研究移动电子商务的安全问题(一)

研究移动电子商务的安全问题(一)

本文对移动电子商务技术的安全现状作了简要讨论,然后对IEEE802.11标准、WAP技术、WPKI 技术等从安全角度进行了分析,并针对不安全的因素提出了改进建议。

随着无线通信技术的发展,移动电子商务已经成为电子商务研究热点。移动电子商务是将现代信息科学技术和传统商务活动相结合,随时随地为用户提供各种个性化的、定制的在线动态商务服务。

但在无线世界里,人们对于进行商务活动安全性的考虑比在有线环境中要多。随着移动电子商务的发展,其安全问题倍受人们的关注。只有当所有的用户确信,通过无线方式所进行的交易不会发生欺诈或篡改、进行的交易受到法律的承认和隐私信息被适当的保护时,移动电子商务才有可能蓬勃开展。

移动电子商务通信安全的现状

由于无线通讯接入方式非常灵活,所以其对安全的要求更高。实际上,主要的无线通信技术都有各自的措施、协议和方法来保证各自体制下的通信安全。这里我们将从无线网络和电子商务应用两个方面作简要讨论。

无线局域网

无线局域网络是以无线连接至局域网络的通讯方式。它采用的是IEEE802.11系列标准。在该标准中,无线局域网的安全机制采用的是WEP协议(有线对等安全协议)。在数据链路用WEP 加密数据,保证了信道上传送数据的安全。另外,无线局域网的网络管理员分配给每个授权用户一个基于WEP算法的密钥,这样就有效阻止了非授权用户的访问。

WAP(无线应用协议)技术

WAP由一系列协议组成,用来标准化无线通信设备,例如:移动电话、移动终端;它负责将Internet和移动通信网连接到一起,客观上已成为移动终端上网的标准。WAP协议可以广泛地运用于GSM、CDMA、TDMA、3G等多种网络。

WAP的安全机制是通过WTLS(无线传输层安全)协议来实现的。WTLS协议类似于互联网传输层安全协议。在无线技术的有限的发送功率、存储容量及带宽的条件下,WTLS能够实现鉴定,保证数据的完整性和提供保密服务的目标。

数字认证技术

对诸如移动电子商务和有重要使命的合作通信等活动,其安全性的一个关键方面是能否对信息发送者的身份进行论证,通常都要利用有线安全的公开密钥基本构架(PKI)。

PKI提供与加密和数字证书有关的一系列技术。但在无线通信环境中,PKI是很难实现的。在只有有限计算能力和低数据流通率的设备上实现PKI中的服务一直是一个有挑战性的难题。同时在PKI的基础上,要将无线设备与有线设备之间进行互通也是有难度的。因此无线PKI(WPKI)协议是要将标准的PKI进行修正和简化,使其在无线通信的环境下达到最优。

移动电子商务安全分析

IEEE802.11的安全

IEEE802.11标准规定了MAC层的存取控制规范,也定义了加密机制,即上述的WEP。WEP的目的是通过对信息流加密并利用WEP认证节点,使无线通信传输像有线网络一样安全。

WEP加密使用共享密钥和RC4加密算法。访问点(AP)和连接到该访问点的所有工作站必须使用同样的共享密钥。对于往任一方向发送的数据包,传输程序都将数据包的内容与数据包的检验组合在一起。然后,WEP标准要求传输程序创建一个特定于数据包的初始化向量(IV),后者与密钥k相组合在一起,用于对数据包进行加密。接收器生成自己的匹配数据包密钥并用之对数据包进行解密。在理论上,这种方法优于单独使用共享私钥的显式策略,应该使对方更难于破解。

但是,IEEE802.11中用于安全的WEP算法只是提供相当于有线局域网基本安全的安全级别,根

本不是一种全面的安全方案。越来越多的安全专家和研究人员发现IEEE802.11存在安全漏洞,有经验的黑客会利用这些漏洞进行攻击。其缺陷主要有:RC4算法本身就有一个小缺陷。WEP 标准允许IV重复使用(平均大约每5小时重复一次)。WEP标准不提供自动修改密钥的方法。最早的WEP实施只提供40位加密,这使得它抗暴力攻击能力差。现代的系统提供128位的WEP,128位的密钥长度减去24位的IV后,实际上有效的密钥长度为104位。尽管如此,128位的WEP版本也不能保证绝对安全。最好的解决办法是把无线网络放在机构防火墙之外,这种防范措施会强制要求将无线连接当作不受信任的连接来看待,就像看待其他任何来自Internet的连接一样。

所以,WEP应该与其他安全机制一起应用才能提供较强的安全。

WAP的安全

WAP规范的安全特性包括几个部分:WTLS协议、用于存储用户证书的WAP身份模块(WIM)和允许WAP交易签名的SignText功能。

WTLS协议:WTLS基于IETF小组的SSL/TLS协议,提供了实体鉴别、数据加密和保护数据完整性的功能,所以可以确保在WAP装置和WAP网关之间的安全通信。有三种不同级别的WTLS: 1级:执行未经证实的Diffie-Hellman密钥交换以建立会话密钥。

2级:使用与SSL/TLS协议相类似的公开密钥证书机制进行服务器端鉴别。

3级:客户端和服务器端采用X.509格式证书相互进行鉴别。

早期WAP装置仅仅采用了第1级别的WTLS,这种级别的安全不够,所以不能用于电子商务。目前,支持第2和第3级别WTLS的移动装置从市场上可以得到,它们可以确保网上银行交易和购物等应用的机密性。

WIM:为了便于客户端的鉴别,新一代的WAP电话提供了WIM。WIM包含了WTLS3级的功能,并嵌入了对公开密钥加密技术的支持(RSA是强制的,而ECC是可选的)。生产厂家为WIM配备了两套公私密钥对(一套用于签名,另一套用于鉴别)和两个厂商的证书。用配置在WIM上的公匙把厂商的证书和厂商名字捆绑在一起。这样,通过WIM和WAP网关建立的所有WTLS 会话都将使用相同的公匙用作初始会话。每一个会话都将包括与此密钥对应的一个不同的证书。WIM的基本要求是它们要具有抗篡改的能力。