| 电子商务安全要素及主要安全技术 |
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| http://www.cnfp.net 时间：2005-11-2 10:18:20来源：中国金融采购网
作者：彭刚
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摘要：随着电子商务魅力的日渐显露，虚拟企业、虚拟银行、网络营销、网上购物、网上支付、网络广告等一大批前所未闻的新词汇正在为人们所熟悉和认同。但同时也有众多问题需要解决，电子商务中的安全要素及安全技术也日益显得重要。因为它直接关系着用户的各种利益，本文着重描述了电子商务几点关键的安全技术及其应用标准。
关键词：电子商务 对称加密和非对称加密 数据加密标准 数字证书 安全电子交易规范
电子商务(Electronic Commerce)是在Internet开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。Internet上的电子商务可以分为三个方面：信息服务、交易和支付。主要内容包括：电子商情广告:电子选购和交易、电子交易凭证的交换；电子支付与结算以及售后的网上服务等。主要交易类型有企业与个人的交易(B to C方式)和企业之间的交易(B to B方式)两种。参与电子商务的实体有四类：顾客(个人消费者或企业集团)、商户(包括销售商、制造商、储运商)、银行(包括发卡行、收单行)及认证中心。电子商务是Internet爆炸式发展的直接产物，是网络技术应用的全新发展方向。Internet本身所具有的开放性、全球性、低成本、高效率的特点，也成为电子商务的内在特征，并使得电子商务大大超越了作为一种新的贸易形式所具有的价值，它不仅会改变企业本身的生产、经营、管理活动，而且将影响到整个社会的经济运行与结构。
随着电子商务的发展，安全要素也逐步提上议事日程，考虑到安全服务各方面要求的技术方案已经研究出来了，安全服务可在网络上任何一处加以实施。但是，在两个贸易伙伴间进行的EC，安全服务通常是以“端到端”形式实施的(即不考虑通信网络及其节点上所实施的安全措施)。所实施安全的等级则是在均衡了潜在的安全危机、采取安全措施的代价及要保护信息的价值等因素后确定的。这里将介绍EC应用过程中主要采用的几种安全技术及其相关标准规范。
一、加密技术
加密技术是EC采取的主要安全措施，贸易方可根据需要在信息交换的阶段使用。目前加密技术分为两类，即对称加密和非对称加密。
1．对称加密/对称密钥加密/专用密钥加密
在对称加密方法中，对信息的加密和解密都使用相同的密钥。也就是说，一把钥匙开一把锁。使用对称加密方法将简化加密的处理，每个贸易方都不必彼此研究和交换专用的加密算法而是采用相同的加密算法并只交换共享的专用密钥。如果进行通信的贸易方能够确保专用密钥在密钥交换阶段未曾泄露那么机密性和报文完整性就可以通过对称加密方法加密机密信息和通过随报文一起发送报文摘要或报文散列值来实现。对称加密技术存在着在通信的贸易方之间确保密钥安全交换的问题。此外，当某一贸易方有“n”个贸易关系，那么他就要维护“n”个专用密钥(即每把密钥对应一贸易方)。对称加密方式存在的另一个问题是无法鉴别贸易发起方或贸易最终方。因为贸易双方共享同一把专用密钥贸易双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。
数据加密标准(DES)由美国国家标准局提出，是目前广泛采用的对称加密方式之一，主要应用于银行业中的电子资金转帐(EFT)领域。DES的密钥长度为56位。三重DES是DES的一种变形，这种方法使用两个独立的56位密钥对交换的信息(如EDI数据)进行3次加密，从而使其有效密钥长度达到112位。RC2和RC4方法是RSA数据安全公司的对称加密专利算法。RC2和RC4不同于DES它们采用可变密钥长度的算法。通过规定不同的密钥长度RC2和RC4能够提高或降低安全的程度。一些电子邮件产品(如Lotus Notes和Apple的Opn Collaboration Environment)已采用了这些算法。
2、非对称加密/公开密钥加密
在非对称加密体系中，密钥被分解为一对(即一把公开密钥或加密密钥和一把专用密钥或解密密钥)。这对密钥中的任何一把都可作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开，而另一把则作为专用密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于对机密性的加密，专用密钥则用于对加密信息的解密。专用密钥只能由生成密钥对的贸易方掌握，公开密钥可广泛发布，但它只对应于生成该密钥的贸易方。贸易方利用该方案实现机密信息交换的基本过程是：贸易方甲生成一对密钥并将其中的一把作为公开密钥向其他贸易方公开，得到该公开密钥的贸易方乙使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给贸易方甲；贸易方甲再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其专用密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。RSA(即Rivest，Shamir Adleman)算法是非对称加密领域内最为著名的算法，但是它存在的主要问题是算法的运算速度较慢。因此，在实际的应用中通常不采用这一算法对信息量大的信息(如大的EDI交易)'进行加密。对于加密量大的应用，公开密钥加密算法通常用于对称加密方法密钥的加密。
二、密钥管理技术
1、对称密钥管理
对称加密是基于共同保守秘密来实现的。采用对称加密技术的贸易双方必须要保证采用的是相同的密钥，要保证彼此密钥的交换是安全可靠的，同时还要设定防止密钥泄密和更改密钥的程序。这样，对称密钥的管理和分发工作将变成一件潜在危险的和繁琐的过程。通过公开密钥加密技术实现对称密钥的管理使相应的管理变得简单和更加安全，同时还解决了纯对称密钥模式中存在的可靠性问题和鉴别问题。贸易方可以为每次交换的信息(如每次的EDI交换)生成唯一一把对称密钥并用公开密钥对该密钥进行加密，然后再将加密后的密钥和用该密钥加密的信息(如EDI交换)一起发送给相应的贸易方。由于对每次信息交换都对应生成了唯一-把密钥，因此各贸易方就不再需要对密钥进行维护和担心密钥的泄露或过期。这种方式的另一优点是即使泄露了一把密钥也只将影响一笔交易而不会影响到贸易双方之间所有的交易关系。这种方式还提供了贸易伙伴间发布对称密钥的一种安全途径。
2、公开密钥管理/数字证书
贸易伙伴间可以使用数字证书(公开密钥证书)来交换公开密钥。国际电信联盟(ITU)制定的标准X.509(即信息技术一开放系统互连目录：鉴别框架)对数字证书进行了定义该标准等同于国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEC)联合发布的ISO/IEC9594-8:195标准。数字证书通常包含有唯一标识证书所有者(即贸易方)的名称、唯一标识证书发布者的名称、证书所有者的公开密钥、证书发布者的数字签名、证书的有效期及证书的序列号等。数字证书能够起到标识贸易方的作用，是目前EC广泛采用的技术之一。
3、密钥管理相关的标准规范
目前国际有关的标准化机构都着手制定关于密钥管理的技术标准规范。ISO与IEC下属的信息技术委员会(JTCl)己起草了关于密钥管理的国际标准规范。该规范主要由3部分组成:第1部分是密钥管理框架；第2部分是采用对称技术的机制；第3部分是采用非对称技术的机制。该规范现已进入到国际标准草案表决阶段，并将很快成为正式的国际标准。
三、数字签名
数字签名是公开密钥加密技术的另一类应用。它的主要方式是：报文的发送方从报文文本中生成一个128位的散列值(或报文摘要)。发送方用自己的专用密钥对这个散列值进行加密来形成发送方的数字签名。然后，这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方。报文的接收方首先从接收到的原始报文中计算出128位的散列值(或报文摘要)，
接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密。如果两个散列值相同那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可抵赖性。ISO/IEC JTC1己在起草有关的国际标准规范。该标准的初步题目是“信息技术安全技术带附件的数字签名方案”，它由概述和基于身份的机制两部分构成。
四、Internet电子邮件的安全协议
电子邮件是Internet上主要的信息传输手段，也是EC应用的主要途径之一。但它并不具备很强的安全防范措施。Internet工程任务组(IEFT)为扩充电子邮件的安全性能己起草了相关的规范。
1、PEM PEM是增强Internet电子邮件隐秘性的标准草案，它在Internet电子邮件的标准格式上增加了加密、鉴别和密钥管理的功能，允许使用公开密钥和专用密钥的加密方式，并能够支持多种加密工具。对于每个电子邮件报文可以在报文头中规定特定的加密算法、数字鉴别算法、散列功能等安全措施。PEM是通过Internet传输安全性商务邮件的非正式标准。有关它的详细内容可参阅Internet工程任务组公布的RFC1421、RFC1422、RFC143和RFC1424等4个文件。PEM有可能被S/MIME和PEM-MIME规范所取代。
2、S/MIME S/MIME (安全的多功能Internet电子邮件扩充)是在RFC1521所描述的多功能Internet电子邮件扩充报文基础上添加数字签名和加密技术的一种协议。MIME是正式的Internet电子邮件扩充标准格式，但它未提供任何的安全服务功能。S/MIME的目的是在MIME上定义安全服务措施的实施方式。S/MIME已成为产界业广泛认可的协议，如微软公司、Netscape公司、Novel1公司、Lotus公司等都支持该协议。
3、PEM-MIME (MOSS) MOSS(MIME对象安全服务)是将PEM和MIME两者的特性进行了结合。
五、Internet主要的安全协议
1、SSL SSL(安全槽层)协议是由Netscape公司研究制定的安全协议，该协议向基于TCP/IP的客户/服务器应用程序提供了客户端和服务器的鉴别、数据完整性及信息机密性等安全措施。该协议通过在应用程序进行数据交换前交换SSL初始握手信息来实现有关安全特性的审查。在SSL握手信息中采用了DES、MD5等加密技术来实现机密性和数据完整性，并采用X.509的数字证书实现鉴别。该协议己成为事实上的工业标准，并被广泛应用于Internet和Intranet的服务器产品和客户端产品中。此外，微软公司和Visa机构也共同研究制定了一种类似于SSL的协议，这就是PCT(专用通信技术)。该协议只是对SSL进行少量的改进。
2、S-HTTP S-HTTP(安全的超文本传输协议)是对HTTP扩充安全特性、增加了报文的安全性，它是基于SSL技术的。该协议向WWW的应用提供完整性、鉴别、不可抵赖性及机密性等安全措施。目前，该协议正由Internet工程任务组起草RFC草案。
六、UN/EDIFACT的安全
EDI是EC最重要的组成部分，是国际上广泛采用的自动交换和处理商业信息和管理信息的技术。UN/EDIFACT报文是唯一的国际通用的EDI标准。利用Internet进行EDI己成为人们日益关注的领域，保证EDI的安全成为主要解决的问题。联合国下属的专门从事UN/EDIFACT标准研制的组织——UN/ECE/WP4(即贸易简化工作组)于1990年成立了安全联合工作组(UN-SJWG)，来负责研究UN/EDIFACT标准中实施安全的措施。该工作组的工作成果将以ISO的标准形式公布。在ISO将要发布的IS09735(即UN/EDIFACT语法规则)新版本中包括了描述UN/EDIFACT中实施安全措施的5个新部分。它们分别是：第5部分——批式EDI(可靠性、完整性和不可抵赖性)的安全规则；第6部分——安全鉴别和确认报文(AUTACK)；第7部分——批式EDI(机密性)的安全规则；第9部分——安全密钥和证书管理报告(KEYMAN)；第10部分——交互式EDI的安全规则。UN/EDIFACT的安全措施主要是通过集成式和分离式两种途径来实现。集成式的途径是通过在UN/EDIFACT报文结构中使用可选择的安全头段和安全尾段来保证报文内容的完整性、报文来源的鉴别和不可抵赖性；而分离式途径则是通过发送3种特殊的UN/EDIFACT报文(即AU TCK、KEYMAN和CIPHER来达到保障安全的目的。
七、安全电子交易规范。(SET)
SET向基于信用卡进行电子化交易的应用提供了实现安全措施的规则。它是由Visa国际组织和万事达组织共同制定的一个能保证通过开放网络(包括Internet)进行安全资金支付的技术标准。参与该标准研究的还有微软公司、IBM公司、Netscape公司、RSA公司等。 SET主要由3个文件组成，分别是SET业务描述、SET程序员指南和SET协议描述。SET 1.0版己经公布并可应用于任何银行支付服务。
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