公开密钥基础设施PKI和网络安全
PKI体系
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。
PKI简述
PKI简述PKI是电子商务安全技术平台的基石，它由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构（CA）和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成的。
PKI是利用公钥技术实现电子商务安全的一种体系，是一种基础设施，网络通讯、网上交易是利用它来保证安全的。
PKI（Public Key Infrastructure）公钥基础设施是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台，目的是为了管理密钥和证书。
一个机构通过采用PKI框架管理密钥和证书可以建立一个安全的网络环境。
PKI 主要包括四个部分：X.509格式的证书（X.509 V3）和证书废止列表CRL（X.509 V2）；CA/RA操作协议；CA管理协议；CA政策制定。
一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有以下部分；·认证中心CA CA是PKI的核心，CA负责管理PKI结构下的所有用户（包括各种应用程序）的证书，把用户的公钥和用户的其他信息捆绑在一起，在网上验证用户的身份，CA还要负责用户证书的黑名单登记和黑名单发布，后面有CA的详细描述。
· X.500目录服务器 X.500目录服务器用于发布用户的证书和黑名单信息，用户可通过标准的LDAP协议查询自己或其他人的证书和下载黑名单信息。
·具有高强度密码算法(SSL)的安全WWW服务器出口到中国的WWW服务器，如微软的IIS、Netscape 的WWW服务器等，受出口限制，其RSA算法的模长最高为512位，对称算法为40位，不能满足对安全性要求很高的场合，为解决这一问题，采用了山东大学网络信息安全研究所开发的具有自主版权的SSL 安全模块，在SSL安全模块中使用了自主开发的SJY系列密码设备，并且把SSL模块集成在Apache WWW服务器中，Apache WWW服务器在WWW服务器市场中占有百分之50以上的份额，其可移植性和稳定性很高。
· Web（安全通信平台） Web有Web Client端和Web Server端两部分，分别安装在客户端和服务器端，通过具有高强度密码算法的SSL协议保证客户端和服务器端数据的机密性、完整性、身份验证。
3 公钥基础设施(PKl)
陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)
Windows 2000中，获得密钥对和证书
陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)17陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)18
PKI中的证书
Ø证书(certificate)，有时候简称为cert
ØPKI适用于异构环境中，所以证书的格式在所使
用的范围内必须统一
Ø证书是一个机构颁发给一个安全个体的证明，所
法以证书的权威性取决于
网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)20
网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)21
证书的主要内容
：
证书的CA的X.500 DN名字。
包括、组织机构、单位部门和通用
，包括证书开始生效的日期和日期和时间。
每次
使用证书时，在有效期内。
网络安全技术－第3章公钥基础设施
CA层次结构
于一个运行CA的大型权威机构而言作不能仅仅由一个CA来完成
以建立一个CA层次结构
根CA
陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)31
网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)
33
陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)
申请一个证书PKCS#10
陈家琪网络安全技术－第3章公钥基础设施(PKI)。
公钥基础设施PKI介绍信息安全课件
公钥基础设施PKI介绍信息安全
信息安全技术与PKI
不存在单一的机制能够提供上述列出的儿种服务，网络环境下的安全服务需要依靠密码技术、身份认证技术、防火墙、防病毒、灾难备份、安全审计、入侵检测等安全机制综合应用起来实现。 在应用层上对信息进行加密的算法或对消息来源进行鉴别的协议已有多年的研究。但在传统的基于对称密钥的加密技术中，密钥的分发的问题一直没有得到很好的解决。并对电子商务、安全电子邮件、电子政务等新的安全应用，传统技术基于共享密钥的鉴别协议对通信主体的身份认证也没有很好的解决。
公钥基础设施PKI介绍信息安全
针对上述问题，世界各国经过多年的研究，初步形成一套完整的Internet安全解决方案，即目前被广泛采用的PKI技术。PKI技术采用证书管理公钥，通过第三方的可信任机构—认证中心CA（Certificate Authority）把用户的公钥和用户的其他标识信息(如名称、E-mail、身份证号等)捆绑在一起。通过Internet的CA机构，较好的解决了密钥分发和管理问题，并通过数字证书，对传输的数据进行加密和鉴别，保证了信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性。 目前，PKI的安全认证体系得到了各界人士的普通关注。国外的一些大的网络安全公司也都推出了PKI的产品，如美国的VeriSign, IBM、加拿大的Entrust, SUN等，为用户之间的内部信息交互提供了安全保障。
公钥基础设施PKI介绍信息安全
可用性Availability: 即保证信息和信息系统随时为授权者提供服务，而不出现非授权者滥用却对授权者拒绝服务的情况。 不可否认性non-repudiation: 要求无论发送方还是接收方都不能抵赖所进行的传输。 鉴别Authentication: 就是确认实体是它所声明的，用于对人或实体的身份进行鉴别，为身份的真实性提供保证，一般可通过认证机构CA和证书来实现。
PKI详解——精选推荐
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。
公钥基础设施(PKI)的作用
公钥基础设施（PKI）的作用公钥基础设施（PKI）是一种加密技术体系，用于确保网络通信的安全性和可信性。
其作用包括建立和管理密钥、数字证书和数字签名等，为信息安全提供了重要的基础支持。
本文将介绍PKI的概念、功能以及在现代社会中的广泛应用。
一、概述PKI是一种安全基础设施，用于确保通信数据的机密性、完整性和认证性。
它包含了加密算法、数字证书、证书颁发机构（CA）和注册机构（RA）等组件，通过这些组件协同工作，实现了保护网络通信的目标。
二、功能1. 机密性保护：PKI通过使用公钥和私钥配对来实现信息的机密性保护。
发送方使用接收方的公钥将信息加密，只有接收方拥有与其对应的私钥，才能解密信息。
2. 完整性保护：PKI使用数字签名技术来保护数据的完整性。
发送方使用私钥对信息进行签名，接收方使用发送方的公钥来验证数字签名，以确保数据在传输过程中没有被篡改。
3. 身份认证：PKI通过数字证书来验证用户的身份。
数字证书中包含用户的公钥和一些身份信息，由可信的证书颁发机构进行签名和发布。
使用者可以通过验证数字证书的合法性，来确认通信双方的身份。
4. 密钥交换：PKI可以实现安全的密钥交换，确保通信双方的密钥不被窃取或篡改。
通过使用公钥加密算法，通信双方可以在不安全的网络中安全地交换密钥。
三、应用1. 电子商务：PKI在电子商务领域的应用非常广泛。
用户可以通过数字证书进行身份验证，并使用数字签名保护交易的机密性和完整性。
此外，PKI还可以提供交易双方之间的安全通信渠道。
2. 电子政务：PKI可用于政府机构与公民之间的安全通信和身份认证。
通过数字证书的应用，政府机构可以确保公民身份的准确性，并保证与公民之间的信息交互的安全性。
3. 敏感数据保护：PKI对于保护敏感数据的安全性至关重要。
银行、金融机构等行业可以使用PKI来保护客户的个人账户信息和交易数据，从而防止黑客攻击和数据泄露。
4. 远程访问和虚拟专用网络（VPN）：PKI可用于远程访问和VPN连接的安全性保障。
pki基本概念
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。
网络与信息安全第6章+密钥管理及公钥基础设施
6.1.2 密钥分配协议
• 密钥分配是密码系统中密钥传送与分发的机制，传统的 方法是通过邮递或信使护送。这种方法的安全性完全取 决于信使的忠诚与素质，且成本很高，有人估计信使的 薪金就可高达整个密码设备费用的三分之一。如果网络 中有n个用户，这种方法需要个安全信道，即使借助可信 中心（TA）, TA与每个用户间必须有一个安全信道，共 需个安全信道。因为每个用户必须存储n-1个密钥，TA需 要安全传送个密钥，当较大时，传输量与存储量都很大， 这种方法显然不切实际。因此，设计密钥分配协议时， 必须考虑两个因素： • ●传输量与存储量都尽量的小； • ●对每一对用户U和V都能够独立地设计一个秘密密钥 KU,V 。
2）公钥密钥的长度
• 公钥密码体制是利用单向陷门函数，当今主要的公钥加 密算法都是基于分解一个大数的难度，这个大数一般是 两个大素数的乘积。这些算法也会受到穷举攻击的威胁， 只不过方式不同。破译它们的出发点并不是穷举所有的 密钥进行测试而是试图分解那个大数。如果所取的数太 小，那么就无安全可言；如果所取的数足够大，那会非 常安全——当然是基于目前对数学的理解。 • 在选择公钥密钥长度时，必须考虑想要的安全性和密钥 的生命周期，以及了解当前因子分解的发展水平。
• 如果密钥是确定性地产生的（使用密码上安全的伪随机序列发生 器），每次需要时从一个容易记住的口令产生出密钥会更加简单。
• 理想的情况是密钥永远也不会以未加密的形式暴露在加密设施以外。 这始终是不可能的，但是可以作为一个非常有价值的奋斗目标。
6.密钥的销毁
• 如果密钥必须定期替换，旧钥就必须销毁。旧密钥是有 价值的，即使不再使用，有了它们，攻击者就能读到由 它加密的一些旧消息。所以密钥必须安全、彻底地销毁。 • 一个潜在的问题是，在计算机中密钥可以很容易地进行 副本和存储在多个地方。自己进行内存管理的任何计算 机，不断地接收和刷新内存的程序，这个问题更加严重， 没有办法保证计算机中密钥被安全的销毁，特别是在计 算机操作系统控制销毁过程的情况下。谨慎的做法是： 写下一个特殊的删除程序，让它查看所有磁盘，寻找在 未用存贮区上的密钥副本，并将它们删除。还要记住删 除所有临时文件或交换文件的内容。
公钥基础设施PKI 信息安全概论课件与复习提纲
公钥基础设施 PKI
1 PKI概述 2 PKI技术的信任服务及意义 3 PKI的标准 4 PKI的组成 5 PKI的体系结构 6 数字证书 7 PKI的应用与发展
9
2 PKI技术的信任服务及意义
到目前为止，完善并正确实施的PKI系统是全面解决所
有网络交易和通信安全问题的最佳途径。根据美国国家标
X.500是一套已经被国际标准化组织接受的目录服务系统标 准，它定义了一个机构如何在全局范围内共享其名字和与 之相关的对象。X.500是层次性的，其中的管理性域（机构、 分支、部门和工作组）可以提供这些域内的用户和资源信 息。在PKI体系中，X.500被用来惟一标识一个实体，该实 体可以是机构、组织、个人或一台服务器。X.500被认为是 实现目录服务的最佳途径，但X.500的实现需要较大的投资， 并且比其他方式速度慢；而其优势具有信息模型、多功能 和开放性。
属性的权力，从而解决了在大规模的网络应用中“能干什
么”的授权问题。这一特点对实施电子政务十分有利。因
为电子政务从一定意义上讲，就是把现实的政务模拟到网
上来实现。在传统的局域网中，虽然也可以按照不同的级
别设置访问权限，但权限最高的往往不是这个部门的主要
领导，而是网络的系统管理员，他什么都能看，什么都能
17
2.3 PKI的优势
5、可验证性 安全基础设施为各种应用系统和设备之间的安全交互提供
了可能，因为所有的交互采用统一的处理方式。也就是说， 基础设施的操作和交互可以被验证是否正确，这个独立的、 可信任的验证机构就是认证机构CA。在独立的点对点解决 方案之间，安全性是很差的，因为即使每一个解决方案都 经过严格测试，但方案之间的交互很难进行大规模的、全 面的测试。
信息安全工程师综合知识真题考点：公钥基础设施PKI各实体的功能
信息安全工程师综合知识真题考点：公钥基础设施PKI
各实体的功能
公钥基础设施PKI各实体的功能：
1、CA
认证中心（CA），是PKI的核心，是PKI的主要组成实体。
它是第三方网上认证机构，负责使用数字证书的签发、撤销、生命周期管理，密钥管理服务。
2、RA
数字证书审批机构（RA），是CA数字证书发放、管理的延伸。
负责接受用户的证书注册和撤销申请，对用户的身份信息进行审查，并决定是否向CA提交签发或撤销数字证书的申请。
RA可以充当CA和它的终端用户之间的中间实体，辅助CA完成其他绝大部分的证书处理功能。
3、目录服务器
CA通常使用一个目录服务器，提供证书管理和分发的服务。
4、终端实体
指需要认证的对象，例如服务器、打印机、E-mail地址、用户等。
5、客户端
指需要基于PKI安全服务的使用者，包括用户、服务进程等。
注：详见《信息安全工程师教程》（第2版）130页
考点相关真题
公钥基础设施PKI是有关创建、管理、存储、分发和撒销公钥证书所需要的硬件、软件、人员、策略和过程的安全服务设施。
公钥基础设施中，实现证书废止和更新功能的是（）。
A．CA
B．终端实体
C．RA
D．客户端
参考答案：A。
公钥基础设施 PKI及其应用
公钥基础设施PKI及其应用PKI-公钥基础设施对称加密算法相同的密钥做加密和解密DES,3-DES,CAST,RC4,IDEA,SSF33,AES加解密速度快，适合大量数据的加密，极强的安全性，增加密钥长度增强密文安全缺点用户难以安全的分享密钥，扩展性差，密钥更新困难，不能用以数字签名，故不能用以身份认证非对称加密算法——公钥算法公私钥对公钥是公开的私钥是由持有者安全地保管用公私钥对中的一个进行加密，用另一个进行解密用公钥加密，私钥解密用私钥签名，公钥验证公钥不能导出私钥发送方用接受方的公钥加密接受方用其私钥解密我国已发布了中国数字签名法签名原理发送方用其私钥进行数字签名接受方用发送方的公钥验证签名RSA,DSA,ECC,Diffie-Hellman优点参与方不用共享密钥扩展性很好实现数字签名缺点慢，不适合大量数据的加解密解决：结合对称密钥算法RSA,ECC同时支持加密和签名密钥和证书管理生命周期X509证书格式，DN,serial,valid date,CRL,public key,extensions,CA digital signature数字证书的验证证书黑名单CRL双证书签名证书密钥只作签名用私钥用户自己保管加密证书密钥做数据加密用私钥应由PKI统一管理CA安全管理证书管理中心策略批准证书签发证书撤消证书发布证书归档密钥管理中心生成恢复更新备份托管证书生命周期申请产生发放查询撤消CA交叉验证应用及证书种类email证书，SET证书，模块签名WEB浏览器证书，WEB服务器证书VPN证书公钥加密是IT安全最基本的保障数字签名身份认证，数字完整，不可抵赖数据加密第1章概述1.1 信息安全的发展趋势1.2 现今的电子商务和电子政务的安全1.3 电子商务、电子政务的安全需求1.3.1 安全策略就是实时计算机信息系统的安全措施及安全管理的知道思想，是在计算机信息系统内，用于所有与安全活动先关的一套规则。
pki体系所遵循的国际标准_概述及解释说明
pki体系所遵循的国际标准概述及解释说明1. 引言1.1 概述PKI是公钥基础设施（Public Key Infrastructure）的缩写，是一种密钥管理体系，用于保证安全地传输和存储信息。
PKI通过使用加密技术生成一对密钥，其中包括公钥和私钥，以确保数据的机密性、完整性和可靠性。
在当前数字化时代中，信息安全成为了企业和个人亟需解决的问题。
PKI体系提供了一种可靠且灵活的方式来实现数字身份验证、加密通信和数字签名等安全功能。
它已经得到了世界范围内的广泛应用，并获得了国际标准的认可。
1.2 文章结构本文将围绕PKI体系所遵循的国际标准展开讨论。
文章分为以下几个部分：- 引言：概述文章内容、PKI体系简介及国际标准重要性。
- PKI体系简介：定义与原理、组成部分、作用和应用领域。
- PKI国际标准概述：介绍X.509证书标准、PKCS标准系列和ISO/IEC标准体系。
- 主要国际标准组织和机构介绍：详细介绍Internet Engineering T ask Force(IETF)、International Organization for Standardization (ISO)和Public Key Infrastructure Forum (PKIF)等组织和机构。
- 结论：总结国际标准对PKI体系的重要性和作用，并展望PKI的发展趋势。
1.3 目的本文旨在介绍和解释PKI体系所遵循的国际标准，深入了解PKI体系的基础原理和其在信息安全领域中的应用。
通过对国际标准组织和机构进行介绍，读者能更好地了解PKI体系与国际标准之间的关联，以及国际标准在推动PKI发展过程中所起到的至关重要的作用。
最后，我们将对PKI体系未来的发展趋势进行展望。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解PKI体系与国际标准之间的关系及其前景。
2. PKI体系简介:2.1 PKI的定义与原理:公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）是一种安全框架，用于实现加密和身份验证。
pki网络安全认证技术
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，通过使用数字证书和公钥加密技术来确保信息的机密性、完整性和身份认证。
PKI技术在今天的网络环境中具有重要的作用，它可以有效地防止恶意攻击和信息泄露。
本文将介绍PKI的基本原理和应用。
PKI基于非对称加密技术，每个用户拥有一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据和验证数字签名，而私钥用于解密数据和生成数字签名。
公钥可以公开分发，而私钥必须保持机密。
PKI使用数字证书来验证用户的身份和公钥的真实性。
数字证书是由可信的证书颁发机构（CA）签发的，包含用户的公钥和其他相关信息。
通过验证数字证书，可以确保通信双方的身份，并将数据加密以保护其机密性。
PKI的应用广泛，包括安全通信、身份认证和电子签名等方面。
在安全通信中，PKI可以确保数据在传输过程中的保密性和完整性。
通过使用公钥加密，发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，只有接收方知道其私钥才能解密数据。
同时，发送方还可以使用自己的私钥对数据进行数字签名，接收方可以使用发送方的公钥验证数字签名的真实性，确保数据的完整性和身份认证。
在身份认证方面，PKI可以有效地验证用户的身份。
用户可以通过向CA申请数字证书来获取其公钥，并使用该证书进行身份认证。
使用数字证书，可以确保用户的真实性，并防止假冒用户进行非法操作。
此外，PKI还可以用于电子签名，通过使用用户的私钥对文档进行数字签名，确保文档的完整性和不可否认性。
然而，PKI技术也面临一些挑战和问题。
首先，PKI的安全性依赖于私钥的保护，一旦私钥泄露，攻击者可以冒充用户进行非法操作。
其次，PKI的部署和管理需要一定的成本和资源，包括建立和维护证书颁发机构和证书撤销列表等。
此外，PKI 在应用过程中还存在一些复杂的技术问题，如证书信任链的建立和证书撤销的处理。
综上所述，PKI是一种重要的网络安全认证技术，可以确保信息的机密性、完整性和身份认证。
通过使用数字证书和公钥加密技术，PKI可以有效地防止恶意攻击和信息泄露。
公钥基础设施(PKI)
（一）数字证书
1．数字证书的概念 2．X.509证书类型
（1）服务器数字证书 （2）机构数字证书 （3）个人签名证书 （4）机构签名证书 （5）个人数字证书
3．数字证书的功能
（1）身份认证 （2）加密传输信息 （3）抗否认性 （4）不可修改性
4．数字证书的格式
公钥基础设施(Байду номын сангаасKI)
三、PKI管理机构——认证中心(CA)
（一）CA的功能
1．CA的系统目标 2．CA的功能
（1）证书申请与审批 （2）证书颁发 （3）证书作废 （4）证书更新 （5）证书归档 （6）密钥管理 （7）日志查询
公钥基础设施(PKI)
三、PKI管理机构——认证中心(CA)
（二）CA的组成与体系结构
1．CA的组成 2．CA的体系结构
四、PKI核心产品——数字证书
（二）国内外PKI体系建设现状
美国很早就致力于PKI的研究，其PKI技术相对较为成熟。 目前的研究主要集中在CA交叉认证，已提出了带桥接CA模式的 联邦PKI（FPKI)体系。
加拿大政府也发布了GOCPKI(the Government of Canada Public-Key Infrastructure)，定义了适用于加拿大政府应用 的PKI，欧洲则提出了EuroPKI，以解决各国PKI的协同工作问题。
电子商务安全与管理
公钥基础设施(PKI)
一、PKI的基本概念与功能
（一）PKI概述
1．PKI基本概念 2．PKI的体系结构 3．PKI的功能 4．PKI的性能要求 5．PKI加密/签名密钥对的使用原理
公钥基础设施(PKI)
一、PKI的基本概念与功能
PKI简介
PKI简介什么是PKIPKI是Public Key Infrastructure的缩写，通常译作公钥基础设施，它是一种运用公钥的概念与技术来实施并提供安全服务的具有普遍适用性的网络安全基础设施。
为什么说PKI是一种“基础设施”？原因很简单，因为它具备了基础设施的主要特征。
让我们将PKI在网络信息空间的地位与电力基础设施在人们生活中的地位进行类比：电力系统通过伸到用户端的标准插座为用户提供能源；PKI通过延伸到用户本地的接口为各种应用提供安全服务，包括身份认证、识别、数字签名、加密等。
一方面，作为基础设施，PKI的主要目标是对应用提供支撑，它与使用PKI的应用系统是分离的，它所支撑的对象既包括“旧”的应用也包括“新”的应用，因此具有“公用”的特性；另一方面。
离开PKI应用系统，PKI本身没有任何用处。
类似地，电力系统基础设施离开电器设备就不能发挥作用，公路基础设施离开了汽车也毫无用处。
正是这种基础设施的特征使得PKI系统设计和开发的效率大大提高，因为PKI系统的设计、开发、生产及管理都可以独立地进行，不需要考虑应用的特殊性。
有了PKI，安全应用程序的开发者就不必再关心复杂的数学模型和运算，只需要直接按照标准使用一种接口即可，正如用户在使用电器时不必关心电力是如何发送的一样。
PKI必须具有如下的性能要求：●透明性和易用性●可扩展性●互操作性●多用性●支持多平台为什么需要PKI一台独立的计算机是很有用的，但却具有一定的局限性。
当用户想要在自己的计算机硬盘外查找信息，与外界进行信息交流时，就需要联网，而最广为人知的网络就是Internet。
与单个的计算机不同，作为当今世界上最大的信息集散地，Internet最大的特点是它的开放性、广泛性和自发性，它向使用者提供了广泛的自由度和自治权力。
Internet给整个人类社会带来的好处是显而易见的，Internet通过将数以亿计的计算机联为一体，使得任何组织和个人都可以利用联网的计算机不受时间和空间的限制传递信息，即使远隔万里，信息的发布者与接受者之间也可直接沟通，实现即时、双向的交流；同时，海量的信息在Internet上流转，人们可以方便地搜索到自己所需的信息，这仿佛是给人类装上了“千里眼”和“顺风耳”，使人类的能力得到了延伸。
pki
使用者
知情者
作用
时效
永久密钥
会话密钥
使用者
知情者
作用
时效
永久密钥
用户 KDC
2人 身份认证 用户/KDC 3人 用户双方 /KDC
长/永久
会话密钥
用户之间
加解密
短/一次性
重放攻击 (Replay Attack)
• 阿里巴巴和四十大盗 • 指攻击者通过重复发送一个目的主机已接 收过的包，来达到欺骗系统的目的，主要 用于身份认证过程。 • 旧的会话密钥若泄露可被攻击者利用实施 重放攻击。 • 随机数挑战抵抗重放攻击
Diffie-Hellman算法
KA = Ba mod p = (gb mod p)a mod p = gab mod p KB = Ab mod p = (ga mod p)b mod p = gab mod p KA = KB
Diffie-Hellman算法
进行密钥交换的过程： • Alice选取大的随机数x，并计算X = gx mod P，Alice将g、P、X传送给Bob。 • Bob选取大的随机数y，并计算Y = gy mod P，Bob将Y传送给Alice。 • Alice计算K = Yx mod P，Bob计算K’ = Xy mod P，易见，K = K’ = gxy mod P。
Rb的时效性问题依然没有解决
Needham-Schroeder协议 网络改进版
Needham-Schroeder协议 付春梅小组改进版
A, B, RA KA (RA, B, KS ) B, A, RB KB (RB, B, KS )
Needham-Schroeder协议改进版
KA (RA, A, B )
安全加密与公钥基础设施(PKI)
安全加密与公钥基础设施（PKI）在当今信息化社会中，数据的安全性成为一个重要的问题。
为了保护机密信息的安全，人们广泛应用加密技术。
而公钥基础设施（PKI）作为一种重要的加密解决方案，不仅仅用于身份验证和加密通信，还扮演着确保数据完整性和不可篡改性的关键角色。
一、PKI的基本概念和原理PKI是一种在网络环境下建立信任和保证安全的框架。
它由数字证书机构（CA）、注册机构和证书存储库等组成。
PKI使用非对称加密算法，即公钥加密和私钥解密的方式，以保证加密通信的安全性。
PKI的基本原理如下：首先，数字证书机构作为可信第三方，负责颁发数字证书。
数字证书包含了用户的公钥和一些其他身份信息，同时由数字证书机构使用私钥签名，以确保证书的真实性和有效性。
其次，用户使用公钥加密数据，并将加密数据与数字签名一起发送给目标用户。
目标用户使用自己的私钥解密数据，并通过验证数字签名来确认发送者的身份和数据的完整性。
二、PKI在网络通信中的应用PKI在网络通信中扮演着重要的角色。
它不仅仅用于身份验证，还可以保证数据的保密性、完整性和不可篡改性。
1. 身份验证：PKI通过数字证书来验证用户的身份。
在网络通信中，用户可以通过数字证书机构颁发的数字证书来证明自己的身份。
这样的验证方式远比传统的用户名和密码更加安全可靠。
2. 数据加密：PKI使用非对称加密算法，为数据传输提供了强大的加密保护。
用户使用目标用户的公钥对数据进行加密，只有目标用户的私钥可以解密，从而保证了数据的机密性。
3. 数字签名：PKI通过数字签名来保证数据的完整性和不可篡改性。
发送者使用私钥对数据进行签名，接收者使用发送者的公钥进行验证。
如果签名验证通过，则说明数据没有被篡改。
4. 数字证书撤销：PKI可以通过证书撤销列表（CRL）或在线证书状态协议（OCSP）来撤销数字证书。
当数字证书机构发现证书有误或用户私钥丢失时，可以及时撤销证书，避免证书被恶意使用。
三、PKI的优势和挑战PKI作为一种广泛应用的加密解决方案，具有许多优势和挑战。
信息安全技术 公共基础设施 PKI系统安全等级保护技术要求
信息安全技术公共基础设施 PKI系统安全等级保护技术要求引言公开密钥基础设施（PKI）是集机构、系统（硬件和软件）、人员、程序、策略和协议为一体，利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。
PKI系统是通过颁发与管理公钥证书的方式为终端用户提供服务的系统，包括CA、RA、资料库等基本逻辑部件和OCSP等可选服务部件以及所依赖的运行环境。
《PKI系统安全等级保护技术要求》按五级划分的原则，制定PKI系统安全等级保护技术要求，详细说明了为实现GB/T AAA—200×所提出的PKI系统五个安全保护等级应采取的安全技术要求、为确保这些安全技术所实现的安全功能能够达到其应具有的安全性而采取的保证措施，以及各安全技术要求在不同安全级中具体实现上的差异。
第一级为最低级别，第五级为最高级别，随着等级的提高，PKI系统安全等级保护的要求也随之递增。
正文中字体为黑体加粗的内容为本级新增部分的要求。
信息安全技术公钥基础设施PKI系统安全等级保护技术要求1 范围本标准依据GB/T AAA—200×的五个安全保护等级的划分，规定了不同等级PKI系统所需要的安全技术要求。
本标准适用于PKI系统的设计和实现，对于PKI系统安全功能的研制、开发、测试和产品采购亦可参照使用。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 19713-2005 信息安全技术公钥基础设施在线证书状态协议GB/T 20271-2006 信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T 20518-2006 信息安全技术公钥基础设施数字证书格式GB/T 21054-2007 信息安全技术公钥基础设施PKI系统安全等级保护评估准则GB/T 21052-2007 信息安全技术信息系统物理安全技术要求GB/T20984-2007 信息安全技术信息安全风险评估指南3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管理科学公开密钥基础设施(PKI )和网络安全杨 童(山东行政学院,山东济南250014)收稿日期 摘 要:公开密钥基础设施(PKI )表现为非对称密码算法的使用,非对称密码算法经常是在互联网上鉴别信息发送者和加密信息的流行用法。
传统的密码体制在建立和共享密钥时的加密密钥和解密密钥大多数是相关的。
这样的密钥和私钥系统有着重大的缺点,如果密钥被其他人发现或者截取了,信息会被很轻易地解密。
由于这个原因,公钥体系和公钥基础设施(PKI )成为了国际互联网的首选,私钥体系经常被认为是对称密码算法体系,而公钥体系是非对称密码算法体系。
关键词:公共密钥基础设施;非对称密码算法;网络安全 中图分类号:G203文献标识码:B 文章编号:1008-3154(2008)S0-0059-03 公开密钥基础设施(Public Key I nfrastructuer,PKI )是一种采用非对称密码算法原理和技术来实现并提供安全服务的、具有通用性的安全基础设施。
能够为所有网络应用提供采用加密和数字签名等密码服务所需要的密钥和证书管理,是保障大型开放式网络环境下网络和信息系统安全的最可行、最有效的措施。
PK I 采用证书管理公钥,通过第三方机构,把用户的公钥和用户的其他标识信息绑定在一起,实现用户在I nternet 上的身份认证,从而提供可靠的安全信息处理。
PKI 所提供的安全服务以一种对用户完全透明的方式完成所有与安全相关的工作,极大地简化了终端用户使用设备和应用程序的方式,而且简化了设备和应用程序的管理工作,保证了他们遵循同样级别的安全策略。
使用基于公开密钥技术平台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提供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他们与之通信的对方。
这个信任的基础是通过公钥证书的使用来实现的。
公钥证书就是用户的身份与之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———认证机构(CA )来证实用户的身份。
然后由可信任的CA 对该用户身份及对应的公钥相结合的证书进行数字签名,用来证明证书的有效性。
PK I 公钥基础设施是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台,目的是为了管理密钥和证书。
一个机构通过采用PKI 框架管理密钥和证书可以建立一个安全的网络环境。
PKI 主要包括4个部分:X .509格式的证书(X .509v3)和证书注销列表CRL (X .509v2);C A /RA 操作协议;C A 管理协议;CA 政策制定。
一个典型、完整、有效的PKI 应用系统的建立应包括以下过程:一、认证机构为保证网上数字信息的传输安全,除了在通信传输中采用更强的加密算法等措施之外,必须建立一种信任及信任验证机制,即参加电子商务的各方必须有一个可以被验证的标识,这就是数字证书。
数字证书是各实体(持卡人/个人、商户/企业、网关/银行等)在网上信息交流及商务交易活动中的身份证明。
该数字证书具有唯一性。
它将实体的公开密钥同实体本身联系在一起,为实现这一目的,必须使数字证书符合X .509国际标准,同时数字证书的来源必须是可靠的。
这就意味着应有一个网上各方都信任的机构,专门负责数字证书的发放和管理,确保网上信息的安全,这个机构就是CA 认证机构。
各级C A 认证机构的存在组成了整个电子商务的信任链。
如果CA 机构不安全或发放的数字证书不具有权威性、公正性和可信赖性,电子商务就根本无从谈起。
—5—:2008-01-229管理科学认证中心(CA )是电子商务体系中的核心环节,是电子交易中信赖的基础。
它通过自身的注册审核体系,检查核实进行证书申请的用户身份和各项相关信息,使网上交易的用户属性客观真实性与证书的真实性一致。
认证中心作为权威的、可信赖的、公正的第三方机构,专门负责发放并管理所有参与网上交易的实体所需的数字证书。
为了实现其功能,认证中心主要由以下三部分组成:(1)注册服务器:通过W eb Server 建立的站点,可为客户提供24小时的服务。
因此客户可在自己方便的时候在网上提出证书申请和填写相应的证书申请表,免去了排队等候等烦恼。
(2)证书申请受理和审核机构:负责证书的申请和审核。
它的主要功能是接受客户证书申请并进行审核。
(3)认证中心服务器:是数字证书生成、发放的运行实体,同时提供发放证书的管理、证书注销列表的生成(CRL )和处理等服务。
二、证书签发证书的发放分为两种方式:一是离线方式发送,即面对面发放,特别是企业高级证书,通常是面对面的离线方式发放;二是在线方式发放,即通过I nte r ne t 网在目录服务器上下载证书。
(一)离线方式发放的步骤1.一个企业级用户证书的申请被批准注册以后,审核授权部门(RA )端的应用程序初始化申请者信息,并在LDAP 目录服务器中添加企业证书申请人的有关信息。
2.RA 在初始化申请者信息后,传给C A 。
CA 为申请者产生一个参照号(R ef .num ber )和一个认证码(A uth .code ),在PKI 中有时也称做userI D 及Pass wor d 。
参照号是一次性密钥。
RA 将Ref .N u m be r 和Auth .Code 使用电子邮件或打印在保密信封中,通过可靠途径传递给企业高级证书的申请人。
企业高级证书的申请人输入参照号及认证码,在RA 面对面领取证书。
证书介质可以存放入优盘或者存放于I C 卡中。
(二)在线方式发放的步骤(1)个人证书申请者的信息写入C A 的申请人信息数据库中后,RA 端即可接收到从CA 中心发放的参照号和认证码,并将在屏幕上的显示的参照号和认证码打印出来,当面提交给证书申请人。
(2)证书申请人回到自己的微机上,登录到银行的网站,首先通过浏览器安装根CA 证书(Root CA )。
(3)接着申请人在银行的网页上,按提示填人参照号和认证码,自助式地下载自己的证书。
三、证书废止列表(CRL )的管理功能证书废止的原因如下:(1)密钥泄密:证书的私钥或加密公钥泄密。
(2)从属变更:某些关于密钥的信息变更,如机构从属变更等。
(3)终止使用:该密钥对已不再需要用于原用途。
(4)CA 本身原因:由于C A 系统私钥泄密,在更新自身密钥和证书的同时,必须用新的私钥重新签发所有它发放的下级证书。
CA 所发证书要定期归档,以备查询。
除用于用户的签名密钥外,对证书所有数据信息,都要进行归档处理。
CA 使用符合X .500标准的目录服务器系统存储证书和证书的撤消列表。
目录和数据库备份,可以根据组织机构的安全策略执行归档,最长时间可达7年保存期。
数据库还保存审计和安全记录。
对于用户密钥对,CA 是通过专用程序自动存储和管理密钥历史及密钥备份。
在证书的有效期内,由于私钥丢失泄密等原因,必须废除证书。
此时证书持有者要提出证书废除申请。
注册管理中心一旦收到证书撤消请求,就可以立即执行证书撤消,并同时通知用户,使之知道特定证书已被撤消。
PKI C A 提供了一套成熟、易用和基于标准的证书撤消系统。
从安全角度来说,每次使用证书时,系统都要检查证书是否已被撤消。
为了保证执行这种检查,证书撤消是自动进行的,而且对用户是透明的。
这种自动透明的检查是针对企业证书进行的,而个人证书则要人工查询。
根据申请人的协议,可规定申请人可以在任何时间以任何理由对其拥有的证书提出撤销。
撤销申请必须先向CA 或者RA 提交。
提出撤销的理由是证书持有人的密钥泄露、私钥介质和公钥证书介质的安全受到危害。
CA 可由以下原因撤销证书:(1)知道或者有理由怀疑证书持有人私钥已经被破坏,或者证书细节不真实,不可信。
(2)证书持有者没有履行其职责和登记人协议。
(3)证书持有者死亡、违反电子交易规则或者已经被判定犯罪。
CA 撤销证书首先要制定撤销程序。
证书持有者通过各种通信手段向R 提出申请,再向—6—A 0管理科学RA 提交给C A 。
C A 暂时“留存”证书,然后撤销失效;提交申请与最后确认处理要规定有效期。
将已经撤销的证书存于CRL 中,在撤销与发布CRL 之间的时间间隔要有明确规定。
四、密钥生成、备份和恢复用户由于某种原因丢失了解密数据的密钥,无法打开被加密的密文,造成数据的丢失。
为了避免这种情况的发生,PKI 提供了密钥备份与解密密钥的恢复机制,这就是密钥备份和恢复系统。
密钥的备份和恢复形成了PKI 定义的重要组成部分,一个证书的生命周期包括3个阶段,即证书初始化注册阶段、颁发阶段和取消阶段。
而证书密钥的备份和恢复就发生在初始注册阶段和证书的颁发阶段。
(一)密钥的生成密钥/证书的生命周期中,初始化阶段是终端用户实体在使用PKI 的支持之前,必须经过初始化进入PKI,它由以下几步组成:(1)终端实体注册。
(2)密钥对产生。
(3)证书创建和密钥/证书分发。
(4)证书分发。
(5)密钥备份。
一旦私钥和公钥证书产生即可进入颁发阶段。
主要包括以下内容。
(1)证书检索:远程资料库的证书检索。
(2)证书验证:确定一个证书的有效性。
(3)密钥恢复:不能正常解读加密文件时,从C A 中恢复。
(4)密钥更新:当一个合法的密钥对将要过期时,新的公/私钥密钥自动产生并颁发。
(二)密钥备份用户在申请证书的初始阶段,如果注册声明公/私钥对用于加密,出于对数据的机密性考虑,在初始化阶段,可信任的第三方机构CA 即可对该用户的密钥和证书进行备份。
一般C A 机构的安全策略能满足用户的可信任需求。
备份设备的位置可以从一个PKI 域变到另一个PKI 域,密钥备份功能可以由颁发相应证书的CA 机构执行。
用户用于数字签名目的的私钥是绝对不能备份的,因为数字签名是用于支持不可否认性服务的,要求与时间戳服务相结合,即数字签名有时间性要求。
(三)密钥恢复密钥恢复功能发生在密钥管理生命周期的颁发阶段,是对终端用户因为某种原因而丢失的加密密钥给以恢复。
这种恢复由可信任的密钥恢复中心或CA 来完成。
密钥恢复的手段可以是从远程设备恢复,也可以是通过本地设备恢复。
为了可扩展性,减小PKI 管理员和终端用户的负担,这个恢复过程必须尽可能最大限度地自动化、透明化。
任何综合的管理协议都必须包括对这个功能的支持。
密钥的恢复和密钥的备份一样,只适合于用户的加密密钥,签名私钥不应备份,因为这样将影响到提供不可否认性的能力问题。
五、信息发布(一)私下分发最简单的分发机制是私下分发。
私下分发模型中,撤销信息的交换是非正式和不可靠的。
撤销通知可以通过电话或者E -m ail 来传送,但不能保障撤销的信息被可靠地传送到每一个相关的个体,也不存在一个软件可以在用户收到撤销信息的时候帮用户决定下一步最合适的活动。
虽然私下分发可行的环境确实存在,但对于企业级的范围,它是不合适的,至少存在三个关键的问题:(1)私下分发不具有可扩展性。