坑敬
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本文针对网络安全的三种技术方式进行说明，比较各种方式的特色以及可能带来的安全风险或效能损失，并就信息交换加密技术的分类作以分析，针对PKI技术这一信息安全核心技术，论述了其安全体系的构成。 [关键词]网络安全 防火墙 加密技术 PKI技术 随着计算机网络技术的飞速发展，尤其是互联网的应用变得越来越广泛，在带来了前所未有的海量信息的同时，网络的开放性和自由性也产生了私有信息和数据被破坏或侵犯的可能性，网络信息的安全性变得日益重要起来，已被信息社会的各个领域所重视。 计算机网络安全从技术上来说，主要由防病毒、防火墙等多个安全组件组成，一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、PKI技术等，以下就此几项技术分别进行分析。 一、防火墙技术 防火墙是指一个由软件或和硬件设备组合而成，处于企业或网络群体计算机与外界通道之间，限制外界用户对内部网络访问及管理内部用户访问外界网络的权限。防火墙是网络安全的屏障，配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。当一个网络接上Internet之后，系统的安全除了考虑计算机病毒、系统的健壮性之外，更主要的是防止非法用户的入侵，而目前防止的措施主要是靠防火墙技术完成。防火墙能极大地提高一个内部网络的安全性，并通过过滤不安全的服务而降低风险。通过以防火墙为中心的安全方案配置，能将所有安全软件配置在防火墙上。其次对网络存取和访问进行监控审计。如果所有的访问都经过防火墙，那么，防火墙就能记录下这些访问并做出日志记录，同时也能提供网络使用情况的统计数据。当发生可疑动作时，防火墙能进行适当的报警，并提供网络是否受到监测和攻击的详细信息。再次防止内部信息的外泄。利用防火墙对内部网络的划分，可实现内部网重点网段的隔离，从而降低了局部重点或敏感网络安全问题对全局网络造成的影响。 二、数据加密技术 与防火墙相比，数据加密技术比较灵活，更加适用于开放的网络。数据加密主要用于对动态信息的保护，对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击，虽无法避免，但却可以有效地检测;而对于被动攻击，虽无法检测，但却可以避免，实现这一切的基础就是数据加密。数据加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 对称加密技术 对称加密是常规的以口令为基础的技术，加密密钥与解密密钥是相同的，或者可以由其中一个推知另一个，这种加密方法可简化加密处理过程，信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露，那么机密性和报文完整性就可以得以保证。目前，广为采用的一种对称加密方式是数据加密标准DES，DES的成功应用是在银行业中的电子资金转账(EFT)领域中。 非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中，密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥通过非保密方式向他人公开，而另一把作为私有密钥加以保存。公开密钥用于加密，私有密钥用于解密，私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握，公开密钥可广泛公布，但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信，广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。三、PKI技术 PKI(Publie Key Infrastucture)技术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。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，他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。一个实用的PKI体系应该是安全的易用的、灵活的和经济的。它必须充分考虑互操作性和可扩展性。 认证机构 CA(Certification Authorty)就是这样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。 注册机构 RA(Registration Authorty)是用户和CA的接口，它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。RA不仅要支持面对面的登记，也必须支持远程登记。要确保整个PKI系统的安全、灵活，就必须设计和实现网络化、安全的且易于操作的RA系统。 密钥备份和恢复 为了保证数据的安全性，应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的，设计和实现健全的密钥管理方案，保证安全的密钥备份、更新、恢复，也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。 证书管理与撤消系统 证书是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常，这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是，有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况，这就需要进行证书撤消。证书撤消的理由是各种各样的，可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的发布机制撤消证书或采用在线查询机制，随时查询被撤消的证书。 四、结束语 网络安全是一个综合性的课题，涉及技术、管理、使用等许多方面，既包括信息系统本身的安全问题，也有物理的和逻辑的技术措施，一种技术只能解决一方面的问题，而不是万能的。因此只有严格的保密政策、明晰的安全策略才能完好、实时地保证信息的完整性和确证性，为网络提供强大的安全服务。
信息技术应用与管理随着Internet的发展，电子商务已经逐渐成为人们进行商务活动的新模式。相对于传统商务模式，电子商务具有便捷、高效的特点与优点。但目前全球通过电子商务渠道完成的贸易额仍只是同期全球贸易额中的一小部分。究其原因，电子商务是一个复杂的系统工程，它的实现还依赖于众多从社会问题到技术问题的逐步解决与完善。其中，电子商务安全是制约电子商务发展的一个核心和关键问题，电子商务安全技术也成为各界关注和研究的热点。 一、电子商务安全问题 保证交易数据的安全是电子商务系统的关键。由于Internet本身的开放性，使电子商务系统面临着各种各样的安全威胁。目前电子商务主要存在的安全隐患有以下几个方面： （1）对合法用户的身份冒充。攻击者通过非法手段盗用合法用户的身份信息，仿冒合法用户的身份与他人进行交易，从而获得非法利益。 （2）对信息的窃取。攻击者在网络的传输信道上，通过物理或逻辑的手段，对数据进行非法的截获与监听，从而得到通信中敏感的信息。 （3）对信息的篡改。攻击者有可能对网络上的信息进行截获后篡改其内容，如修改消息次序、时间，注入伪造消息等，从而使信息失去真实性和完整性。 （4）拒绝服务。攻击者使合法接入的信息、业务或其他资源受阻，例如使一个业务口被滥用而使其他用户不能正常工作。 （5）对发出的信息予以否认。某些用户可能对自己发出的信息进行恶意的否认，以推卸自己应承担的责任。 （6）非法入侵和病毒攻击。计算机网络会经常遭受非法的入侵攻击以及计算机病毒的破坏。 电子商务的一个重要技术特征是利用计算机技术来传输和处理商业信息。因此，电子商务安全从整体上可分为计算机网络安全和商务交易安全两大部分。 二、计算机网络安全措施 计算机网络安全的内容包括计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。其特征是针对计算机网络本身可能存在的安全问题，实施网络安全增强方案，以保证计算机网络自身的安全性为目标。 计算机网络安全措施主要包括保护网络安全、保护应用服务安全和保护系统安全三个方面，各个方面都要结合考虑安全防护的物理安全、防火墙、信息安全、Web安全、媒体安全等等。 （一）保护网络安全。网络安全是为保护商务各方网络端系统之间通信过程的安全性。保证机密性、完整性、认证性和访问控制性是网络安全的重要因素。保护网络安全的主要措施如下： （1）全面规划网络平台的安全策略。 （2）制定网络安全的管理措施。 （3）使用防火墙。 （4）尽可能记录网络上的一切活动。 （5）注意对网络设备的物理保护。 （6）检验网络平台系统的脆弱性。 （7）建立可靠的识别和鉴别机制。 （二）保护应用安全。保护应用安全，主要是针对特定应用（如Web服务器、网络支付专用软件系统）所建立的安全防护措施，它独立于网络的任何其他安全防护措施。虽然有些防护措施可能是网络安全业务的一种替代或重叠，如Web浏览器和Web服务器在应用层上对网络支付结算信息包的加密，都通过IP层加密，但是许多应用还有自己的特定安全要求。 由于电子商务中的应用层对安全的要求最严格、最复杂，因此更倾向于在应用层而不是在网络层采取各种安全措施。 虽然网络层上的安全仍有其特定地位，但是人们不能完全依靠它来解决电子商务应用的安全性。应用层上的安全业务可以涉及认证、访问控制、机密性、数据完整性、不可否认性、Web安全性、EDI和网络支付等应用的安全性。 （三）保护系统安全。保护系统安全，是指从整体电子商务系统或网络支付系统的角度进行安全防护，它与网络系统硬件平台、操作系统、各种应用软件等互相关联。涉及网络支付结算的系统安全包含下述一些措施： （1）在安装的软件中，如浏览器软件、电子钱包软件、支付网关软件等，检查和确认未知的安全漏洞。 （2）技术与管理相结合，使系统具有最小穿透风险性。如通过诸多认证才允许连通，对所有接入数据必须进行审计，对系统用户进行严格安全管理。 （3）建立详细的安全审计日志，以便检测并跟踪入侵攻击等。 三、商务交易安全措施 商务交易安全则紧紧围绕传统商务在互联网络上应用时产生的各种安全问题，在计算机网络安全的基础上，如何保障电子商务过程的顺利进行。 各种商务交易安全服务都是通过安全技术来实现的，主要包括加密技术、认证技术和电子商务安全协议等。 （一）加密技术。加密技术是电子商务采取的基本安全措施，交易双方可根据需要在信息交换的阶段使用。加密技术分为两类，即对称加密和非对称加密。 （1）对称加密。对称加密又称私钥加密，即信息的发送方和接收方用同一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快，适合于对大数据量进行加密，但密钥管理困难。如果进行通信的双方能够确保专用密钥在密钥交换阶段未曾泄露，那么机密性和报文完整性就可以通过这种加密方法加密机密信息、随报文一起发送报文摘要或报文散列值来实现。 （2）非对称加密。非对称加密又称公钥加密，使用一对密钥来分别完成加密和解密操作，其中一个公开发布（即公钥），另一个由用户自己秘密保存（即私钥）。信息交换的过程是：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥向其他交易方公开，得到该公钥的乙方使用该密钥对信息进行加密后再发送给甲方，甲方再用自己保存的私钥对加密信息进行解密。 （二）认证技术。认证技术是用电子手段证明发送者和接收者身份及其文件完整性的技术，即确认双方的身份信息在传送或存储过程中未被篡改过。 （1）数字签名。数字签名也称电子签名，如同出示手写签名一样，能起到电子文件认证、核准和生效的作用。其实现方式是把散列函数和公开密钥算法结合起来，发送方从报文文本中生成一个散列值，并用自己的私钥对这个散列值进行加密，形成发送方的数字签名；然后，将这个数字签名作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方；报文的接收方首先从接收到的原始报文中计算出散列值，接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密；如果这两个散列值相同，那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。数字签名机制提供了一种鉴别方法，以解决伪造、抵赖、冒充、篡改等问题。 （2）数字证书。数字证书是一个经证书授权中心数字签名的包含公钥拥有者信息以及公钥的文件数字证书的最主要构成包括一个用户公钥，加上密钥所有者的用户身份标识符，以及被信任的第三方签名第三方一般是用户信任的证书权威机构（CA），如政府部门和金融机构。用户以安全的方式向公钥证书权威机构提交他的公钥并得到证书，然后用户就可以公开这个证书。任何需要用户公钥的人都可以得到此证书，并通过相关的信任签名来验证公钥的有效性。数字证书通过标志交易各方身份信息的一系列数据，提供了一种验证各自身份的方式，用户可以用它来识别对方的身份。 （三）电子商务的安全协议。除上文提到的各种安全技术之外，电子商务的运行还有一套完整的安全协议。目前，比较成熟的协议有SET、SSL等。 （1）安全套接层协议SSL。SSL协议位于传输层和应用层之间，由SSL记录协议、SSL握手协议和SSL警报协议组成的。SSL握手协议被用来在客户与服务器真正传输应用层数据之前建立安全机制。当客户与服务器第一次通信时，双方通过握手协议在版本号、密钥交换算法、数据加密算法和Hash算法上达成一致，然后互相验证对方身份，最后使用协商好的密钥交换算法产生一个只有双方知道的秘密信息，客户和服务器各自根据此秘密信息产生数据加密算法和Hash算法参数。SSL记录协议根据SSL握手协议协商的参数，对应用层送来的数据进行加密、压缩、计算消息鉴别码MAC，然后经网络传输层发送给对方。SSL警报协议用来在客户和服务器之间传递SSL出错信息。 （2）安全电子交易协议SET。SET协议用于划分与界定电子商务活动中消费者、网上商家、交易双方银行、信用卡组织之间的权利义务关系，给定交易信息传送流程标准。SET主要由三个文件组成，分别是SET业务描述、SET程序员指南和SET协议描述。SET协议保证了电子商务系统的机密性、数据的完整性、身份的合法性。 SET协议是专为电子商务系统设计的。它位于应用层，其认证体系十分完善，能实现多方认证。在SET的实现中，消费者帐户信息对商家来说是保密的。但是SET协议十分复杂，交易数据需进行多次验证，用到多个密钥以及多次加密解密。而且在SET协议中除消费者与商家外，还有发卡行、收单行、认证中心、支付网关等其它参与者。 四、结语 计算机网络安全与商务交易安全实际上是密不可分的，两者相辅相成，缺一不可。没有计算机网络安全作为基础，商务交易安全就无从谈起。没有商务交易安全保障，即使计算机网络本身再安全，仍然无法达到电子商务所特有的安全要求。 随着电子商务的发展，电子交易手段更加多样化，安全问题会变得更加重要和突出。电子商务对计算机网络安全与商务安全的双重要求，使电子商务安全的复杂程度比大多数计算机网络更高，因此电子商务安全应作为系统工程，而不是解决方案来实施。
