第7章 PKI的应用
RA
目录服务的特点
对目录读访问（检索操作）的频率大大高于写访问 （更新操作）的频率 目录不支持事务处理 目录中的属性类型一般是字符型的，因为它描述的 主要信息是一些基于属性的 信息访问的方式不同。目录一般采用简洁、优化的 访问协议，简化了应用 目录服务的主要应用领域集中于以检索为主的数据 库服务，存放的信息较少改动 数据库适合在读写同样频繁、数据变化大、须及时 更新、事物性、可靠性要求很高的环境中
注册授权执行者
应用注册授权控制台完成数字证书注册、更新及撤 销任务，验证操作请求，如果验证通过并被注册授 权执行者批准，则向中CA发出相应请求
注册授权管理者
是管理注册授权执行者的人，确保整个证明申请过 程是在非人为故意欺骗的情况下处理完成的。所有 鉴定证明申请在提交给CA之前，应获得注册授权管 理者批准
LDAP
DAP：目录访问协议，基于OSI网络模型 轻量目录访问协议（LDAP）是互联网工程任务 组(Internet engineering task force,IETF)推出的 DAP的简化版本，合并了DAP中的若干相似操作 ，简化了实现细节，使之能够运行在TCP/IP网 络之上 LDAP一般以客户机/服务器模式(C/S)出现， LDAP客户机和LDAP服务器二者合起来，成为一 个DUA，LDAP只是客户机和服务器在Internet上 通信的协议
RA部署
集中部署
RA与CA集中部署：没有功能划分 RA与CA分级部署：逻辑上是整体，物理上分开 部署
集中部署的优势
有助于缩减系统规模，降低系统复杂性，能有效 整合PKI功能上的冗余 有助于降低系统的实现难度，不需要考虑系统之 间的消息通讯，仅考虑CA中各功能块的耦合。 市场开发速度与PKI技术发展速度不匹配
自考《03142互联网及其应用》_历年考点分析_第7章_计算机网络安全及管理技术
《03142互联网及其应用》自考·历年考点分析第7章计算机网络安全及管理技术[识记] 计算机安全。
历年考核：[201410名词解释38]参考答案：是指保护数据处理系统而采取各种技术和管理措施，保护计算机硬件、软件和数据不会因偶然或人为的原因而遭到破坏、更改和泄密。
[识记] 访问控制是一种重要的网络安全措施，可以通过多种技术实现，但不包括（）A.口令B.加密C.网管D.审计历年考核：[201410单选19、201704单选20]参考答案：B。
[识记] 网络上的加密可以分为三层，即加密、传输层加密和应用层加密。
历年考核：[201804填空34]参考答案：数据链路层。
[识记] 可以实现互联网电子商务活动中数据安全传输的协议是（）。
A.UDPB.UTPC.ATPD.SSL历年考核：[201804填空34]参考答案：D。
[识记] SSL的目标是提供两个应用软件之间通信的和可靠性。
历年考核：[201804填空34]参考答案：保密性。
[识记] PGP。
历年考核：[201904名词解释44、201604单选20、201610单选20、201710单选20、201804填空36]参考答案：PGP是基于RSA加密技术的邮件加密系统，主要用于防止非授权者对邮件的阅读与修改，同时还能为邮件提供数字签名以保证邮件的真实性。
[识记] PKI。
历年考核：[201604名词解释44]参考答案：PKI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，是CA认证、数字证书、数字签名以及相关安全应用组计算模块的集合。
[识记] 简述黑客与入侵者的区别。
历年考核：[201804简答47、201610填空40、201604单选19、201704名词解释45、201710填空40、201504填空35、201904填空37]参考答案：（1）黑客原本是指程序员，而不是那些非法破坏系统安全的人；（2）入侵者是指怀着不良企图，闯入甚至破坏远程计算机系统完整性的人；（3）两者的动机不同；（4）入侵者并不像黑客一样都是在计算机知识方面有着很深造诣的人。
浅谈PKI技术及应用
引言随着电子化的来临，商务流程的自动化已超过企业本身的范畴，电子化的通信方式替代了纸张或人员面对面开会的互动关系，整个商务流程变得更加迅速、高效，并且能够避开时间与地点的限制。
但是，新形态的破坏行为也随之产生。
交易本身以及通信的过程均需受到保护，ＰＫＩ技术提供了验证、加密、不可否认等服务，而具有互通性及多功能的电子签名和凭证技术正是电子商务安全需要的基本要素。
１、ＰＫＩ概述公钥基础设施（ＰＫＩ，Ｐｕｂｌｉｃ ＫｅｙＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）是一个用非对称密码算法原理和技术实现并提供安全服务的具有通用性的安全基础设施。
ＰＫＩ是一种遵循标准的利用公钥加密技术为电子商务、电子政务的开展提供一整套安全的基础设施。
用户利用ＰＫＩ平台提供的安全服务进行安全通信。
ＰＫＩ这种遵循标准的密钥管理平台，能够为所有网络应用透明地提供采用加密和数字签名等密码服务所需要的密码和证书管理。
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在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，由一个可信赖的权威机构——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公钥相结合的证书进行数字签浅谈ＰＫＩ技术及应用吴杰芳 泰山学院数学与系统科学系信息科学教研室 ２７１０２１名，用来证明证书的有效性。
ＰＫＩ技术是公开密钥密码学完整的、标准化的、成熟的工程框架。
它基于并且不断吸收公开密钥密码学丰硕的研究成果，按照软件工程的方法，采用成熟的各种算法和协议，遵循国际标准和ＲＦＣ文档，如ＰＫＣＳ、ＳＳＬ、Ｘ．５０９、ＬＤＡＰ，完整地提供网络和信息系统安全的解决方案。
２、ＰＫＩ的组成一般来说，ＰＫＩ系统必须具有权威认证机构ＣＡ、注册机构ＲＡ、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书撤销系统等基本构成部分。
数据加密技术＼PKI技术与应用
数据加密技术＼PKI技术与应用[摘要] Internet 技术的普及使用,使得大量的信息必须在网络上进行传输和交换,网络与系统的安全与保密也因此而显得越来越重,论文中给出了两类数据加密技术及PIK技术,并简要介绍了PIK技术的应用。
[关键词] 数据加密DES算法RAS算法公钥PIK技术一、引言目前,Internet已遍及全球,为用户提供了多样化的网络与信息服务,网络信息系统在各行各业发挥了越来越大的作用,各种完备的网络信息系统,使得秘密信息高度集中于计算机中并在网络中进行频繁的信息交换,网络与信息系统的安全与保密问题因此显得越来越重要。
本文描述了两类数据加密技术和建立在公钥理论之上的PIK技术,并对PIK 技术的应用作了简单介绍。
二、数据加密技术数据加密是通过各种网络进行安全的信息交换的基础。
通过数据加密可以实现以下安全服务:(1)机密性:保护被传输的数据免受被动攻击,保护通信量免受分析;(2)鉴别:确保一个通信是可信的;(3)完整性:确保数据在传输过程中没有冗余、插入、篡改、重排序或延迟,也包括数据的销毁;(4)不可抵赖:防止发送方或接收方抵赖所传输的消息;(5)访问控制:限制和控制经通信链路对主机系统和应用程序进行访问的能力;(6)可用性:加密技术按照密钥的使用数量分为常规加密技术和公开密钥加密技术。
常规加密技术基于替代和置换技术,其算法是对称的,通信双方的加密密钥和解密密钥是相同的。
在设计加密算法时,为了保证安全性,首先,加密算法必须足够强大,使得仅根据密文就能破译是不可能的,其次,必须保证密钥的安全性,并定期改变密钥,常规加密算法速度快,被广泛使用。
经典的算法有DES及其各种变形(如Triple DES),IDEA,Blowfish,RC4、RC5以及CAST-128等。
在众多的对称加密算法中,最重要的是DES。
公开密钥加密技术基于数学函数,是非对称的,采用两个不同的密钥——公钥和私钥,公钥公开,私钥保密。
PKI在网上银行中的应用课件 (二)
PKI在网上银行中的应用课件 (二)- PKI是什么？PKI（Public Key Infrastructure）是一种公钥基础设施，它包括数字证书、证书颁发机构（CA）、证书撤销列表（CRL）等组成部分。
PKI的主要作用是为数字通信提供安全保障，确保通信双方的身份、数据的完整性和机密性。
- PKI在网上银行中的应用随着互联网的普及，越来越多的人开始使用网上银行来进行日常的银行业务。
然而，网上银行的安全问题也日益凸显。
PKI在网上银行中的应用可以有效地解决这些安全问题。
1. 数字证书PKI中的数字证书是网上银行安全的基础。
数字证书是一种电子文档，其中包含了用户的公钥、用户信息、证书颁发机构的信息等。
数字证书的作用是确保通信双方的身份，防止身份冒充等恶意行为。
2. 证书颁发机构证书颁发机构（CA）是PKI中的重要组成部分。
CA的主要作用是为用户颁发数字证书，确保数字证书的真实性和可信度。
在网上银行中，用户需要向CA申请数字证书，以确保自己的身份和交易的安全。
3. 证书撤销列表证书撤销列表（CRL）是PKI中的另一个重要组成部分。
CRL的作用是记录已经被撤销的数字证书，防止被撤销的数字证书被恶意使用。
在网上银行中，CRL可以有效地保护用户的交易安全。
- PKI在网上银行中的优势PKI在网上银行中的应用具有以下优势：1. 安全性高PKI可以有效地保护用户的身份和交易安全，防止身份冒充、数据篡改等恶意行为。
2. 可靠性强PKI中的数字证书、证书颁发机构、证书撤销列表等组成部分都经过了严格的安全检测和认证，具有很高的可靠性。
3. 方便快捷PKI的应用可以使网上银行的交易更加方便快捷，用户不需要到银行柜台进行交易，只需要在家中就可以完成各种银行业务。
- 结论PKI在网上银行中的应用可以有效地保护用户的身份和交易安全，具有很高的可靠性和方便快捷的优势。
随着互联网的不断发展，PKI的应用将会越来越广泛。
PKI技术及其发展应用
PKI技术及其发展应用PKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施），是一种基于非对称加密技术的安全体系，用于确保网络通信的机密性、完整性和身份认证。
PKI技术的发展应用范围广泛，包括数字证书、数字签名、SSL/TLS协议、电子邮件安全等。
PKI技术的核心是公钥和私钥的配对使用。
私钥只有持有者知道，用于数据的加密和数字签名；公钥可以公开，用于数据的解密和验证签名。
通过公钥加密，发送者可以将数据安全地传输给接收者，只有接收者使用其私钥才能解密数据。
而通过私钥签名，发送者可以确保数据的完整性和真实性，接收者可以通过发送者的公钥验证签名。
1.数字证书：数字证书是PKI体系中最重要的组成部分。
数字证书通过授权机构（CA）签发，用于确认公钥和身份的关联性。
证书中包含公钥、持有者的身份信息等，由CA对这些信息进行签名。
通过验证证书，用户可以确认数据的真实性和完整性，从而确保通信的安全。
2.数字签名：数字签名是PKI技术中的一项重要应用，用于验证数据的真实性和完整性。
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验证签名。
如果数据在传输过程中被篡改，验证过程将失败。
数字签名被广泛应用于电子合同、电子交易等场景，以确保数据的可靠性。
3. SSL/TLS协议：SSL（Secure Sockets Layer）和TLS（Transport Layer Security）是一种基于PKI的安全传输协议。
通过使用数字证书和非对称加密，SSL/TLS协议可以确保网络通信的安全性。
SSL/TLS协议被广泛应用于网上银行、电子商务等需要保护用户隐私和数据安全的场景。
4.电子邮件安全：PKI技术可以用于确保电子邮件的机密性和完整性。
通过使用数字证书和加密算法，可以对邮件内容进行加密，防止被窃听和篡改。
同时，数字签名可以确保邮件的真实性和完整性。
1.长期可信性：PKI技术的可信性依赖于授权机构（CA）。
PKI在电子商务中的应用
PKI在电子商务中的应用引言随着互联网的迅猛发展，电子商务已成为全球经济发展的重要组成部分。
然而，电子商务的发展也带来了安全和信任的问题。
为了确保电子商务的安全性和可信度，公钥基础设施（PKI）被广泛应用于电子商务领域。
本文将介绍PKI的概念、原理以及其在电子商务中的应用。
PKI的概念公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）是一种密钥管理体系，用于确保在不安全的网络环境下进行安全通信。
PKI通过使用非对称加密算法和数字证书来确保数据的机密性、完整性和可靠性。
PKI的四个基本组成部分包括公钥证书机构（Certificate Authority，CA）、注册机构（Registration Authority，RA）、验证机构（Validation Authority，VA）和验证框架（Validation Framework）。
CA是负责颁发和管理数字证书的机构，RA是CA的辅助机构，负责验证申请者身份，VA负责验证数字证书的有效性，验证框架用于验证数字证书的合法性。
PKI的原理PKI的核心原理是基于非对称加密算法。
非对称加密算法使用两个密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
公钥可以公开分享，而私钥必须保密。
使用公钥加密的数据只能使用相应的私钥进行解密，保证了数据的机密性。
在PKI中，数字证书被用于证明实体的身份。
数字证书包含实体的公钥和身份信息等，由CA机构颁发并数字签名。
使用者可以通过验证证书的数字签名和CA的信任关系来验证数字证书的有效性和真实性。
PKI在电子商务中的应用数据加密和机密性保护在电子商务中，数据的机密性至关重要。
通过PKI的非对称加密算法，可以使用公钥加密敏感数据，只有具有相应私钥的实体才能解密数据。
这确保了发送的数据在传输过程中不会被窃取或篡改。
身份验证和数字证书的应用PKI在电子商务中的另一个重要应用是身份验证。
通过使用数字证书，电子商务平台可以验证用户的身份。
pki技术的基本原理及常规应用
pki技术的基本原理及常规应用PKI技术的基本原理及常规应用一、PKI技术的概念PKI技术是公钥基础设施（Public Key Infrastructure）的缩写，是一种安全通信机制。
它通过使用非对称加密算法和数字证书来确保通信的机密性、完整性和可信度。
PKI技术包括公钥加密、数字签名、证书管理等多个方面。
二、PKI技术的基本原理1. 公钥加密公钥加密是指使用公钥对数据进行加密，只有私钥才能解密。
在此过程中，发送方需要获取接收方的公钥，并使用该公钥对数据进行加密。
接收方收到数据后，使用自己的私钥进行解密。
2. 数字签名数字签名是指将消息摘要与发送者的私钥进行加密生成签名，并将该签名与消息一起发送给接收者。
接收者可以使用发送者的公钥来验证签名是否正确，从而确保消息没有被篡改过。
3. 证书管理证书管理是指建立一个可信任的第三方机构（CA）来颁发数字证书，以确保公钥和实体之间的关系可信。
数字证书包含了实体（如个人或组织）和其对应公钥信息，并由CA进行签名认证。
三、PKI技术的常规应用1. 数字证书数字证书是PKI技术的核心，它可以用于各种场景，如SSL/TLS协议中的HTTPS，VPN连接等。
数字证书还可以用于身份认证、电子邮件签名和加密等。
2. 数字签名数字签名可以用于文件和数据的完整性验证，确保数据没有被篡改。
数字签名还可以用于电子合同、电子票据等场景。
3. 数字信封数字信封是指将数据进行加密，并将加密后的数据和接收者公钥一起发送给接收者。
接收者使用自己的私钥进行解密，从而确保通信内容机密性和完整性。
4. VPN连接VPN连接是指通过公共网络建立安全通信隧道，以实现远程访问。
PKI技术可以在VPN连接中使用数字证书进行身份验证和加密通信。
5. 身份认证PKI技术可以用于实现用户身份认证，如在网银系统中使用数字证书进行用户身份认证。
四、总结PKI技术是一种安全通信机制，它通过公钥加密、数字签名和证书管理等多个方面来确保通信的机密性、完整性和可信度。
PKI体系与相关技术应用
CA体系架构
根CA 中信集团 最高信任体系
根证书申请 对外服务 CA安全认证体系
根证书申请 对内 CA安全认证体系
证书申请、签发、注销、 冻结、解冻、查询
证书申请、签发、注销、 冻结、解冻、查询
银行RA
基金RA
内部管理系统 RA
其他子公司内部管理 RA
证券RA
基金RA
信托RA
子公司RA
分公司RA
证书注册、申请
• A通过随机生成密钥对明文加密得到密文 • 而后A通过证书私钥对密文进行数字签名 ，得到签名包密文的签名、密文、证书 信息 • B从签名包中得到A证书，验证A证书的 有效性后，而后验证签名，最后从密文 中提取对称密钥，并通过密钥将密文最 终还原成明文。 • 该技术在确保数据完整性同时确保数据 的私密性。
UCP框架提供的签名与验签接口(二）
安全包com.lsy.baselib.crypto • 签名 PKCS7Signature.sign(BytesUtil.stringToBy tes(message), serverKey, serverCrt, new X509Certificate[]{serverCrt}, true)) • 验签 PKCS7Signature.verifyAttachedSignature(B ase64.decode(signedMessage), null)
UCP框架提供的签名与验签接口(三）
验证证书有效性 manager = TrustManager.getInstance(); 从签名包提取证书 merchantCrt=PKCS7Signature.getSingerCertificate( Base64.decode(signedMessage)); 校验证书有效性 manager.verify(merchantCrt); 将证书加入到可信列表中
PKI在电子信息安全中的有效应用
认证资格的机构 ，通 过Ｒ ，企事业单位 、个人用户 向ｃ 提 Ａ Ａ
出证 书 请 求 。
３３ＰＩ ． Ｋ 平台的应用
当Ｐ Ｉ 台具 备 认 证 和 注 册 功 能 后 ，就 可 以在 网络 上 处 Ｋ平
２ ２数字 证书的作用 ．
根 据 信 息 自身 的 特 性 和 传 输 环 节 的 要 求 ，数 字 证 书 具 备 了信 息 传 输 的 保 密 性 、信 息 传 播 的 完 整 性 和 不 可否 认 性
４ ４信息 的私密性 ．
网络 是 一 个 开 放 平 台 ，信 息 的发 送 和 接 受 方 具 有 匿 名 性 和 不 可 确 定 性 ，在 一 般 的 网 络 环 境 下 ， 信 息 经 过 较 为 简
Ｐ Ｉ 台在 利 用 公用 密 匙 和 数 字 证 书 对 用 户 的 身份 进 行 Ｋ平 验 证 时 ， 主 要 是 通 过 第 三 方 认 证 机 构 ， 即ｃ 来 实 现 。 ｃ 通 Ａ Ａ
义 和 价 值 ， 因此 ， 必 须 加 强 对 信 息 完 整 度 的 控 制 ， 才 能 最
３ ２数字证书认证和注册机构 ．
要 想 实 现 对 公 共 密匙 的 有 效 管 理 ，就 必 须 有 相 应 的 认 证机 构从中发挥作用 ，数字证书认证机 构 （Ａ Ｃ ）主 要 通 过 产 生 和 发 放 证 书 、规 定 证 书 的 使 用 期 限 以及 证 书 的 有 效 期 等 。ｃ 是Ｐ Ｉ 台运 行 的 基 础和 保 证 ， 没有 了Ｃ 对 数 字 证 书 Ａ Ｋ平 Ａ 的 监 管和 控 制 ，Ｐ Ｉ 将 失 去对 信 息 安 全 的控 制 。 Ｋ也 除 认 证机 构之 外 ，Ｐ Ｉ 为广 大 的平 台用 户 设 立 了 一个 Ｋ还
网络安全课件(7)数字签名与身份认证
（5）收方B从Ｍ中计算出散列值h（M’）； （6）收方B再用发方A的双钥密码体制的公钥
K2解密数字签名DS得消息摘要h（M） ； （7）将两个消息摘要h（M’）=h（M）进行比
较，验证原文是否被修改。如果二者相等， 说明数据没有被篡改，是保密传输的，签名 是真实的；否则拒绝该签名。
这样就作到了敏感信息在数字签名的传输 中不被篡改，未经认证和授权的人，看不见 原数据，起到了在数字签名传输中对敏感数 据的保密作用。
4.基于量子力学的计算机
量子计算机是以量子力学原理直接进行 计算的计算机，使用的是一种新的量子密 码的编码方法，即利用光子的相应特性编 码。由于量子力学的随机性非常特殊,无论 多么聪明的窃听者,在破译这种密码时都会 留下痕迹,甚至在密码被窃听的同时会自动 改变。
这将是世界上最安全的密码认证和签名 方法。但目前还停留在理论研究阶段。
注意 ：
数字签名与消息的真实性认证是不同的。 消息认证是使接收方能验证消息发送者及所发 信息内容是否被篡改过。当收发者之间没有利 害冲突时，这对于防止第三者的破坏来说是足 够了。但当接收者和发送者之间相互有利害冲 突时，单纯用消息认证技术就无法解决他们之 间的纠纷，此是需借助数字签名技术。
二、数字签名的原理
对同一消息的签名也有对应的变化。即 一个明文可能有多个合法的数字签名。 判断：同一明文可能有多个合法化的数字签名？
四、数字签名的作用
数字签名可以证明：
（1）如果他人可以用公钥正确地解开 数字签名，则表示数字签名的确是由签 名者产生的。
（2）如果消息M是用散列函数h得到的 消息摘要h（M），和消息的接收方从 接收到的消息M/计算出散列值h（M/）， 这两种信息摘要相同表示文件具有完整 性。
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技术及其应用研究
PKI技术及其应用研究摘要：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。
本文对pki技术进行详细的阐述了，并对pki技术在网络安全的应用做了研究。
关键词：pk；公钥基础设施；网络安全；信息安全中图分类号：tp399 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-021 引言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。
由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理接触，因此使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。
而pki技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术，它能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题[1]。
2 pki系统的构成一个典型的pki系统如图1所示，包括pki策略、软硬件系统、证书机构（ca）、注册机构（ra）、证书发布系统和pki应用等[2]。
2.1 pki策略在pki系统中，制定并实现科学的安全策略管理是非常重要的这些安全策略必须适应不同的需求，并且能通过ca和ra技术融入到ca和ra的系统实现中。
同时，这些策略应该符合密码学和系统安全的要求，科学地应用密码学与网络安全的理论，并且具有良好的扩展性和互用性。
2.2 软硬件系统pki系统运行所需的所有软件、硬件的集合，主要包括认证服务器、目录服务器、pki平台等。
2.3 证书机构（ca）ca（certification authority）是一个确保信任度的权威实体，它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。
由ca签发的网络用户电子身份证明—证书，任何相信该ca的人，按照第三方信任原则，也都应当相信持有证明的该用户。
ca也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。
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
谈电力系统信息网络安全中PKI的应用
谈电力系统信息网络安全中PKI的应用随着科学技术的飞速发展，信息网络的发展使网络成为人们不可或缺的工具，信息网络的安全越来越为社会各界人士所日益关注，采用何种技术确保信息网络的安全成为人们必须解决的难题，电力系统由于自动化控制技术的采用，也面临信息网络安全问题，PKI作为信息网络提供安全保障的基础设施，为电力系统信息网络所采用，本文就针对电力系统信息网络安全中PKI的应用进行了探讨。
标签：电力系统;信息网络;安全;PKI;应用1、电力系统信息网络安全分析电力系统的安全稳定、经济优质运行离不开信息网络安全系统的保障，对“数字电力系统”的建设和实现具有重要意义，所以当前网络安全系统在整个电力活动中具有相当关键的地位。
随着计算机在系统中的广泛应用，在生产、经营、管理方面都具有较大的作用，然而在计算机安全技术以及安全措施上的投入比较少，安全性得不到很好的保障。
尤其是在计算机网络化将传统的局域网更改为联成光宇网之后，存在着巨大的外部安全隐患和威胁，使网络安全系统很有可能受到外来网络攻击。
在电力系统中其实早期的计算机网络采用的是内部局域网，其计算机安全大多是防止意外破坏或者是内部人员的控制，但在当前新的计算机网络环境下，必须要能够应对国际互联网上的恶意攻击。
对电力系统的攻击主要有两种形式：一种是主动攻击，即黑客利用多种计算机病毒进入到电力系统的信息网络中进行窃取或者篡改数据;另一种是被动攻击，就是通过网络监听等技术手段对电力系统网络中的数据进行截取并分析和理解。
这两种攻击方式都会对电力系统的网络安全造成极大的威胁，一旦数据被窃取或者篡改将会严重影响到电力系统的正常运行，甚至是损害电力设备发生安全事故等。
另外由于电力系统的网络化管理和其他网络管理存在一定的差异，比如电力网络信息系统要对发电报价等电力市场信息进行加密和隔离处理等，具有特殊的安全性要求，也对电力企业的发展经营有一定的影响。
当前电力系统网络管理人员对信息安全的防护要比对数据备份、网络设备以及病毒防范还要重视，由于对应用层的保护意识还不够，因此也就会产生网络信息安全隐患。
PKI技术及其应用的分析
收稿日期:2007-09-05基金项目:湖南省教育科研项目(D066106)作者简介:邓晓军(1974-),男,湖南株洲人,讲师,研究方向为网络与信息安全。
PKI 技术及其应用的分析邓晓军(湖南工业大学信息工程系,湖南株洲412000)摘 要:主要阐述构建网络安全基础与核心技术 公钥基础设施(PKI,Public Key Infrastructure),它是解决网络交易和通信安全问题的一套完整解决方案。
对PKI 技术进行了全面的分析和总结,其中包括PKI 组成、证书认证机构CA,给出了它的实际应用和发展状况以及未来的发展趋势。
讨论了在我国开展PKI 应用中存在的一些关键问题,并针对这些问题提出了推广PKI 观念、规范PKI 建设等相关的解决办法。
关键词:信息安全;公钥基础设施;数字签名;数字证书中图分类号:T P393.08 文献标识码:A 文章编号:1673-629X(2008)06-0144-04Analysis of PKI Technology and Its ApplicationDENG Xiao jun(Department o f Information Engineer ing ,Hunan U niversity of T echnology ,Zhuzhou 412000,China)Abstract:PKI is the complete soluti on of netw ork s transaction and information security.It is the basic and main technology to construct netw ork security.It introduces the components of PKI and analyses the actuality of PKI technology.And aiming to thi s basic and core technology,w hich is currently used in building secure netw ork,discusses the problems existing in developing PKI in our country.And relevant sol utions for example generali z i ng concept of PKI to th ese problems have been put forward as w ell.Key words:information security;public key infrastructure;digi tal signature;di gital certificate0 引 言进入20世纪以来,随着计算机技术和网络技术的飞速发展,Internet/Intranet 以及信息技术的广泛普及,社会和经济发展成逐渐依赖于一个错综复杂的信息网络,它改变了人们传统的生活方式、生产方式与管理方式,并对推进国家现代化、推进社会文明的发展,发挥着日益重大的作用,所有这一切正是得益于互联网络的开放性和匿名性的特征。
PKI应用
……
PKI技术与工业安全
震网病毒 Mrxcls.sys Mrxnet.sys 负责查找主机中安装的WinCC 系统 通过修改一些内核调用来隐藏被 拷贝到U盘的lnk文件和DLL文件
PKI技术与工业安全
数字签名信息
谢谢！
表单域明文 获取 实现对表单 域的数字签 名
编码转换
数据传输
浏 览 器 端 数 字 签 名 生 成 模 块
数据提取证书验证数 Nhomakorabea验证表单数据 存储
服 务 器 端 签 名 验 证 模 块
电 电 电 电 电 电 子 子 子 子 子 子 文 交 投 投 病 证 档 易 票 标 历 据
可信时间戳产生原理
表单签名是基于web的应用软件系统。 通过在网页中采用数字签名技术对敏感的表 单数据进行签名，从而确保表单数据的完整 性、信息的真实性和交易行为的不可抵赖性。 在PKI基础上，借助微软CryptoAPI标准加 密接口，及智能卡认证技术，实现对浏览器端
表单数据的签名、验证过程，从而确保电子交
易过程中数据的安全性、可靠性。
PKI技术在电子商务安全中的应用
因此 ， 需要建立一个第三方的 Ｃ Ａ 。这样 ，信任关系就可 以得到很好的建
立。 ‘
交易商要想取得身份和资格的认定 ， 就需要向 Ｃ Ａ作出申请 。 在申 请
时 。需要将 自己的身份信息进行登记 。此外 ，需要 申请数字证书。此时，
Ｃ Ａ就会在秘钥库 中 存入用户的公钥 。在指定的登录钥匙Ｏ ｃ卡） 内，进行 发放的数字证书储存 。当用户要进行交易时 ， 需要先登 录交易商主网站。
２ 、Ｐ Ｋ Ｉ 技术在 电子商务安全 中的应用
２ ． １ Ｐ Ｋ Ｉ的加 密体 制
Ｐ ｌ （ Ｉ 的加密体制主要分为 以下 ４种 ， 分别是对称密码体制、 非对称密 码体制 、数字证书与数字签名以及散列（ Ｈ ａ ｓ ｈ ） 函数。
３ 、应 用 的 实 例
对 于一些交易经营的单位来说 ，如果想要节约资源 ，带给投资者许 多便 利就必须借助网上直接委托交易的平 台。但是 ， 互联 网有很多的风 险 ，会让客户 的一些重要信息泄露 ，比如 ：用户名和身份 的验证码。又 如 ，有的信息会被篡改甚至是窃取。这些 问题如果运用传统的运作模式 很难得 到解决 ，但是使用证券商服务器就可 以解决问题 ，避免了传统 的 交易商带来 的种种弊端。使用证券商服务器时 ，用户要登录主网站，此 时， 用 户的信息就会受到证券商的公钥加密 。然后 ， 这些信息会被发送 到证 券商服务器。证券商会对其进行解密 ，通过使用私钥 。当确定这些 信息没有错误时 ，就可以允许用户进人 页面进行交易的页面。用户在得 到允许后 ，需要发出委托交易 申 请 。此时，需要将 数据传送到证 券商服 务器 ，注意这些数据必须经过公钥的加密 以及私钥的签名 。当信息得到
１ 、安全性在 电子商务 中的重 要性
pki的原理及应用
PKI的原理及应用1. 什么是PKIPKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施）是一套用于管理和使用公钥加密技术的框架和机制。
PKI将公钥和标识信息绑定在一起，为数字证书的创建、分发、存储和撤销提供了一种安全的方式。
2. PKI的原理PKI的原理基于非对称加密算法，如RSA、DSA等。
主要包括以下几个组成部分：2.1 公钥和私钥的生成PKI使用非对称加密算法生成一对密钥，即公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据和签名。
2.2 数字证书的创建和管理PKI使用数字证书来证明公钥的合法性和所有者的身份。
数字证书包含公钥、所有者信息、签名等信息，并由数字证书颁发机构（CA）签发。
CA在核实所有者身份后，将数字证书发布给所有者。
2.3 数字证书的分发和验证一旦数字证书被签发，可以通过多种方式分发给用户，如通过网络下载、嵌入在硬件设备中等。
用户收到数字证书后，可以使用公钥来验证证书的合法性，确保证书的完整性和真实性。
2.4 数字证书的撤销和更新如果数字证书的私钥泄露或所有者发生变更，数字证书需要被撤销。
CA可以通过证书撤销列表（CRL）来公布被撤销的证书。
同时，数字证书也需要定期更新，以保证证书的有效性。
3. PKI的应用PKI在各个领域都有广泛的应用，以下列举了几个常见的应用场景：3.1 加密通信PKI可以用于保护通信的机密性。
发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，只有接收方的私钥才能解密数据。
这确保了数据在传输过程中的安全性。
3.2 数字签名PKI可以用于确保数据的真实性和完整性。
发送方使用私钥对数据进行签名，接收方使用发送方的公钥对签名进行验证。
这样接收方可以确认数据没有被篡改，并且确保数据来自于发送方。
3.3 身份认证PKI可以用于身份认证，确保用户的身份和权限。
用户可以使用数字证书证明自己的身份，系统可以通过验证证书的合法性来验证用户的身份。
3.4 电子支付和电子商务PKI可以用于保护电子支付和电子商务的安全性。
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• 可能主要用于Kerberos环境，但也支持公钥功能。
7.4.4 轻量级目录访问协议
• LDAP降低了使用X.500目录服务的复杂性，以10%的 处理代价几乎提供了X.500协议的全部功能
• PKI环境中，LDAP服务器已经成为了首选的证书存储 方式。
7.4.2 公共数据安全体系结构
• CDSA是一个分层的安全体系结构，特别注重可扩展性 和互操作性。 • 通过安全插件模块和安全服务API提供灵活性
图7-8 CDSA分层体系结构
7.4.3 通用安全服务API
• 通用安全服务API(GSS-API)提供了通用安全服务而隐 藏了服务的实现细节。 • 主要的GSS-API函数：
7.2.3 IPSec
图7-4 IPSec 隧道模式数据包
图7-5 IPSec 传输模式数据包
图7-6 IPSec隧道模式
图7-7 IPSec传输模式
S/MIME、时间戳协议、 WTLS
• 7.2.4 S/MIME
• 安全/多用途因特网邮件扩展（ S/MIME ）协议为电子信息应用增 添了消息真实性、完整性和保密性服务。
7.3 格式标准
• 7.3.1 X.509
• X.509是国际电信联盟－电信(ITU-T)部分标准和国际标准化组织 (ISO)的证书格式标准。它定义了公钥证书的结构。
• 7.3.2 PKIX
• IETF的安全领域的公钥基础设施(PKIX)工作组正在为互联网上使 用的证书定义一系列的标准。X.509标准的巨大灵活性使得互操 作难以实现，PKIX工作组希望通过限制允许的选项，提高PKI系 统间的互操作性。
•
•
7.2 基于PKI的协议
• Diffie-Hellman密钥交换协议 • 安全套接字层（SSL）协议 • IPSec协议 • S/MIME协议 • 时间戳协议 • WTLS协议
7.2.1 Diffie-Hellman密钥交换
• 用途：用来生成通信双方将用于保护其要交换的信息的 其他加密密钥。
• 7.3.3 IEEE P1363
• IEEE P1363项目开发的密码学标准，包括公钥密码学的标准规范。
7.3 格式标准
• 7.3.4 PKCS（公钥密码标准）
• 为推进公钥密码系统的互操作性，由RSA实验室与工业界、学术界和政 府代表合作开发的。 • PKCS#1 RSA加密标准 • PKCS#2 涉及RSA的消息摘要加密 • PKCS#3 Diffie-Hellman密钥协议标准 • PKCS#4 最初是规定RSA密钥语法的 • PKCS#5 基于口令的加密标准 • PKCS#6 扩展证书语法标准 • PKCS#7 密码消息语法标准 • PKCS#8 私钥信息语法标准 • PKCS#9 可选属性类型 • PKCS#10 证书请求语法标准 • PKCS#11 密码令牌接口标准 • PKCS#12 个人信息交换语法标准 • PKCS#13 椭圆曲线密码标准 • PKCS#14 伪随机数产生标准 • PKCS#15 密码令牌信息语法标准
• 7.2.5 时间戳协议(TSP)
• 通过时间戳机构(TSA)的服务来提供数据在特定时间存在的证 据； • 是简单的请求/响应协议。
• 7.2.6 无线传输层安全(WTLS)
• 是WAP论坛的安全服务规范； • 提供了数据保密、数据完整性和应用程序间的认证服务； • WTLS的协议概念与TLS和SSL一样，也有记录协议和握手协议。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•
7.3.5 XML
• 定义签名数据对象的格式。
7.4 应用程序编程接口
• 7.4.1 微软CryptoAPI • 7.4.2 公共数据安全体系结构（CDSA） • 7.4.3 通用安全服务API（GSS-API） • 7.4.4 轻量级目录访问协议（LDAP）
7.4.1 微软CryptoAPI
7.2.2 安全套接字层
• 安全套接字层(Secure Socket Layer，SSL)在通信双 方间建立了一个传输层安全通道。
• 使用技术： 对称加密(保密性)、消息认证码(数据完整性)、PKI(身 份认证)
• 传输层安全(TLS)协议和无线传输层安全(WTLS)协议 都是SSL的直系后代。
7.2.2 安全套接字层
• LDAP目录间的互操作性是下一个要解决的难题。
7.5 应用程序和PKI实现
• 浏览器和e-mail客户是当今公钥技术应用最常见的例子
• Netscape 和 Internet Explorer
• 基本上所有主要的e-mail客户程序都支持S/MIME。
• 产品间的互操作性仍是一个问题，不同产品保护自己的 公钥的实现的方式也不同。
• 特点：不需要加密、实现开销低。
• 基本思想：利用有限域内计算离散对数的数学复杂性。
7.2.1 Diffie-Hellman密钥交换
图7-1 Diffie-Hellman算法
7.2.1 Diffie-Hellman密钥交换
• 缺陷：容易受到中间人攻击
•
Diffie-Hellman算法变种：通过加入抵御中间人攻击的特性来增强算法。
• 签名生成服务 • 签名验证服务
7.1.2 认证
• PKI认证服务使用数字签名来确认身份。
• 基本过程
• • • • 向待认证实体出示一项随机质询数据； 实体用私钥对质询数据进行签名或加密； 质询者能用实体证书中的公钥验证签名或者解密数据； 质询者还应该验证实体证书链。
7.1.3 时间戳
• 安全时间戳服务用来证明一组数据在某个特定时间是否 存在。
• 时间戳服务遵循一种简单的请求/响应模型。
• 时间戳服务可以把具有时间戳的文件散列值发布于公共 媒件（如报纸）。
7.1.4 安全公证服务
• 安全公证服务模仿实际公证过程。 • 1) 公证人签名：声明监督了一个文件的签名过程
• 肯定签名者身份 • 确定签名者签名意愿 • 评价签名者对签名后果的知晓程度
• 2) 对电子公证现有几种不同的解释
• 类似于安全时间服务 • 接近于实际的公证服务：公证服务对用户提交的原始文档及原始 签名的散列值签名，并对自己签过名的文件进行记录。
7.1.5 不可否认
• • 不可否认服务为当事双方间发生的相互作用提供不可否认的事实。 ISO标准： 开放分布式处理参考模型、X.400系列标准、X.800系列标准。 角色： 数据生成者、数据接收者、证据生成者、证据用户、证据检验者、 公证人、裁定者。 不可否认服务包括： 源不可否认、交付不可否认、提交不可否认、传输不可否认。
• SSL是一个分层协议，可分为两层：
• 低层包含SSL的记录协议； • 高层由记录层传送的消息组成。 (包括改变密码规范协议、警报协议、SSL握手协议)
7.2.2 安全套接字层
图7-3 SSL握手
7.2.3 IPSec
• IPSec协议为网络层(IP)通信定义了一个安全框架和一 组安全服务，协议的一些部分用到了PKI。 • 模式： 1）隧道模式：用在网关和代理上，IPSec服务由中介 系统实现，端节点并不知道使用了IPSec。 2）传输模式：两个端节点必须都实现IPSec，而中介 系统不对数据包进行任何IPSec处理。
7.6 签名数据应用程序
• 汽车零件批发的B2B电子商务应用中使用PKI
• 参与者：顾客、站点目录、批发订单站点、零件制造商 1. 汽车买主通过HTTPS连到电子商务站点； 2. 电子商务应用程序从客户证书中获取用户身份； 3. 买者从零件仓库在线目录中选择三种类型的螺栓，下载签名的 ActiveX控件； 4. 用户浏览器验证ActiveX控件是否由一个受信任软件发行者签 名； 5. ActiveX控件调用CryptoAPI访问购买者的私钥； 6. 零件仓库请求一个安全时间戳，生成新的订单通告，且以签名 并加密的S/MIME电子邮件形式发送订单通告给选定的零件制造 商。
第7章 PKI的应用
主讲：唐韶华 教授 华南理工大学
7.1 基于PKI的服务
• 基于PKI的服务就是提供常用PKI功能的可复用函数。 主要包括：
• • • • • 数字签名 身份认证 安全时间戳 安全公证服务 不可否认服务
7.1.1 数字签名
• 1) 数字签名是手写签名的电子模拟。 • 2) 可以用数字签名来证明被签名数据确实来自证书中 标识的实体。 • 3) PKI的数字签名服务可分为两部分：
总结
• 本章概述了有助于构建PKI应用程序的服务、协议、格 式标准和API。
• 给出了一个PKI应用于汽车零件交易的例子。
• 对密码函数进行抽象，隐藏了实际实现的细节。
• CryptoAPI提供了如下通用领域的函数：
• 基本密码函数支持选择、初始化和终止CSP； • 证书和证书存储函数管理证书集合、证书撤销列表和证书信任列 表； • 证书验证函数支持证书信任列表（CTL）和证书链的处理； • 消息函数处理PKCS #7消息； • 辅助函数包括其他不便归类的函数。