電子商務(wù)中的身份認(rèn)證技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

[摘要] 電子商務(wù)的安全問(wèn)題是電子商務(wù)發(fā)展的核心問(wèn)題。本文針對(duì)電子商務(wù)的安全問(wèn)題，分析了基于CA體系的電子商務(wù)安全體系結(jié)構(gòu)。深入闡述了CA安全技術(shù)中的加解密技術(shù)、CA數(shù)字證書技術(shù)、數(shù)字信封、數(shù)字簽名技術(shù)，以及電子商務(wù)中的信息加密和身份認(rèn)證的一般過(guò)程，并對(duì)數(shù)字簽名過(guò)程用JAVA進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。

[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) 信息安全 加/解密 CA數(shù)字證書 數(shù)字信封 數(shù)字簽名

一、引言

電子商務(wù)指的是利用簡(jiǎn)單、決捷、低成本的電子通訊方式，買賣雙方不見(jiàn)面地進(jìn)行各種商貿(mào)活動(dòng)。目前電子商務(wù)工程正在全國(guó)迅速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)的關(guān)鍵是要保證商務(wù)活動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的安全性。電子商務(wù)的安全是通過(guò)使用加密手段來(lái)達(dá)到的，非對(duì)稱密鑰加密技術(shù)(公開(kāi)密鑰加密技術(shù))是電子商務(wù)系統(tǒng)中主要的加密技術(shù)。CA體系為用戶的公鑰簽發(fā)證書，以實(shí)現(xiàn)公鑰的分發(fā)并證明其有效性。本文深入研究了CA安全技術(shù)，分析了CA安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要過(guò)程和原理。

二、CA 基本安全技術(shù)

CA就是認(rèn)證中心(Certificate Authority)，它是提供身份驗(yàn)證的第三方機(jī)構(gòu)， 認(rèn)證中心通常是企業(yè)性的服務(wù)機(jī)構(gòu)，主要任務(wù)是受理數(shù)字憑證的申請(qǐng)、簽發(fā)及對(duì)數(shù)字憑證的管理。認(rèn)證中心依據(jù)認(rèn)證操作規(guī)定(CPS:CertificationPracticeStatement)來(lái)實(shí)施服務(wù)操作。例如，持卡人要與商家通信，持卡人從公開(kāi)媒體上獲得了商家的公開(kāi)密鑰，但持卡人無(wú)法確定商家不是冒充的(有信譽(yù))，于是持卡人請(qǐng)求CA對(duì)商家認(rèn)證，CA對(duì)商家進(jìn)行調(diào)查、驗(yàn)證和鑒別后，將包含商家PublicKey(公鑰)的證書傳給持卡人。同樣，商家也可對(duì)持卡人進(jìn)行。證書一般包含擁有者的標(biāo)識(shí)名稱和公鑰，并且由CA進(jìn)行過(guò)數(shù)字簽名。

1.數(shù)字信封

數(shù)字信封技術(shù)結(jié)合了秘密密鑰加密技術(shù)和公開(kāi)密鑰加密技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可克服秘密密鑰加密中秘密密鑰分發(fā)困難和公開(kāi)密鑰加密中加密時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，使用兩個(gè)層次的加密來(lái)獲得公開(kāi)密鑰技術(shù)的靈活性和秘密密鑰技術(shù)的高效性，保證信息的安全性。數(shù)字信封的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)當(dāng)發(fā)信方需要發(fā)送信息時(shí)，首先生成一個(gè)對(duì)稱密鑰，用該對(duì)稱密鑰加密要發(fā)送的報(bào)文。

(2)發(fā)信方用收信方的公鑰加密上述對(duì)稱密鑰，生成數(shù)字信封。

(3)發(fā)信方將第一步和第二步的結(jié)果傳給收信方。

(4)收信方使用自己的私鑰解密數(shù)字信封，得到被加密的對(duì)稱密鑰。

(5)收信方用得到的對(duì)稱密鑰解密被發(fā)信方加密的報(bào)文，得到真正的報(bào)文。

數(shù)字信封技術(shù)在外層使用公開(kāi)密鑰加密技術(shù)，享受到公開(kāi)密鑰技術(shù)的靈活性；由于內(nèi)層的對(duì)稱密鑰長(zhǎng)度通常較短，從而使得公開(kāi)密鑰加密的相對(duì)低效率被限制在最低限度；而且由于可以在每次傳送中使用不同的對(duì)稱密鑰，系統(tǒng)有了額外的安全保證。

2.數(shù)字簽名

數(shù)字簽名用來(lái)保證信息傳輸過(guò)程中信息的完整和提供信息發(fā)送者的身份認(rèn)證和不可抵賴性。使用公開(kāi)密鑰算法是實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的主要技術(shù)。使用公開(kāi)密鑰算法實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名技術(shù)，類似于公開(kāi)密鑰加密技術(shù)。它有兩個(gè)密鑰：一個(gè)是簽名密鑰，它必須保持秘密，因此稱為私有密鑰，簡(jiǎn)稱私鑰；另一個(gè)是驗(yàn)證密鑰，它是公開(kāi)的，因此稱為公開(kāi)密鑰，簡(jiǎn)稱公鑰。公開(kāi)密鑰算法的運(yùn)算速度比較慢，因此可使用安全的單向散列函數(shù)對(duì)要簽名的信息進(jìn)行摘要處理，減小使用公開(kāi)密鑰算法的運(yùn)算量。實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的過(guò)程如下：

(1)信息發(fā)送者使用一單向散列函數(shù)(Hash算法)對(duì)信息生成信息摘要。

(2)信息發(fā)送者使用自己的私鑰簽名信息摘要。

(3)信息發(fā)送者把信息本身和已簽名的信息摘要一起發(fā)送出去。

(4)任何接收者通過(guò)使用與信息發(fā)送者使用的同一個(gè)單向散列函數(shù)對(duì)接收的信息生成新的信息摘要，再使用信息發(fā)送者的公鑰對(duì)信息摘要進(jìn)行驗(yàn)證，以確認(rèn)信息發(fā)送者的身份和信息是否被修改過(guò)。

3.雙重?cái)?shù)字簽名

雙重簽名是為了保證在事務(wù)處理過(guò)程中三方安全傳輸信息的一種技術(shù)，用于三方通信時(shí)的身份認(rèn)證和信息完整性、交易防抵賴的保護(hù)。為理解雙重簽名的必要性，可考慮以下情況：某人A購(gòu)買商品，B為商家，C為銀行，A的付款賬戶在C處。交易過(guò)程中，A需要給B發(fā)送購(gòu)買信息和A的付款賬戶信息(如果B接受購(gòu)買信息后用于轉(zhuǎn)賬)，但A不愿讓B看到自己的付款賬戶信息(即A不希望商家看到自己的銀行賬戶信息)，也不愿讓處理A付款信息的C看到訂購(gòu)信息(即A不希望銀行看到自己的購(gòu)買商品信息)。此時(shí)A使用雙重簽名技術(shù)對(duì)兩種信息做數(shù)字簽名，來(lái)完成以上功能。雙重?cái)?shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

(1)信息發(fā)送者A對(duì)發(fā)給B的信息1生成信息摘要1。

(2)信息發(fā)送者A對(duì)發(fā)給C的信息2生成信息摘要2。

(3)信息發(fā)送者A把信息摘要1和信息摘要2合在一起，對(duì)其生成信息摘要3，并使用自己的私鑰簽名信息摘要3。

(4)信息發(fā)送者A把信息1、信息摘要2和信息摘要3的簽名發(fā)給B，B不能得到信息2。

(5)信息發(fā)送者A把信息2、信息摘要1和信息摘要3的簽名發(fā)給C，C不能得到信息1。

(6)B接收信息后，對(duì)信息1生成信息摘要，把這信息摘要和收到的信息摘要2合在一起，并對(duì)其生成新的信息摘要，同時(shí)使用信息發(fā)送者A的公鑰對(duì)信息摘要3的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，以確認(rèn)信息發(fā)送者A的身份和信息是否被修改過(guò)。

(7)C接收信息后，對(duì)信息2生成信息摘要，把這信息摘要和收到的信息摘要1合在一起，并對(duì)其生成新的信息摘要，同時(shí)使用信息發(fā)送者A的公鑰對(duì)信息摘要3的簽名進(jìn)行驗(yàn)證，以確認(rèn)信息發(fā)送者A的身份和信息是否被修改過(guò)。

三、實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名認(rèn)證過(guò)程

這里提供一種對(duì)傳遞信息進(jìn)行簽名的方法。用戶在提交定單和個(gè)人賬號(hào)信息時(shí)，同時(shí)生成一個(gè)私鑰和證書，即可以對(duì)傳遞的重要數(shù)據(jù)需要簽署的信息進(jìn)行數(shù)字簽名，然后把該賬號(hào)連同生成的證書和對(duì)該文件的簽名文件作為一個(gè)簽名文件包傳輸給接受方。

而接受方獲得發(fā)送方的簽名賬號(hào)信息后，可以首先到某個(gè)可以信任的CA中心去驗(yàn)證該證書的合法性，來(lái)確定發(fā)送方所宣稱的身份是否可信。如果可信則可以用證書中所包含的公鑰來(lái)驗(yàn)證傳輸來(lái)的文件是否為發(fā)送方所簽署的。

接受方得到發(fā)送方的簽名文件包后，執(zhí)行的操作與簽名相仿，不同的是需要用證書（也許需要通過(guò)某個(gè)CA的驗(yàn)證)里的公鑰初始化簽名對(duì)象，最后調(diào)用verify(signature)來(lái)驗(yàn)簽，這種方法便于用戶的擴(kuò)展和重用代碼。

四、結(jié)束語(yǔ)

電子商務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)在基于CA 體系的安全基礎(chǔ)之上。業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要采用對(duì)稱加密密鑰加密傳送重要信息或敏感信息；對(duì)稱密鑰利用數(shù)字信封進(jìn)行分發(fā)，數(shù)字信封采用非對(duì)稱密鑰加密實(shí)現(xiàn)；采用數(shù)字簽名或雙重?cái)?shù)字簽名實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證、信息的完整性檢驗(yàn)、交易不可抵賴，而數(shù)字簽名是采用單向散列函數(shù)和非對(duì)稱密鑰加密實(shí)現(xiàn)的。因此，基本加密技術(shù)和CA 證書技術(shù)共同構(gòu)成電子商務(wù)的安全基礎(chǔ)。本文對(duì)電子商務(wù)安全體系的研究對(duì)于開(kāi)發(fā)電子商務(wù)安全系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)具有重要參考價(jià)值。

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