第八章 电子商务安全技术,2,第一节 电子商务安全问题 一、电子商务安全威胁 1. 网络攻击 （1）电脑病毒：网络蠕虫、特洛伊木马 （2）黑客攻击：更改首页、网络钓鱼、拒绝攻击 （3）流氓软件：强迫安装、无法卸载 2. 硬件破坏 3. 交易抵赖,蠕虫病毒造成的危害,黑客技术与病毒技术融合趋势,在极短的时间内，利用优化扫描的方法，感染数以万计的有漏洞的计算机系统，同时，能够确定并记录是否被感染，分析掌握受害者信息，为持续的有目的的攻击建立畅通的渠道，进而实施更为严厉的破坏行为。,二、电子商务的安全性要求 1.信息传递的有效性 2.信息内容的保密性 3.信息内容的完整性 4.交易各方身份的可鉴别性/不可抵赖性 5.信息记录的合法性（审查能力）,三、电子商务安全体系 电子商务安全不仅仅是技术层面问题，而且是包 含预防、检测、管理和制度层面在内的一整套体系的建 设问题。,（1）网络系统安全针对物理技术系统的安全 问题 保证网络设施的正常运行 可靠安装、维护、管理 避免受到外界的恶意攻击 设置防火墙、 防止病毒 （2）网络信息安全 针对商务逻辑系统的安全 问题 信息保密 信息完整 身分认证 不可抵赖 信息有效,加密技术 认证技术,（3）网络交易安全 参与对象之间交易过程的 安全，如安全套接层协议（SSL）、安全电子交易协 议（SET）、公钥基础设施（PKI）。,电子商务安全技术结构示意图,第二节 网络系统安全技术,一、网络安全策略 网络安全策略就是指构筑网络时考虑怎样采用网络 安全措施的基本原则。具有通用性的原则： 最小特权 纵深防御 阻塞点 最薄弱环节 失效保护状态 普遍参与 防御多样化 简单化,二、查杀病毒 据瑞星病毒样本统计，约有90以上的病毒文件 进行过“加壳”处理。,瑞星卡卡3.0与杀毒软件配合，彻底清除带有Rootkits保护的病毒、木马及流氓软件,基本功能,帐号保险柜,IE防漏墙,三、防火墙 1. 防火墙概念：防火墙是一种隔离控制技术，通 过在内部网络（可信赖的网络）和外部网络（不可信 赖的网络）之间设置一个或多个电子屏障，提供安全 的网络环境。,2. 防火墙基本技术类型 （1） 数据包过滤 数据包过滤是基于源地址和目的地址、应用或协 议，以及每个IP包的端口信息，由防火墙按照事先设 置好的规则对数据包作出通过与否的判断。,外部网络,内部网络,包过滤防火墙实现原理图,（2）应用级网关 应用级网关是在网络应用层上建立过滤和转发功 能，并在过滤的同时，对数据包进行分析、登记和统 计，形成报告。,应用级网关防火墙实现原理,（3） 代理服务 针对数据包过虑和应用网关技术存在的缺点，引 入了代理服务防火墙技术。 代理服务器也对过往的数据包进行分析、注册登 记，形成报告；发现被攻击迹象时，发出警报并保留 攻击痕迹。,（4） 防火墙技术的优缺点比较,瑞星防火墙：工作状态,瑞星防火墙：详细设置,四、防火墙体系结构（选学） 1. 双重宿主主机体系结构 双重宿主主机是一种至少有两个网络接口的计算 机，在两个网络之间起到应用级网关的作用。,2. 屏蔽主机体系结构 屏蔽主机体系结构需要一个带分组过滤功能的路由 器和一台堡垒主机。,路由器的设置规则： 对外设置： 任何外部网主机都只能与内部网的堡垒主机建立连接； 对内设置： 不允许所有内部网主机直接与路由器连接； 允许其他内部主机（非堡垒主机）为某些类型的服务请求与外部网建立连接。,3. 屏蔽子网体系结构 在内部网与外部网之间形成一个独立的子网，称 其为屏蔽子网。这对攻击者来说，要攻破三道不同的 防线是极其困难的。,第三节 网络信息安全技术 加密技术,一、 早期的加密方法 （1）圆柱缠绕法：用羊皮带围绕圆柱螺旋缠绕， 再在羊皮上写字。对方收到后用同样大小的圆柱体将 文字复原。,（2）凯撒密码：凯撒大帝曾使用过的一种加密方 法。 方法：把每个英文字母向前推移k位： 明文顺序：abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 密文顺序：defghijklmnopqrstuvwxyzabc 内容：明文 caesar 密文 fdhvdu 密钥 k = 3 公式: c = p + k 其中：c 明文 p 密文 k 密钥,二、加密和解密的概念 （1）加密：把明文转变为密文的过程。 （2）解密：把密文转变为明文的过程。 （3）算法：在加密和解密时所使用的信息变换规 则。（如公式、法则或程序） （4）密钥：控制加密和解密过程的一组随机数 码。（控制是指只与密钥有关，而与算法无关）,三、现行密码体制 （1）密码体制：是指一个加密系统所采用的基本工作方 式，它的两个基本构成要素是密码算法和密钥。 （2）密码算法常常是一些公式、法则或程序。 （3）密钥代表了明文和密文之间等价的数学函数关系。 （4）现代密码学的一个基本原则是：一切秘密寓于密钥之 中。密码算法可以公开，真正需要保密的是密钥。因此，称密 钥是加密或解密过程中的关键要素。 （5）密码体制的分类： 按照密钥的使用和管理方式不同，分成不同的加密类型： 对称密码体制、非对称密码体制、不可逆加密体制。,四、对称密码体制 1. 基本概念 对称密码体制，又叫单钥密码体制，即加密密钥与解密密 钥是相同的密码体制。,2. 运算原理 在对称密码体制中，又分为序列密码体制和分组密码体制： 序列密码算法是将明文逐位转换成密文。 分组密码算法是按字符块加密，对明文分组和密文分组进行运 算。 其中，分组密码体制具有很强的适应性和广泛的用途。 对称（分组）密码体制的运算原理： （1）置换运算：对数据的每一位（比特）进行有规律的位置变换； （2）数据分组：将置换后的数据进行分组； （3）乘积变换：将分组数据进行逻辑乘运算（与运算）； （4）子密钥生成：利用移位寄存器，生成加密子密钥（循环右移）； （5）迭代运算：用子密钥对数据进行替换。每次替换使用一个子密 钥，一般须经多次替换； （6）其它运算：扩展运算、压缩运算、逆置换运算。,以上运算的目的：让加密过程足够复杂，保证使 第三者在有效时间内不能解密。,3. 对称密码体制的代表 DES （1）DES（Data Encryption Standard，数据 加密标准）的技术特点如下： 把明文分成64位的数据块，产生64位的密文 数据； 密钥长度也为64位（有效长度56位，奇偶校 验8位）； 明文数据经过初始置换、16轮迭代、乘积变 换、压缩变换、逆初始置换以及加入16个字密钥，生 成密文。 计算开销小，加密速度快，保密强度高，适 于对较大数据量加密。,（2）DES的意义： DES作为一种加密算法，首次公开发布，是密码 学史上的一个创举。以前任何设计者对于密码体制及 其设计细节都是严加保密的。而DES公开发表，任人 测试、研究和分析，无须通过许可就可制作DES芯片 和以DES为基础的保密设备。,（3）归纳： 任何加密技术的保密能力总是相对的； 密钥越长，安全性越好； 随着计算能力（处理速度）的不断提高，某加 密技术的安全性随之降低。,4. 对称密码体制的主要问题 （1）密钥管理困难： 网络中要管理的密钥数为n(n-1)/2个（n为两 两间通信的用户总数）； 每个用户和其他用户通信时必须保留n-1个密 钥。 （2）密钥传递困难： 把密钥传递给对方需要另外的安全通道。 本质问题是：在公共网上传递密码的安全性问 题。,五、非对称密码体制 1. 基本概念 非对称密码体制，又叫双钥密码体制或公钥密码 体制。这是一种特殊的算法，包含两个不同的密钥， 一个公开使用（即公钥），另一个保密使用（即私 钥）。,2. 非对称密码体制的原理 非对称密码算法大多都基于一些数学难题，如两个大素数 的乘积极难再分解出原来两个素数。 3. 非对称密码体制代表RSA RSA密码体制是由美国MIT的三位科学Rivest, Shamir 和Adleman于1976年提出，并在1978年正式发表的。它是目 前应用得最多的公开密钥密码体制。,RSA的基本原理和算法,1. 原理：已知两个互素的大素数的乘积，求解 两个素数极为困难。 2. 密钥的产生： 第一步：选择两个素数p,q（p,q保密） 第二步：计算n=pq（ n公开） 第三步：计算(n)=(p-1)(q-1) （保密） 第四步：选择加密指数e ，使gcd(n),e)=1 （1e(n)）（公开） 第五步：由ed1 mod(n)，计算解密指数d（保密） 第六步： 公钥PK=e,n 私钥SK=d,n,RSA举例 （1）取两个质数p=11, q=13； （2）得到 n=p*q=143 ； （3）算出另一个数 (n) = (p-1)*(q-1)=120 ； （4）再选取一个与(n) =120互质的数，如设e=7， 满足： e*d=1 mod (n) ，得到d=103； （5）（n，e）和（n，d）这两组数分别为： “公开密钥（143，7）”和“秘密私钥（143，103）”； （6）加密：设明文x=85，用公开密钥加密得到密文y： y=xe mod n = 857 mod 143 = 123 （7）解密：用秘密私钥计算： x=yd mod n = 123103 mod 143 = 85,5. 两种密码体制的比较 （1）对称密码体制： 加密速度快，适用于对较大数据量的信息加密， 如对信息文档加密等。 （2）非对称密码体制： 加密速度较慢，适用于对较小数据量的信息加 密，如对对称密钥加密等。,六、不可逆加密体制 （1）原理：将明文生成较短的数据串（数字摘 要），而数据串不能再变回到原明文。 （2）用途：适用于对信息完整性的验证。,第四节 认证技术,一、信息认证的主要策略 （1）身份认证：鉴别各参与交易的对象的身份。 （数字签名等） （2）报文认证：鉴别通信内容的完整性。（数字 摘要等） （3）多方记录：保证各方交换信息的行为不可抵 赖。（数字时间戳等）,二、认证技术的种类 1. 数字摘要 （1）含义： 利用不可逆加密算法，如哈希函数（Hash），运 算出一个固定长度（如128位）的短数据串，称此为数 字摘要。 （2）用途： 用于验证信息的完整性； 弥补非对称密码体制加密速度慢的缺陷，并 与非对称密码体制组合成数字签名技术。,源 文 件,数 字 摘 要,数 字 摘 要,源 文 件,数 字 摘 要,Hash算法,Hash 算法,对比,发送端,接收端,因特网,因特网,数字摘要验证信息的完整性,2. 数字签名（不可逆加密体制与非对称密码体制 相结合的认证技术） 在传统事务处理中采用书面签名，其形式有：手 签、印章、指印等。 在用计算机处理事务时，则要采用电子签名的方 式来替代传统方式。 （1）数字签名的作用 收方能够证实发方的真实身份； 发方事后不能否认所发送过的报文； 收方或非法者不能伪造、篡改报文。,（2）数字签名的实现过程 发送方： 先从明文中生成数字摘要； 用发送方秘密私钥对数字摘要加密，形成数 字签名； 把明文和数字签名一同发给接收方。 接收方： 先从收到的明文中生成数字摘要（用与发送 方同样的哈希算法）； 用发送方的公钥对数字签名解密，获得发来 的数字摘要； 将自己生成的数字摘要与发来的数字摘要相 对比，以验证信息的完整性。,对比,A方,B方,A私钥,哈希算法,数字摘要,数字签名,A公钥,哈希算法,明文,明文,明文,数字签名,数字签名,数字签名实现过程示意图,3. 数字信封（对称密码体制与非对称密码体制 相结合的认证技术） 数字信封的实现过程： 发送方： 用对称密钥对明文加密，形成密文； 再用接收方的公钥对对称密钥加密，形成密 钥密文； 将密