第七章电子商务安全

其算法主要分为两步： 1初始置换 其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输 出分为L0、R0两部分,每部分各长3 2位,其置换规则 为将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位 ……依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则 是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位,R0是 右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3……D64, 则经过初始置换后的结果为 :L0=D58D50……D8;R0=D57D49……D7。 2逆置换 经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入, 进行逆置换,逆置换正好是初始置换的逆运算，由此 即得到密文输出。
DES
数据加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）的数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）是规范的描述，它出自 IBM 的研究工作，并在 1997 年被美国政府正式采纳。它很可能是使用最广泛的秘钥系统，特别是在保 护金融数据的安全中，最初开发的 DES 是嵌入硬 件中的。通常，自动取款机 （Automated Teller Machine，ATM）都使用 DES。 DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组 大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本 块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行 “异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。 DES 使用 16 个循环。 攻击 DES 的主要形式被称为蛮力的或彻底密钥搜索，即重复尝试各种密钥直到 有一个符合为止。如果 DES 使用 56 位的密钥，则可能的密钥数量是 2 的 56 次 方个。随着计算机系统能力的不断发展，DES 的安全性比它刚出现时会弱得多， 然而从非关键性质的实际出发，仍可以认为它是足够的。不过 ，DES 现在仅用 于旧系统的鉴定，而更多地选择新的加密标准 — 高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）。
三 消息摘要
MD5和SHA-1 是目前应用最广的Hash算法 都是以MD4基础设计的 1、MD45 MD5（RFC1321）是Rivest 与1991年对 MD4的改进版，MD5比MD4复杂，但速度要 慢一点，
2、SHA-1 1994 年又发布了SHA原始算法的修订版即 为SHA-1 SHA-1生成160位的信息摘要，虽然执行 更慢，却被认为更安全。它的抗穷性更好， 明文讯息的最大长度可达到264位
RSA
2、非对称加密技术 通常以RSA算法为代表 已被ISO/TC97的数据加密技术委员会SC20 推荐为公开密钥数据加密标准 非对称加密算法需要两个密码：公开密码 （public key简称公钥）和私有密码（private key 简称私钥）
RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操 作。 RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已近二十年，经 历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥 方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证 明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理 论上把握它的保密性能如何，而且密码学界多数人士倾向于因子分解不 是NPC问题。RSA的缺点主要有：A)产生密钥很麻烦，受到素数产生技 术的限制，因而难以做到一次一密。B)分组长度太大，为保证安全性， n 至少也要 600 bits以上，使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称 密码算法慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这个长度还在增 加，不利于数据格式的标准化。目前，SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048比特长的密钥，其他实体使用1024 比特的密钥。
RSA既能用于数据加密，也能用于数字签名。 其安全性是基于分解大整数的困难性。在 RSA体制中使用的基本事实：到目前为止， 无法找到一个有效的算法来分解两大素数之 积
RSA算法原理
第一步 用两个很大的互异的质数p和q，计算它们的 乘积n=pq(p、q必须保密)；n为模数 第二步 选择一个比n小的数e，它与(p-1)(q-1)互为 质数， 第三步 找出一个数d,使(ed-1)能被(p-1)(q-1) 第四步 去公开密钥为(e,n)这一对数；私有密钥为 (d,n)这一对数。 第五步 加密过程为c=m^e(mod n)其中m为明文，c 为密文 第六步 解密的过程为m=c^d(mod n)
DES是数据分组的加密算法。全称为Data Encryption Standard, 它是IBM公司于1975年研究 成功并公开发表的。 DES算法的入口处参数有3个： 数据、工作方式与密钥。其中数据是被加密或被解 密的数据分组，为8个字节64位；工作方式为DES 的工作方式，有两种：加密或解密;密钥为8个字节 64位，是DES的工作密钥，有效密钥长度为56位， 另外有8位用于奇偶校验。 DES的保密性仅取决于对密钥的保密，而算法是公 开的。其内部的复杂结构是至今没有找到破译方法 的根本原因
1 PKI基本概念 基本概念 2 PKI中常用的密码技术 3 PKI体系结构与功能操作 5 X.509标准 6 认证机构CA系统
PKI基本概念 基本概念
什么是PKI？ ？ 什么是
公钥基础设施（ 公钥基础设施（Public Key Infrastructure） ） PKI是一个用非对称密码算法原理和技术来实现 是一个用非对称密码算法原理和技术来实现 并提供安全服务的具有通用性的安全基础设施。 并提供安全服务的具有通用性的安全基础设施。 能够为所有网络应用提供采用加密和数字签名等 密码服务所需要的密钥和证书管理。 密码服务所需要的密钥和证书管理。
(2)数据认证原理 每个用户自己设定一把特定的仅为本人所知 的私有密钥，用它进行解密和签名 同时设定一把公开密钥并有本人公开，为一 组用户所共享，用于加密和验证签名
(3)数字证书类型 个人证书
公钥基础设施PKI/CA 公钥基础设施
公钥基础设施PKI 公钥基础设施
2、置换移位法 使用此算法的最著名的一种密码是维吉尼亚 密码。 加密密钥是一个可被任意指定的字符串加密 密钥字符依次逐个作用于明文信息字符，密 钥需要不断循环直至明文的每个字符都对应 一个密钥字符
二、现代密钥技术
1、对称加密技术 以DES算法为典型代表 DES发展历程 DES加密标准：IBM公司设计的方案 ISO DES算法对信息的加密和解密都使用相同的密码 DES算法在ATM、POS、IC卡、加油站、高速公路 收费站等领域广泛使用
四密码学的应用
1、数字签名 信息是有签名者发送的 信息自签发后到收到为止未曾做过任何修 改 数字签名一般采用非对称加密技术，通过对 整个明文进行某种变换，得到一个值。作为 核实签名
数字签名不同于手写签名 数字签名随文本的变化而变化，而手写签 名是不变的；数字签名与文本信息是不可分 割的，而手写签名是附加在文本之后的，与 文本信息是分离的
PKI基本概念 基本概念
非对称密码体制
C7D08FF
公开密钥 KPB 明文 摘要 ＋ ＋ 密文 签名 密文 签名
私有密钥K 私有密钥 PV ＋ ＋ 明文 摘要
PKI基本组成 PKI基本组成
PKI由以下几个基本部分组成： PKI由以下几个基本部分组成： 由以下几个基本部分组成 公钥证书 证书作废列表（CRL） 证书作废列表（CRL） 策略管理机构（PMA） 策略管理机构（PMA） 认证机构（CA） 认证机构（CA） 注册机构（RA） 注册机构（RA） 证书管理机构（CMA） 证书管理机构（CMA） 证书存档（Repository） 证书存档（Repository）
2、数字时间戳 是一个经加密后形成的证书文档 需加时间戳的文件摘要 DTS收到文件的日期和时间 DTSde数字签名
3、数字证书 (1)内容： 格式遵循ITUT X.509 证书的版本信息 证书的序列号，每个证书都有一个惟一的证书序列号 证书所使用的签名算法 证书的发行机构名称，命名规则一般采用X.500格式 证书的有效期，现在通用的证书一般采用UTC时间格式， 它的计时范围为1950-2049 证书所有人的名称，命名规则一般采用X.500格式 证书所有人的公开密钥 证书发行者对证书的签名
PKI基本概念 基本概念
为什么需要PKI？ ？ 为什么需要
电子政务、 电子政务、电子商务对信息传输的安全需求 在收发双方建立信任关系，提供身份认证、 在收发双方建立信任关系，提供身份认证、数字 签名、 签名、加密等安全服务 收发双方不需要共享密钥， 收发双方不需要共享密钥，通过公钥加密传输会 话密钥
第七章电子商务安全
第一节 电子商务的安全概述 第二节 密码学 第三节 PKI/CA 第四节 SSL/TLS
第一节电子商务的安全概述
一、客户端安全 二、服务器端安全 三、传输安全
2、电子商务的安全需求 身份的真实性 信息的机密性 数据的完整性 行为的不可否认性
第二节密码学
一、古典加密技术 1、替代算法 是指明文的字母由其他字母、数字或符号所 代替。 最著名的替代算法是凯撒密码 原理：单字母替换
王小云
王小云教授，1966年生于山东诸城，1983年至1993年就读于山东大学 数学系，先后获得学士、硕士和博士学位，1993年毕业后留校任教。 2005年获国家自然科学基金杰出青年基金资助，同年入选清华大学“百 名人才计划”，2005年6月受聘为清华大学高等研究中心“杨振宁讲座 教授”，现为清华大学“长江学者特聘教授”。王小云教授带领的研究 小组于2004年、2005年先后破解了被广泛应用于计算机安全系统的 MD5和SHA-1两大密码算法，对于这项十几年来国际上首次成功破解全 球广泛使用的密码算法与标准的工作，整个国际密码学界为之震惊，密 码学领域最权威的两大刊物Eurocrypto与Crypto将2005年度最佳论文奖 授予了这位中国女性，其研究成果引起了国际同行的广泛关注。 她获得由全国妇联、中国联合国教科文组织全国委员会、中国科协和欧 莱雅(中国)有限公司创立的，被誉为女性诺贝尔奖的中国青年女科学家 奖。