集等。
PKCS#9：定义一些用于PKCS#6证书扩展、PKCS#7
27
第五讲
PKI
数字签名和 PKCS#8私钥加密信息的属性类型。
PKCS#10：描述证书请求语法。 PKCS#11：称为Cyptoki，定义了一套独立于技术的程
序设计接口，用于智能卡和PCMCIA卡之类的加密设备。
PKCS#12：描述个人信息交换语法标准。描述了将用
户公钥、私钥、证书和其他相关信息打包的语法。
PKCS#13：椭圆曲线密码体制标准。
PKCS#14：伪随机数生成标准。
PKCS#15：密码令牌信息格式标准。
28
第五讲
PKI
5.4 PKI应用实例
技术被列为“十五”863计划信息安全主题重大项目，并于同
年10月成立了国家863计划信息安全基础设施研究中心。各个 地方、行业和国家行政主管部门纷纷上马建设CA认证机构， 提供PKI/CA解决方案的厂商比比皆是。
3
第五讲
PKI
行业 CA
地域 CA
电 信 CTCA
金 融 CFCA
邮 政 CPCA
4
上 海 SHECA

展提供 了安全保证。 目 国 内外 Ｐ Ｉ 前 Ｋ 的研 究均有进展。
关键 词 ：ＫＩ信 息安 全 ； Ｐ ； 电子 商 务
并设为三个工作组： 技术工作 源的访问 进行控制， 保证只有对资源拥有访问权 础设施指导委员会 ， １ ｗｑ、 事务工作组 ｗＧ 和法规 政策 工作组 ） 随着信息技术 日 新月异的发展 ， 正进 ＾ 限的主体才能访问资源。ｅ 人类 不可否认性（ｏ－ ｅ 组 ｆ ＮｎＲ — Ｐ ） 而基于 Ｘ ０ 的 Ｐ Ｉ ＸＸ的研究主要是 ５ ９ Ｋ（ ｌ ） Ｐ 个以网络为媒介的 信息时代， 基于 Ｉ ｅ ｅ 开展 ｐ ｄａｏ ） ｎｍｔ ｔ ｕ ｉ ｉ ：主要 目 ｔｎ 的是保护通信用户免于来自系 （ ＷＧ。 Ｌ ｎｒｔ ｔ ａ 研 发起和负责的。 ９５ １９ 的电子商务己经逐渐成为人们进行商务活动的新 统其它合法用户的威胁 ， 而不是来 自 未知攻击者 由 Ｉ ｅ ｃ工程技术组 Ｉ Ｆ Ｅ ＫＸ工作组 ， 它的任务是集中制 模式。广义的讲 ， 除了传统的商务活动外， 网络会 的威胁。由于电子商务的兴起对公共网络信息传 年， Ｔ 成立了Ｐ Ｉ 加速了人们对各种 定基于Ｘ５ ９ ． 标准的公钥基石 设 ０ ｉ 施。 ＫＸ工作组 ｌ ｆ ＰＩ 议、 网上谈判 、 网上会诊、 网上投标等所有的网上 输的安全性提出了现实需求 ， 的工作始于 删 ＿ 给出Ｘ ０ 建议后 ， Ｔ ５９ 该建议定 业务都可称为电子商务 。越来越多 的人通过 Ｉ— 安全机制的研究 ｎ ｔ ｎｔ ｅ ｅ进行商务活动 ， ｒ 电子商务的发展前景十分可 而目应该具有 义数字证书的数据格式和证书绑定公钥 的分配方 法 。 Ｘ ０ 未对公钥证书数据结构子域、 但 ．９ ５ 证书扩 观，但随之而来的信息安全问题也变得越来越突 觯 、 便捷和容易大规模实施的特点。 展 以及特定数据值 的具体使用给出说明。因此 ， 出。如何建立—个安全 、 便捷的电子商务应用环 ２Ｐ Ｉ Ｋ 信息安全技术的应用 网络的发展催生了信息时代的到来 ， 网络媒 Ｐ Ｉ ＫＸ工作组的第一个草案就是 Ｉ ｅ ｃ Ｐ Ｉ ｎ ｒ ｔ Ｋ 的 ｔ ａ 境， 保证电子商务过程中信息的安全 陛， 使得基于 互联网的电子交易方式与传统交易方式—样安全 体作为一种前所未有的工具改变着人们的 日 常生 Ｘ５９Ｖ 和 Ｃ ＬＶ 的概况。 ． ３ Ｒ ２ ０ 接下来 ， 各个工 作组 可靠 ， 已经成为—个广泛关注的问题。Ｉｔ ｎｔ ｎ ｒｅ之 活。 ｅ 随着人们对 网络安全的进一步渴望 ， 要求产生 在相互协调的情况下，各自根据相应的情况分别 Ｋ 实施标准。 目 前国外比较有代 所以能够迅猛发展 ， 成为全球性的网络 ， 主要依赖 种新的 安全模式来满足社会发展的需求。根据 给出了一系列 Ｐ Ｉ ． ｌｍ ｒ公 Ｂｔ ｎＣ Ｒ ， ｔｕｔ Ｅ 于它的开放性。 但是 ， 这种开放式的信息交换方式 上面提出的电子商务的安全需求 ，一种遵循标准 表性的产品有＂ａｉ ｏｅ 司的 Ｕ ｉ Ｅ Ｔ ｎｒｓ ｎｍｓＰ Ｓ ／ Ｏ ｅＳｇ ｎｉ， ｔ 的脆弱性。据美国 的利用公钥加密技术为互联网上 电子商务提供安 公 司 的 Ｅ ｔ ｔＫＩ．，Ｖ ｒｉｎ公 司 的 Ｏ ｓｅ ｏ Ｓ ｅｎ 同时， 联邦调查局统计， 全平台的公钥基础睃施（ ｂ ｅ Ｉ ｒ ｔ ｃ ｒ ， Ｉ Ｍ公司的Ｊ咖 Ｒ Ａ公司的 Ｋ ｏ 等等。 Ｐ ｉ Ｋｙ ｎ ａｒ ｔｅ Ｂ ｕ ｃ ｆｓ ｕ ｕ ｓ Ｋｌ 应运而生。 Ｋ 是—个利用公钥概念与技术来 这些国ｇ－ ￣司联合成立了 Ｐ Ｉ ＰＩ － ｋ Ｋ 技术的业界团 体 的损失为 ５ 万美元 ， Ｏ 而—个大银行的数据中心停 Ｐ Ｉ 机一秒的损失为 ５ ０ ００美元。据专家估计 ， 通过计 的具有一般通用性的安 “Ｋ ｏ ” Ｐ Ｉ ｒ ，负责向软件开发商 、 ｔ ｎ ｔ Ｆｍ Ｉ ｅ ｅ 服务提 ｎｒ 算机网络入侵、 盗窃工商业机密信息 、 信用卡伪造 全 基础 设施 。 供商 ｆ 个体用户等普及 Ｐ Ｉ ｓ＇ 、 Ｋ 技术知识 ， 以及统 Ｋ 应用技术的开发。 与犯罪、 修改系统关键数据 、 植入计算机病毒等 ， ＰＩ Ｋ 技术实质 匕 是一种先进的密钥 － ） 筹 Ｐ Ｉ ｛ 管 葑 每年给全球造成的经济损失达 １０亿美元之巨。 理理念 ， ５ 采用证书概念来绑定实体信息和相应公 ３ ． ２国内 Ｐ Ｉ Ｋ 研究发展 。 国 我 信息安全技术 但发展迅速 ， 与国际先进国家 如ｆ保证电子交易的安全性 ，如何对敏感信 窟和 钥 ， 可 使得别的实体能够验证这种绑定 ， 从而提供彼 研究工作起步较晚 ， 期开始研究 个人 息 信 提供机密性保证， 认证交易各方的合法 此间进行交易的凭证。Ｐ Ｉ Ｋ 为电子商务的发展提 的差距正在缩小。我国从八十年代中 身份 ， 保证数据的完整性和交易的不可否认性等 ， 供如下的安全保、 正 计算机网络 的安全保密系统 ， 并在各信息系统中 已经成为制约电子商务进一步发展的瓶颈。 ２１发送交 易消息的人一定是真正的发送 陆续推广应用。为了满足发展我国电子商务的需 且 要， 国家授权信息产业部、 中国人 民银行、 上海市 总的来看， 计算机网络和信息系统面临的安 者 ， 不可 否认 。 全威胁主要分为四种类型：信息泄漏： ａ 指信息被泄 ２ ２接 收交 易消息的人一定 是真正的接收 等职能部 门和政府部门负责建立行业或地区 Ｃ Ａ 中心。目 前来看 ， 作为 Ｐ Ｉ Ｋ 核心技术的认证机构 漏或透露给某个非授权的人或实体。这种威胁来 者 。 且不可否认。 Ｃ （ ｒ ｃｔ ｎＡ ｔ ｒ Ａ ｅｔ ａ ｏ ｕｈ ｉ Ｃ ｉ ｉ ｆ ０ｔ 我国 开展电子商务 自 诸如窃听、 ， 搭线 或者其它更加复杂的信息探测 ２ ３数据的完整性不会遭到破坏。 攻击。ｈ 完整性破坏指数据的一致性通过非授权 ２ ’ ４数据不会泄漏给其他第三者。在电子商 的增删、 修改而受到损坏。迎 务拒绝 对信息或 务环境中，客户和商家不能依赖传统的面对面的 准化原则 ，标准包括 ５ ９ ｏ 标准、 ０ 及 Ｌ Ａ ｘ５ｏ ＤＰ 客户端标准和 Ｐ Ｃ 标准等。目 ， ＫＳ 前 全国各 其它资源的合法访问被无条件阻止。其原因可能 交易方式来进行彼此间实体的认证， 以需要一 标准、 所 Ｋ 不仅能够提供 ｂ 服务， 地的 Ｃ 认证中心己经有几十家 ， Ａ 投入的建设资金 是： 攻击者通过对系统进行非法的、 根本无法成功 种特别的认证手段。Ｐ Ｉ 的 访问尝试而产生过量的负荷 ， 从而导致系统资 而且考虑以基础设施的方式进行建设， 是一种信 超过 ｌ 亿元人 民币， Ｏ 从事 Ｃ 运营的人员超过千 Ａ 人。这些 Ｃ Ａ中心主 要分为行业性和区域性两种， 源在合法用户看来是不可使用的，也可能是由于 息安全的综合解决方案。