信息安全技术(HCIA-Security) 第十一章 PKI证书体系
PKI（HTTPS）体系详解
PKI（HTTPS）体系详解PKI是什么百度百科: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。
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。
PKI 既不是⼀个协议，也不是⼀个软件，它是⼀个标准，在这个标准之下发展出的为了实现安全基础服务⽬的的技术统称为 PKI。
PKI的组成部分百度百科: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 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五个部分: 1）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。
信息安全发展趋势与国家PKI体系(ppt 33页)
加密功能没有延伸到核心网， 从基站到基站控制器的传输链路中用 户信息与信令数据均是明文传输。
用户身份认证密钥不可变，无 法抗击重放攻击。
无消息完整性认证。无法保证 数据在链路中传输过程中的完整性。
用户漫游时，服务网络采用的
认证参数与归属网络之间没有有效联 系。
VPNs
统一授权
识别用户
PKI的功能 制定证书策略和认证操作规范 签发证书、发布证书、消除证书 支持交叉认证 支持数字签名 支持基于PKI的政府与行业应用
不可否认 密钥管理 时间戳
身份信息 主体公钥 CA名称
CA签名
PKI
CA
客户
商家
我国PKI/CA建设存在的问题
计计算算机机 PPDDAA
移移动动电电话话
网网机机
企企业业数数据据接接口口 网网关关
自自来来水水公公司司 煤煤气气公公司司
电电力力公公司司
认认证证网网关关
支支付付网网关关
CCTTCCAA CCNNCCAA
招招
广广
商商 银银
…
东东 银银
行行
联联
电电子子政政务务大大厅厅数数据据 接接口口网网关关
异异种种数数据据 适适配配器器
软件的不安全性： 软件安全功能不健全、软件无安全保护、非法盗版、
人员的不安全性： 保密观念、泄露机密、业务不熟练与误操作、规章制度 不齐全、内部人员故意改动、越权访问
环境的不安全性： 地震、火灾、水灾、停电
安全挑战与政府对策
电脑犯罪: 50个国家有信息恐怖组织,计算机 犯罪增长率152%,银行抢劫案件 减少，英国网络解密专家小组,美国 第三方密钥管理,………
信息安全技术 公钥基础设施 证书管理协议
信息安全技术在现代社会中扮演着至关重要的角色，其中公钥基础设施（PKI）和证书管理协议更是信息安全的关键组成部分。
本文将深入探讨这些技术的概念和作用，以及它们在现代网络和通讯中的重要性和运作方式。
一、公钥基础设施（PKI）1.1什么是PKI公钥基础设施是一种电子认证系统，它使用了非对称加密技术来对数据进行加密和数字签名。
PKI通常由证书颁发机构（CA）、注册机构（RA）、证书存储库和吊销列表（CRL）等组成。
1.2 PKI的作用PKI的主要作用是保障在网络上进行的通讯和数据传输的安全性和完整性。
它能够验证通讯双方的身份，并确保数据在传输过程中不会被篡改。
1.3 PKI的优势和挑战PKI的优势在于可以提供高度安全的通讯和数据传输方式，但同时它也面临着管理复杂度高和成本昂贵的挑战。
二、证书管理协议2.1 证书管理协议的概念证书管理协议是用于SSL/TLS证书信任链的一个开放标准。
它定义了一种用于获取、验证和撤销数字证书的协议。
2.2 证书管理协议的作用证书管理协议在保证网络通讯安全中扮演着重要的角色，它能够有效地管理和维护网络中的数字证书，确保它们的有效性和可靠性。
2.3 证书管理协议的发展和实践证书管理协议在互联网和大型企业网络中得到了广泛的应用，它的发展不断完善，并为网络安全提供了重要的保障。
总结信息安全技术是当今社会中不可或缺的一部分，PKI和证书管理协议作为其中重要的组成部分，为网络通讯和数据传输提供了强大的支持和保障。
在未来的发展中，随着网络环境的不断变化和恶意攻击手段的升级，我们需要不断完善和加强这些技术的应用和管理，以确保信息安全得到有效的保障。
个人观点作为信息安全领域的专业人士，我深刻理解PKI和证书管理协议在网络安全中的重要性。
在实际工作中，我也发现了这些技术的复杂性和挑战性，但我相信通过不断的学习和改进，我们能够更好地利用这些技术，保障网络通讯和数据传输的安全性。
以上就是对信息安全技术、PKI和证书管理协议的深度探讨和个人观点共享。
信息安全中的PKI体系设计与实现
信息安全中的PKI体系设计与实现PKI体系是公钥基础设施的缩写，在数字证书领域中应用十分广泛。
PKI体系作为一种保护数字证书及其相关信息的聚合机制，对于信息安全起到了至关重要的作用。
本文将探讨在信息安全领域中PKI体系的设计和实现方法，以期让读者更深入了解PKI体系的原理和应用，从而更好地保护电子商务、电子政务等活动中所涉及的各种信息，确保网络安全。
一、PKI体系简介PKI体系是一种复杂的技术体系，包括了数字证书的认证、签名、验证等多种功能。
它主要由证书管理中心(CA)、数字证书、协议等因素组成。
CA是PKI体系中最重要的组成部分，它可以负责数字证书的颁发、失效、更新等多个方面的信息。
由于CA有其自身的证书机构，因此可以保证数字证书的真实、有效性。
数字证书和协议方面是PKI体系的重要支柱，后续章节将会详细展开。
二、PKI体系的设计与实现PKI体系的设计与实现是一个复杂的过程，需要考虑到安全性、高效性、可扩展性等多个方面的因素。
下面将从数字证书、密钥管理、证书颁发、协议等方面逐一探讨。
1. 数字证书数字证书是PKI体系的核心，它用于验证用户、设备的身份信息和保障通讯的安全。
数字证书一般包含证书序列号、证书颁发者信息、证书持有人信息等，有时还会包含证书有效期等信息。
设计数字证书时需要考虑以下因素：（1）证书的安全性：数字证书需要通过多级加密算法进行保护，以免遭受黑客的攻击。
（2）证书的可扩展性：数字证书需要具有可扩展性，以便对新的需求进行快速适应。
（3）证书的规范性：数字证书需要满足标准，以确保其在各种领域均可以得到广泛的应用。
2. 密钥管理密钥管理是PKI体系中最为关键的环节之一，其保证了数字证书的安全性和合法性。
需要设计对密钥进行分层管理，以确保密钥的安全。
在设计时需要考虑以下因素：（1）密钥的生成：需要保证密钥的随机性和唯一性，以确保攻击的难度。
（2）密钥的保管：需要将密钥安全地储存和传输，以确保密钥的不泄露。
PKI认证体系原理ppt课件
有效性 机密性 完整性 可靠性/不可抵赖性/鉴别 审查能力
PKI模式—新的信任模式 (Public Key Infrastructure)
认证权威
公认认证方式
自由交流
A
B
C
PKI模式
PKI是一个完整系统 维持一个可靠的网络环境 提供 非对称式加密算法 数字签名 可向许多不同类型的应用提供服务 PKI意味着 密钥管理 证书管理
签名
对消息签名
“我们亟需定购100套Windows2000”
“dkso(Sc#xZ02f+bQaur}”
“我们亟需定购100套Windows2000”
“我们亟需定购100套Windows2000”
数字证书
证书的目的，身份信息，公钥 由认证中心(Certificate Authority)发布
拥有者公钥
认证中心标识
Subject: 老李
Not Before: 10/18/99 Not After: 10/18/04
Signed: Cg6&^78#@dx
Serial Number: 29483756
Subject’s Public key:
公钥
Secure Email Client Authentication
1、ESAM嵌入式安全控制模块 内置RSA,3DES、HASH等算法，可与终端绑定 2、CPU卡 内置RSA算法，可随身携带，需配合读卡设备使用，可放入终 端中，也可随身携带。 3、电子钥匙 相当于将CPU卡或者ESAM与读卡器集成为一体，通常直接与 PC机进行通讯，携带较方便
“Py75c%bn...”
“g5v’r…”
电子钥匙
明文
信息安全技术HCIASecurity第十一章PKI证书体系课件
公钥信息 (Subject Public Key Info)
扩展信息 (Extensions)
签名 (Signature)
第4页
证书格式
设备支持三种文件格式保存证书。
格式
描述
PKCS#12
以二进制格式保存证书，可以包含私钥，也可以不包 含私钥。常用的后缀有：.P12和.PFX。
DER
以二进制格式保存证书，不包含私钥。常用的后缀 有：.DER、.CER和.CRT。
PEM
以ASCII码格式保存证书，可以包含私钥，也可以不包 含私钥。常用的后缀有：.PEM、.CER和.CRT。
第5页
目录
1. 数字证书 2. PKI体系架构 3. PKI工作机制
第6页
PKI必要性
丙
甲
乙
明文传输
问题： 甲与乙之间的信息易被丙窃取 和篡改。
加密传输 （对称密钥加密） 问题： 安全通信前需找到分发密钥的方法， 确保其他人无法得到密钥。在传输过 程中，任何截取了密钥的人都可以窃 取和篡改加密的消息。而且 n个用户的团体就需要协商n*(n-1)/ 2个不同的密钥，管理复杂。
表示有RA时的操作RA是CA的窗 口，可以不独立存在。
第9页
PKI生命周期
PKI的核心技术就围绕着本地证书 的申请、颁发、存储、下载、安 装、验证、更新和撤销的整个生 命周期进行展开。
申请 颁发 储存 使用 验证 更新 注销 第11页
证书申请
通常情况下PKI实体会生成一对公私钥，公钥和自己的身份信 息（包含在证书注册请求消息中）被发送给CA用来生成本地 证书，私钥PKI实体自己保存用来数字签名和解密对端实体发 送过来的密文。
第3页
证书结构
研究PKI体系的信息安全技术
研究PKI体系的信息安全技术研究PKI体系的信息安全技术[摘要]随着电子信息技术的快速发展，信息安全问题得到了人们重视，其中PKI技术可以依据多个计算机用户的需求提供多样的安全服务，从而使计算机在具体应用过程中的真实性、完整性、机密性等多方面的优势能够得到保障，促进计算机技术的发展，使其能够更好的为人们服务。
[关键词]计算机信息安全 PKI体系PKI也就是公钥设施，也就是利用公钥加密技术为电子商务提供基础平台的规范和技术。
近几年，信息安全技术得到了快速发展，目前不仅在提高安全服务方面起到了不错的效果，而且支持公开密钥管理，在具体应用过程中由数字证书库、权威认证机构CA，通过普遍使用基础设施，为各种网络应用提供全面服务，这对研究和开发有着重要意义。
一、分析PKI安全体系现阶段，PKI主要为用户提供的服务包括认证，提升数据的完整性、保密性、公正性等，其实体主要包括的内容有管理实体、PKI用户、CRL、证书等多个部分，管理实体的构成核心为CA，CA与数字证书、证书用户之间将会构成一定的信任关系，只有这样才能确保PKI作用能够得到合理发挥，在具体应用过程中需要与现阶段国际上所信任的结构类型相结合，发现WEB信任机构、分布式等信任机构都能够在应用中发挥出不错的应用效果。
通过我国PKI信任机构统计可以发现，现阶段我国仍以单一认认证机构为主，其所站比例超过了90%。
目前，SET安全协议、SSL安全协议都得到了比较广泛的应用，在具体应用过程中，通过安全能力构建、客户机密钥、互换服务器、身份验证等多个环节实现对用户身份、服务器的验证，从而实现对数据完整性、隐藏性等性能得到进一步提高。
此外，内部通信量对安全处理相关的信息会造成明显的影响，对最终的用户和应用程序应当保持透明性，并且要提高服务器与防火墙之间的安全指数等优势。
二、 PKI体系下的网络信息安全技术(一)SSL安全套接层协议SSL协议在具体应用过程中，所采用的是TCP作为传输协议提高可靠的数据的接收与传送。
PKI体系及加密算法、相关协议、COS
PKI常用 加密技术
3
非对称加密技术
4
数字签名与 数字信封
公钥密码技术的常 见应用，数字签名 保证了数据传输的 不可抵赖性，数字 信封保证了只有规 定接收人才能阅读 信息内容。
消息摘要和数字签名
数字信封及对称/非对称加密
1.5 PKI的标准、协议
在PKI体系的发展的过程中，诸多与PKI相关的标准被逐步制定出来。 I. X.209（1988）ASN.1基本编码规则的规范。ASN.1是描述在网络上 传输信息格式的标准方法。 II. X.500（1993）信息技术之开放系统互联：概念、模型及服务简述。 X.500是一套被国际标准化组织（ISO）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。 III. X.509（1993）信息技术之开放系统互联：鉴别框架。X.509是由国 际电信联盟（ITU-T）制定的数字证书标准。 IV. PKCS系列标准。PKCS是由美国RSA公司及其合作伙伴制定的一组 公钥密码学标准，包括证书申请、证书更新、证书作废表发布、扩展 证书内容以及数字签名、数字信封的格式等方面的一系列相关协议。 V. OCSP在线证书状态协议。OCSP是IETF颁布的用于检查数字证书在 某一交易时刻是否仍然有效的标准。 VI. LDAP 轻量级目录访问协议。LDAP规范(RFC1487)简化了笨重的 X.500目录访问协议，并且在功能性、数据表示、编码和传输方面都 进行了相应的修改。
PKI体系其他构成
I. 密钥管理中心（KMC）：密钥管理中心向CA服务提供相关密钥服务， 如密钥生成、密钥存储、密钥备份、密钥恢复、密钥托管和密钥运算 等。
II. RA注册审核机构：RA是数字证书的申请、审核和注册中心。它是 CA认证机构的延伸。在逻辑上RA和CA是一个整体，主要负责提供 证书注册、审核以及发证功能。 III. 发布系统：发布系统主要提供LDAP服务、OCSP服务和注册服务。 注册服务为用户提供在线注册的功能；LDAP提供证书和CRL的目录 浏览服务；OCSP提供证书状态在线查询服务。 IV. 应用接口系统：应用接口系统为外界提供使用PKI安全服务的入口。 应用接口系统一般采用API、JavaBean、COM等多种形式。
PKI体系(公开密钥体系)介绍
公开密钥加密与对称密钥加密的不同：
加密密钥不需要通过不安全的方式在通讯方之间 传递。 公开密钥使得同一个用户如果使用多种需要安全 保护的系统，不需要记住和使用多个不同的密钥。 用私有密钥对数据指纹加密可以作为数字签名， 可以防篡改和防假冒。 对 称 密 钥 算 法 比 公 开 密 钥 算 法 速 度 快 很 多 。 （ 在 Pentium 90 的计算机上， 512 Bits RSA 速 度 是 2 1 . 6 K Bits/s，1024 Bits RSA 为 7 . 4 K Bits/s，比著名的对称密钥算法DES慢100倍。）
数据发送方
=
数据接收方
公开密钥体系（也成为非对称密 钥体系）产生
• 针对对称密钥的不足之处，1976年 Whitfield Diffie和Martin Hellman提出 了公开密钥密码体系 - PKCS (PublicKey Cryptographic Standard) 。RSA是一 种著名的被广泛采用的公开密钥算法，出 现于1977年。
谢谢！
Байду номын сангаас
公开密钥体系密钥组成
• PKCS是给每个通讯者两个密钥：公开密钥 和私有密钥，用其中一个密钥加密的数据 只有用另一个密钥才能解密。
公开密钥 私有密钥
公开密钥/私人密钥加密/解密过程
数据发送方
原始文挡
RSA加密运算
接收方的 公开密钥
加密后的数据
• 数据加密过程：
生成
数据接收方
• 数据解密过程：
加密后的数据
– 方法：
• • • 进入IE浏览器，点菜单的[工具] – [Interenet 选项] – [内容] – [证书]； 选中证书，点[高级]按钮。 选中安全电子邮件
(信息技术)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优质优质
（信息技术）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3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1公开密钥基础设施（PKI）publickeyinfrastructure(PKI)公开密钥基础设施是支持公钥管理体制的基础设施，提供鉴别、加密、完整性和不可否认性服务。
3.2PKI系统PKIsystemPKI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。
3.3安全策略securitypolicy一系列安全规则的准确规定，包括从本标准中派生出的规则和供应商添加的规则。
3.4分割知识splitknowledge两个或两个以上实体分别保存密钥的一部分，密钥的每个部分都不应泄露密钥的明文有效信息，而当这些部分在加密模块中合在一起时可以得到密钥的全部信息，这种方法就叫分割知识。
3.5分割知识程序splitknowledgeprocedure用来实现分割知识的程序。
3.6保护轮廓protectionprofile一系列满足特定用户需求的、为一类评估对象独立实现的安全要求。
3.7关键性扩展criticalextension证书或CRL中一定能够被识别的扩展项，若不能识别，该证书或CRL就无法被使用。
3.8审计踪迹audittrail记录一系列审计信息和事件的日志。
3.9系统用户systemuser对PKI系统进行管理、操作、审计、备份、恢复的工作人员，系统用户一般在PKI系统中被赋予了指定的角色。
3.10终端用户terminateuser使用PKI系统所提供服务的远程普通用户。
4缩略语以下缩略语适用于本标准：CA认证机构CertificationAuthorityCPS认证惯例陈述CertificationPracticeStatementCRL证书撤销列表CertificateRevocationListOCSP在线证书状态协议OnlineCertificateStatusProtocolPP保护轮廓ProtectionProfileRA注册机构RegistrationAuthorityTOE评估对象TargetOfEvaluationTSFTOE安全功能TOESecurityFunction5安全等级保护技术要求5.1第一级5.1.1概述第一级的PKI系统，由用户自主保护，所保护的资产价值很低，面临的安全威胁很小，适用于安全要求非常低的企业级PKI系统。
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。
PKI 体系、数字签名和数字证书
PKI 体系、数字签名和数字证书PKI 体系PKI （Public Key Infrastructure）体系不代表某一种技术，而是综合多种密码学手段来实现安全可靠传递消息和身份确认的一个框架和规范。
一般情况下，包括如下组件：CA（Certification Authority）：负责证书的颁发和作废，接收来自RA 的请求；RA（Registration Authority）：对用户身份进行验证，校验数据合法性，负责登记，审核过了就发给CA；证书数据库：存放证书，一般采用LDAP 目录服务，标准格式采用X.500 系列。
CA 是最核心的组件，主要完成对公钥的管理。
密钥有两种类型：用于签名和用于加解密，对应称为签名密钥对和加密密钥对。
用户基于PKI 体系要申请一个证书，一般可以由CA 来生成证书和私钥，也可以自己生成公钥和私钥，然后由CA 来对公钥进行签发。
数字签名类似在纸质合同上签名确认合同内容，数字签名用于证实某数字内容的完整性和来源。
A 发给B 一个文件。
A 先对文件进行摘要，然后用自己的私钥进行加密，将文件和加密串都发给B。
B 收到文件和加密串后，用A 的公钥来解密加密串，得到原始的数字摘要，跟对文件进行摘要后的结果进行比对。
如果一致，说明该文件确实是 A 发过来的，并且文件内容没有被修改过。
多重签名n 个持有人中，收集到至少m 个（）的签名，即认为合法，这种签名被称为多重签名。
其中，n 是提供的公钥个数，m 是需要匹配公钥的最少的签名个数。
环签名由Rivest,shamir 和Tauman 三位密码学家在2001 年首次提出。
环签名属于一种简化的群签名。
签名者首先选定一个临时的签名者集合,集合中包括签名者自身。
然后签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名,而无需他人的帮助。
签名者集合中的其他成员可能并不知道自己被包含在其中。
数字证书数字证书用来证明某个公钥是谁的。
什么是PKI？PKI的基本组成是什么？
什么是PKI？PKI的基本组成是什么？PKI（Public Key Infrastructure ）即"公开密钥体系"，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的基本组成完整的PKI系统必须具有权威认证机构(CA)、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书作废系统、应用接口（API）等基本构成部分，构建PKI也将围绕着这五大系统来着手构建。
认证机构（CA）：即数字证书的申请及签发机关，CA必须具备权威性的特征；数字证书库：用于存储已签发的数字证书及公钥，用户可由此获得所需的其他户的证书及公钥；密钥备份及恢复系统：如果用户丢失了用于解密数据的密钥，则数据将无法被解密，这将造成合法数据丢失。
为避免这种情况，PKI提供备份与恢复密钥的机制。
但须注意，密钥的备份与恢复必须由可信的机构来完成。
并且，密钥备份与恢复只能针对解密密钥，签名私钥为确保其唯一性而不能够作备份。
证书作废系统：证书作废处理系统是PKI的一个必备的组件。
与日常生活中的各种身份证件一样,证书有效期以内也可能需要作废，原因可能是密钥介质丢失或用户身份变更等。
为实现这一点,PKI必须提供作废证书的一系列机制。
应用接口（API）：PKI的价值在于使用户能够方便地使用加密、数字签名等安全服务，因此一个完整的PKI必须提供良好的应用接口系统，使得各种各样的应用能够以安全、一致、可信的方式与PKI交互，确保安全网络环境的完整性和易用性。
通常来说，CA是证书的签发机构,它是PKI的核心。
众所周知，构建密码服务系统的核心内容是如何实现密钥管理。
公钥体制涉及到一对密钥（即私钥和公钥），私钥只由用户独立掌握，无须在网上传输，而公钥则是公开的，需要在网上传送，故公钥体制的密钥管理主要是针对公钥的管理问题，目前较好的解决方案是数字证书机制。
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。
PKI CA体系
PKI服务 服务
---实体鉴别、数据的保密性、数据的真实性和完整 性、不可否认性、证书审批发放 ---密钥历史记录、时间戳、密钥备份与恢复、密钥自 动更新、黑名单实时查询、支持交叉认证
PKI基础技术 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关键组件 关键组件
CA的职能 的
签发数字证书 管理下级审核注册机构 接受下级审核注册机构的业务申请 维护和管理所有证书目录服务 向密钥管理中心申请密钥对 证书存储介质的统一管理
RA的职能 的
受理本地区证书业务 审核用户身份信息 管理和维护用户身份信息 证书的制作、发放和管理 维护和管理本地用户证书目录服务PKI/来自A体系 体系2004.08
第一部分： 第一部分：PKI简介 简介
PKI定义 定义
PKI(Pubic Key Infrastructure)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。用户可利用PKI平台提供的服务进 行安全通信。其核心元素是数字证书，核心执行者是 CA认证机构。
证书应用体系
证书应用系统又可称作可信安全应用平台，是用 于加载使用数字证书的应用系统，其核心是密码机和 安全中间件。其主要功能包括： – 为服务器和客户端提供证书驱动； – 提供密码运算的调用接口； – 屏蔽密码设备的复杂开发，提供通用的开发界面以 使密码设备与应用系统紧密而便利地融合； – 完成服务器端在使用证书时涉及到的密码运算
完成服务器端在使用证书时涉及到的密码运算证书服务系统证书服务系统包括ldapocsp以及时间戳服务系统在整个gdca体系中证书服务系统采用原信息集中产生分布式部署和分布式服务的方式参考地域和行业的相关因素在各ra和大型应用平台上部署证书服务系统的各级节点原则上各个地区的ra各主要行业的ra必须部署gdca的证书服务系统以提高本地本行业的证书验证效率和时间戳的产生与验证效率
pki证书体系
● 2014年，美国国家标准局发布PKI安全策略标准
● 1995年，美国国家标准局发布PKI标准最终版 ● 2016年，美国国家标准局发布PKI安全指南标准
● 1999年，美国国家标准局发布PKI互操作性标准 ● 2018年，美国国家标准局发布PKI安全框架标准
● 2000年，美国国家标准局发布PKI扩展标准
安全通信
01 加密通信：使用PKI证书 加密数据，确保数据传输 的安全性
02 身份认证：通过PKI证书 验证通信双方的身份，防 止假冒和欺诈
03 数字签名：使用PKI证书对 数据进行数字签名，确保 数据的完整性和可靠性
04 安全电子邮件：使用PKI证 书加密电子邮件，确保邮 件内容的保密性和完整性
01
证书体系的安全性
安全策略实施：按照制定的安全策略，实施
02
相应的安全措施
安全策略评估：定期评估安全策略的有效性，
03
并根据实际情况进行调整
安全策略更新：根据技术发展和安全形势，及
04
时更新安全策略，确保证书体系的安全性能
谢谢
发展历程
● 1976年，美国学者提出公钥加密技术
● 2008年，美国国家标准局发布PKI信任模型标准
● 1988年，美国国家标准局发布数字签名标准
● 2010年，美国国家标准局发布PKI隐私保护标准
● 1991年，美国国家安全局发布数字证书标准
● 2012年，美国国家标准局发布PKI安全评估标准
● 1994年，美国国家标准局发布PKI标准草案
证书吊销列表（CRL）
作用：用于发布 被吊销证书的列 表
01
内容：包括被吊 销证书的序列号、 吊销时间等信息
02
PKI 组成及数字证书
X.509数字证书（属性）
一些标准的 X.509 v3 扩展项
Key
information（密钥信息） Authority key identifier Subject key identifier Key usage non-repudation, certificate signing, CRL signing, digital signature, symmetric key encryption for key transfer, data encryption, DiffieHellman key agreement. Private key usage period
二、 PKI要解决的问题
物理世界 保密性 完整性 抗抵赖 授权
应用授权
信息世界
加密
Digital Signature
私钥与数字签名
身份鉴证
数字证书
身份管理1 ——身份认证
使用PKI技术认证身份
技术相对成熟 应用发展迅速 新的发展：
易用性：Roaming 无线设备：WPKI
身份管理2——授权与访问控制
使用PKI技术确定和传递属性与权限
AA
/ AC SAML / XACML SSO Liberty / Passport 应用的复杂性和关联性 有待进一步发展
访问安全
使用PKI技术构筑安全的访问通道
Web
：SSL/ TLS IPSec VPN：安全的网络互联 SSL VPN：远程访问 无线应用：WAP/WTLS 与身份管理的结合
证书信息存储
证书操作信息存储
密钥运算
证书操作
密钥管理中心 (KMC)
认证机构 CA
第11章 PKI与证书服务
演示操作
15
案例：为网站启用SSL
申请与颁发证书
演示操作
16
案例：为网站启用SSL
安装与使用证书
演示操作
17
证书的导入与导出
导入与导出相当于对证书进行还原与备份 证书导出后应妥善保管
演示操作
18
实训：为Web站点启用HTTPS
实训环境：
HT公司的网站域名为，随着公司业务的增多，公司欲 将该网站发展成为网上交易平台，因此，在用户访问时，需要保证用户 密码和访问的数据在传输时的安全性。
8
基于PKI技术的协议
SSL
认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和 服务器 加密数据以防止数据中途被窃取 维护数据的完整性，确保数据在传输过程中不被改变
https
使用SSL来实现安全的通信
IPSec
目前已经成为最流行的VPN解决方案
9
什么是证书
证书用于保证密钥的合法性 证书把公钥与拥有对应私钥的主体标识信息捆绑 在一起 证书的主体可以是用户、计算机、服务等 证书格式遵循X.509标准 X.509是由国际电信联盟制定的数字证书标准
需求描述：
安装CA证书服务 在Web服务器上生成Web证书申请 通过IE浏览器提交证书申请 证书申请颁发后，下载Web服务器证书 为Web服务器安装证书 在Web服务器上配置SSL 使用HTTPS协议访问网站验证结果
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4
什么是PKI
Public Key Infrastructure，公钥基础结构 通过公钥技术与数字证书确保信息安全的体系 由公钥加密技术、数字证书、CA、RA等共同组 成 PKI体系能够实现的功能有
身份认证 数据完整性 数据机密性 操作的不可否认性
pki证书体系知识点
pki证书体系知识点
PKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施）是一种用于创建、管理、分发、使用和撤销数字证书的体系结构。
PKI体系的知识点包括：
1. 数字证书，PKI使用数字证书来验证实体的身份。
数字证书包含了公钥、持有者信息、签发者信息以及数字签名等内容。
2. 公钥加密，PKI使用公钥加密技术来确保通信的安全性。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
3. 数字签名，PKI使用数字签名来确保数据的完整性和身份验证。
数字签名是对数据的哈希值进行私钥加密的结果，用于验证数据的真实性。
4. 证书颁发机构（CA），CA是负责颁发、管理和注销数字证书的机构。
CA对证书持有者进行身份验证，并签发数字证书。
5. 证书吊销列表（CRL），CRL是CA发布的包含吊销证书信息的列表，用于通知其他系统某个证书已经被吊销。
6. 数字证书的存储和管理，PKI涉及到数字证书的存储和管理，包括证书存储库、证书更新和证书验证等方面。
7. 证书策略，PKI需要定义和遵守一系列证书策略，包括证书
的使用范围、颁发规则、保密性要求等。
以上是PKI证书体系的一些知识点，涉及到了加密技术、数字
签名、证书管理和颁发机构等方面的内容。
希望这些信息能够对您
有所帮助。
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第9页
PKI体系架构
一个PKI体系由终端实体、证书认证机构、证书注册机构和证
书/CRL存储库四部分共同组成。
证书下载 CRL下载等
终端实体
带外加载
EE
（通过Web、磁盘、
证书申请 电子邮件等）
证
证书更新等 PKI用户端
书
/ C
Server
CA
证书/CRL 存储库
IPSec Tunnel
IPSec网关 SeMG
PC 总部
Server
申请并获得证书 交换证书 证书
第19页
证书应用场景 - SSL VPN
PKI认证中心
证书1 出差员工
CA
证书/CRL存 储库
证书2
PC
SSL VPN网关
企业内网 FW SSL VPN
Server
2 回复CA证书 3 安装CA证书
发送公钥和实体等信 4 息，申请本地证书 5 审核通过后，颁发本
地证书
1 请求CA证书
2 回复CA证书 3 安装CA证书
发送公钥和实体等信 4 息，申请本地证书
5 审核通过后，颁发本 地证书
6 安装本地证书
6 安装本地证书
7 互相获取本地证书
8 验证对端本地证 书有效性
问题： 甲与乙之间的信息易被丙窃取 和篡改。
加密传输 （对称密钥加密） 问题： 安全通信前需找到分发密钥的方法， 确保其他人无法得到密钥。在传输过 程中，任何截取了密钥的人都可以窃 取和篡改加密的消息。而且 n个用户的团体就需要协商n*(n-1)/ 2个不同的密钥，管理复杂。
加密传输 （公钥密钥加密）
第14页
目录
1. 数字证书 2. PKI体系架构 3. PKI工作机制
第15页
PKI工作过程
针对一个使用PKI的网络，
PKI认证中心
配置PKI的目的就是为指 定的PKI实体向CA申请一 个本地证书，并由设备 对证书的有效性进行验 证。
SeMG_A
CA
证书/CRL存 储库
SeMG_B
1 请求CA证书
有RA
无RA
PKI管理端
R
L
证书发布
存 储
证书发布 证书注册机构RA 证书审批
库
证书颁发
证书颁发
证书撤销等
证书/CRL发布
证书认证机构
CA
带外发布
（通过Web、磁盘、 电子邮件等）
表示有RA时的操作RA是CA的窗 口，可以不独立存在。
第10页
PKI生命周期
PKI的核心技术就围绕着本地证书 的申请、颁发、存储、下载、安 装、验证、更新和撤销的整个生 命周期进行展开。
PKI （数字证书）
问题： 丙更改乙的公钥，甲获得的是攻击者的 公钥。丙拦截乙发送给甲的信息，用自 己的私钥对伪造的信息进行数字签名， 然后与使用甲的公钥的加密伪造的信息 一起发送给甲。甲收到加密信息后，解 密得到的明文，并验证明文没有被篡 改，则甲始终认为是乙发送的信息。
数字签名
问题： 加密速度慢，而且加密明文后 报文变长，易分片不利于传输。
申请 颁发 储存 使用 验证 更新 注销 第12页
证书申请
通常情况下PKI实体会生成一对公私钥，公钥和自己的身份信 息（包含在证书注册请求消息中）被发送给CA用来生成本地 证书，私钥PKI实体自己保存用来数字签名和解密对端实体发 送过来的密文。
PKI实体向CA申请本地证书有以下两种方式
在线申请 离线申请（PKCS#10方式）
问题： 丙拦截甲发送给乙的信息，用自己的对称密 钥加密伪造的信息，然后用乙的公钥加密对 称密钥与密文一起发给乙。乙收到加密信息 后，解密得到明文，而且乙始终认为是甲发 送的信息。
数字信封 （对称和公钥密钥结合）
第8页
PKI基本概念
公钥基础设施PKI（Public Key Infrastructure），是一种遵 循既定标准的证书管理平台，它利用公钥技术能够为所有网 络应用提供安全服务。
DER
以二进制格式保存证书，不包含私钥。常用的后缀 有：.DER、.CER和.CRT。
PEM
以ASCII码格式保存证书，可以包含私钥，也可以不包 含私钥。常用的后缀有：.PEM、.CER和.CRT。
第6页
目录
1. 数字证书 2. PKI体系架构 3. PKI工作机制
第7页
PKI必要性
丙
甲
乙
明文传输
8 验证对端本地证 书有效性
9 互相通信
第16页
证书应用场景 - 通过HTTPS登录Web
PKI认证中心
证书/CRL存
CA
ห้องสมุดไป่ตู้储库
HTTPS客户端 管理员
HTTPS连接
HTTPS服务器 FW
申请并获得证书 发送证书 证书
第18页
证书应用场景 - IPSec VPN
PKI认证中心
PC 分支
IPSec网关 SeMG
HASH后 的摘要
主体名 (Subject Name)
公钥信息 (Subject Public Key Info)
扩展信息 (Extensions)
签名 (Signature)
第5页
证书格式
设备支持三种文件格式保存证书。
格式
描述
PKCS#12
以二进制格式保存证书，可以包含私钥，也可以不包 含私钥。常用的后缀有：.P12和.PFX。
证书有四种类型
自签名证书 CA证书 本地证书 设备本地证书
第4页
证书结构
最简单的证书包含一个公钥、名称以及证书授权中心的数字
签名。
版本 (Version)
序列号 (Serial Number) 签名算法 (Signature Algorithm)
使用CA的私 钥进行加密
颁发者 (Issuer) 有效期 (Validity)
目标
学完本课程后，您将能够：
描述PKI证书体系架构 掌握PKI证书体系工作机制
第2页
目录
1. 数字证书 2. PKI体系架构 3. PKI工作机制
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数字证书
数字证书简称证书，它是一个经证书授权中心（即在PKI中的 证书认证机构CA）数字签名的文件，包含拥有者的公钥及相 关身份信息。
PKI证书体系
前言
数字签名技术不但证明了信息未被篡改，还证明了发送方的 身份。但也存在一定问题，如果攻击者伪造接收方的公钥， 那么发送方发送的信息将被攻击者用私钥解密而窥探，因而 接收方公钥的真实性将直接决定数据传输的机密性。
此时，需要一种方法确保一个特定的公钥属于一个特定的拥 有者。
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申请并获得证书 交换证书
证书
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思考题
1. 以下哪个不属于USG6000系列防火墙支持的证书格式？（ ）
A. PKCS#12 B. DER C. PEM D. TXT