2020-2021年基于区块链的数字身份研究报告
基于区块链的身份认证机制研究

基于区块链的身份认证机制研究引言随着数字化时代的到来,人们对于身份认证的需求也日益增加。
传统的身份认证方法往往存在着安全性低、易被篡改等问题。
然而,区块链作为一种分布式、不可篡改的技术,为身份认证提供了新的解决方案。
本文将介绍基于区块链的身份认证机制的研究现状、关键技术以及应用前景。
一、区块链的身份认证机制研究现状1.1 区块链技术在身份认证中的应用区块链技术因其分布式、去中心化、可追溯和不可篡改的特点,成为解决身份认证问题的有力工具。
目前,已经有许多基于区块链的身份认证机制被提出并得到了实践。
1.2 基于区块链的身份认证机制的优势与挑战基于区块链的身份认证机制相较传统身份认证方法具有一定的优势,包括安全性高、便携性强、隐私保护等。
然而,也面临着诸多挑战,如可扩展性、性能问题、合规性等。
二、基于区块链的身份认证机制关键技术2.1 公钥基础设施(PKI)在区块链身份认证中的应用公钥基础设施(PKI)是一种数字证书体系,能够保证身份证明的真实性。
基于PKI的身份认证机制在区块链中具有良好的适应性,可以提供安全可靠的身份认证服务。
2.2 去中心化身份管理和身份验证机制去中心化身份管理和身份验证机制通过将用户的身份信息存储于区块链上,实现了无需第三方机构的身份验证。
同时,借助密码学算法和智能合约技术,确保了认证过程的安全性和真实性。
三、基于区块链的身份认证机制的应用前景3.1 金融领域基于区块链的身份认证机制在金融领域具有重要应用价值。
它可以提高用户身份认证的安全性,防止欺诈行为的发生,并加强金融交易的可信度。
3.2 物联网领域物联网的普及给身份认证带来了新的挑战。
基于区块链的身份认证机制可以提供去中心化的身份验证服务,确保物联网设备和传感器的安全性,防止恶意攻击。
3.3 政府服务政府服务涉及到大量的身份认证工作,基于区块链的身份认证机制可以提高政府服务的效率和透明度。
同时,公民的个人信息可以更好地得到保护,保障隐私权。
基于区块链的多模态身份认证技术研究

基于区块链的多模态身份认证技术研究随着数字化时代的不断发展,身份认证在各个领域中变得越来越重要。
然而,传统的身份认证方式存在着许多问题,如易受到身份盗窃、数据泄露等风险。
为了解决这些问题,基于区块链的多模态身份认证技术应运而生。
区块链作为一种分布式账本技术,能够提供去中心化、不可篡改、安全可靠的特性。
这使得区块链成为一个理想的解决方案,用于改进现有身份认证系统的安全性和可信度。
多模态身份认证技术是指通过结合多种身份认证方式,提高身份认证系统的准确性和安全性。
传统的身份认证方式主要依赖于用户名和密码,但随着技术的发展,人脸识别、指纹识别、声纹识别等生物特征认证方式逐渐被应用于身份认证领域。
基于区块链的多模态身份认证技术利用区块链的去中心化和不可篡改特性,将多种生物特征数据和身份信息存储在区块链上,实现身份认证的安全性和可信度。
当用户进行身份认证时,系统会通过多种生物特征识别技术获取用户的生物特征数据,并将其转化为唯一的数字摘要。
然后,将这些数字摘要与区块链上存储的用户身份信息进行比对,以验证用户的身份是否合法。
基于区块链的多模态身份认证技术具有以下优势。
首先,由于区块链的特性,用户的身份信息将被安全地存储在区块链上,不易被攻击者篡改或窃取。
其次,多种生物特征数据的结合,提高了身份认证系统的准确性和安全性。
最后,由于区块链的去中心化特性,多个认证机构可以共享身份信息,减少了用户在不同系统中进行重复认证的繁琐过程。
尽管基于区块链的多模态身份认证技术具有很多优势,但也存在一些挑战。
首先,生物特征识别技术的准确性和鲁棒性需要不断改进。
其次,隐私保护是一个重要的问题,需要在设计认证系统时充分考虑用户的隐私权。
此外,区块链的性能和扩展性也是需要解决的问题。
综上所述,基于区块链的多模态身份认证技术为解决传统身份认证方式存在的问题提供了一种新的解决方案。
随着技术的不断发展和创新,相信这一技术将在未来得到更广泛的应用,为各个领域的身份认证提供更安全、可靠的解决方案。
基于区块链的数字身份认证研究报告

基于区块链的数字身份认证研究报告数字身份认证是现代化社会中不可或缺的一部分。
随着数字化时代的到来,人们的数据越来越多地被在线传输。
这使得在线身份识别尤为重要,以便人们可以在数字世界中安全地进行交易、交流和互动。
在这个领域,区块链技术提供了一种创新的解决方案,为数字身份认证提供了更安全、更可靠的解决方案。
本研究报告将阐述基于区块链技术的数字身份认证解决方案的基础知识和实施情况。
1. 区块链的基本原理和特点区块链是一种新型的分布式数据库,最初应用于比特币交易中。
区块链是一种分布式的账本,其中的每个参与者都可以看到并验证数据交易。
当一个新的区块加入到链中时,该区块被发送到每一个节点(参与者)上。
节点使用该区块中的信息验证和确认新数据的事实。
由于每个参与者都具有相同的副本,因此区块链是不可篡改的。
区块链最著名的特点是去中心化。
与传统的中央化系统不同,区块链上存储的数据没有一个中央控制机构,而是分散在整个网络中。
这使得区块链更加安全和透明,因为在区块链上的每一笔交易都会被多个节点确认,以确保其准确性。
2. 区块链的数字身份认证方案由于区块链技术的去中心化和安全性特点,它可以用于开发数字身份认证系统。
数字身份认证系统可以通过提供一些唯一的标识符(如数字证书或数字签名)来验证用户的身份,并确保其安全地进行在线交易。
使用区块链作为认证系统的基础,可以确保身份验证系统无法被篡改或修改,从而确保其安全性和可靠性。
数字身份认证系统需要遵循以下基本步骤:1) 用户请求身份验证并向系统提供其数字标识符。
2) 系统将用户提供的标识符加密,并将其广播到整个网络上进行验证。
3) 网络验证用户的标识符。
4) 如果标识符通过了验证,则用户的身份得到了确认,允许其继续进行交易。
通过以上步骤,数字身份认证系统可以防止欺诈和身份盗窃,从而确保交易的安全性。
3. 区块链数字身份认证系统的优点区块链数字身份认证系统具有以下几个优点:1) 安全性:区块链数字身份认证系统可以有效地防止欺诈和身份盗窃,确保交易的安全性。
基于区块链的身份认证技术研究

基于区块链的身份认证技术研究区块链作为一种分布式账本技术,以其去中心化、防篡改、可追溯等特性,逐渐在各个领域得到广泛应用。
其中,基于区块链的身份认证技术成为众多研究者关注的焦点之一。
本文将探讨基于区块链的身份认证技术,包括其优势、关键技术以及实际应用。
首先,基于区块链的身份认证技术具有以下几个优势。
首先,区块链技术的去中心化特性使身份认证更加安全和可信。
传统的身份认证系统通常依赖于中心化的实体,容易成为黑客攻击的目标。
而基于区块链的身份认证系统将身份信息存储在分布式的节点上,实现了去中心化的身份验证,大大降低了伪装和篡改的风险。
其次,区块链的防篡改性质保证了身份信息的完整性。
一旦身份信息被记录在区块链上,就不可篡改,任何人都无法更改或删除已经记录的信息。
这有效地防止了身份信息被盗用和篡改的风险。
此外,区块链的可追溯性也使得身份认证更加可靠。
通过区块链技术,可以对身份认证的整个过程进行透明记录和监督,确保每一步的操作都可以被追溯,提高了身份认证的可信度。
基于区块链的身份认证技术的实现离不开一些关键技术的支持。
其中,身份注册和认证是基于区块链的身份认证的重要环节之一。
在身份注册过程中,用户需要提交和验证其身份信息,然后将验证通过的身份信息记录在区块链上。
而用户在进行身份认证时,可以通过验证其私钥和数字签名来确认自己的身份。
此外,智能合约技术也是实现基于区块链的身份认证的重要手段。
通过智能合约,可以实现具有自动化执行能力的身份认证逻辑,降低了中间环节的风险,提高了认证的效率和准确性。
基于区块链的身份认证技术在实际应用中有着广泛的潜力。
首先,基于区块链的身份认证可以应用于金融领域。
传统的金融机构往往需要花费大量的时间和资源来验证用户的身份,而基于区块链的身份认证技术可以提供更加高效和安全的身份验证方式。
其次,基于区块链的身份认证技术可以用于电子政务领域。
身份信息的真实性和安全性是电子政务建设的重要基础,而基于区块链的身份认证技术可以确保公民身份信息的安全和可信,推动电子政务的发展。
区块链技术下的数字身份管理

区块链技术下的数字身份管理在数字时代,我们的生活越来越离不开数字身份。
从登录社交媒体,到订购商品,再到进行网上银行业务,我们的身份几乎无时无刻不在被数字化,存储在各式各样的服务器中。
然而,这些数字身份的分散存储却带来了巨大的安全隐患。
数据泄露时有发生,要修复后果也十分严重。
在这样的背景下,区块链技术应运而生,为数字身份管理带来了新的可能。
一. 区块链技术如何保护数字身份区块链是一种去中心化的分布式数据存储技术,拥有强大的防篡改特性。
它的安全性源于其分布式、去中心化、共识机制等性质。
在区块链上存储数据可以保证不被篡改,也不会被任意删除。
这为数字身份数据的安全提供了保障。
1. 分布式区块链存储数据的方式是分布式的,即同一份数据会被保存在多个节点上。
这样,即使某个节点崩溃,数据也能够得到保留。
此外,区块链技术可以通过数据复制和备份保证数据的可用性,有效避免了传统存储方式中可能出现的单一故障点问题。
2. 去中心化区块链技术基于对称加密,可以保证数据的合法性、隐私性等安全性。
更重要的是,它是去中心化的,没有任何一方能对存储于区块链上的数据进行篡改。
由于没有中心化的管理机构,区块链上存储的数据不容易被窃取、篡改或删除,从而保证了数据的完整性和安全性。
3. 共识机制区块链采用的共识机制使得数据在添加到区块中之前必须经过网络中节点的共同确认和授权,确保了数据的正确性。
在区块链上,每一笔交易都要经过多个节点的认可,只有通过了同意才可以被打包进入时间戳区块链中,从而得到确认。
这种方式可以防止数据被伪造,保证数据的真实性和完整性。
二. 区块链技术在数字身份管理中的应用数字身份管理一词早在1999年就已经出现,它主要是指对个人/企业身份、用户权限控制和安全性问题作出的综合管理。
在过去的几年中,许多公司和政府机构已经开始利用区块链技术来提高数字身份管理的安全性和性能。
1. 私人身份管理在人们备份各种数据和重要文件的同时,安全使用这些数据和文件十分重要。
基于区块链的数字身份认证技术与应用研究

基于区块链的数字身份认证技术与应用研究数字身份认证是当今互联网时代的一个重要议题。
随着网络使用的普及和数据泄露事件的频发,传统的身份认证方式已经无法满足人们对于安全性和隐私保护的需求。
基于区块链的数字身份认证技术应运而生,为解决身份认证问题提供了新的思路和解决方案。
区块链是一种去中心化的分布式账本技术,奠定了数字身份认证的基础。
其主要特征是去中心化、透明性和不可篡改性。
区块链将身份信息以区块的形式记录在链上,每个区块都包含了前一个区块的哈希值,从而保证了整个链的完整性和安全性。
同时,身份信息经过加密处理,只有特定的公钥才能解密,确保了数据的隐私保护。
基于区块链的数字身份认证技术的应用具有广泛的前景。
首先,它可以解决传统身份认证方式面临的问题。
在传统方式下,用户需要提供大量的个人身份信息,如姓名、地址、电话号码等,这些信息容易被黑客盗用或滥用。
而基于区块链的数字身份认证技术,用户只需要提供相关的加密密钥,即可完成身份认证,无需透露个人信息,大大提高了用户的隐私保护和安全性。
其次,基于区块链的数字身份认证技术能够实现跨机构身份认证的一体化。
在现实生活中,人们需要在不同的机构和平台进行身份认证,如银行、保险公司、医疗机构等。
而每个机构都有自己的认证系统,导致用户需要多次提交身份信息以完成认证过程。
基于区块链的数字身份认证技术通过整合各机构的身份认证信息,形成了一个统一的数字身份认证系统,用户只需完成一次认证,即可在所有机构中使用,极大地提高了效率和便利性。
此外,基于区块链的数字身份认证技术还可以应用于金融服务、物联网等领域。
在金融服务领域,数字身份认证可以有效防止身份冒用和欺诈行为。
传统的身份认证方式往往靠第三方机构的验证,存在信息泄露的风险。
而基于区块链的数字身份认证技术可以实现去中心化和不可篡改性,有效保护用户的隐私和安全。
在物联网领域,数字身份认证能够实现智能设备之间的可信互联,增强物联网系统的安全性和可靠性。
基于区块链技术的身份认证与数据安全研究

基于区块链技术的身份认证与数据安全研究区块链技术是近年来备受关注的一项技术,其独特性能在金融、物流等领域得到广泛应用。
随着技术的不断发展,区块链技术的应用领域也在不断拓展,其中身份认证与数据安全也成为了研究的焦点。
基于区块链技术的身份认证与数据安全研究,可以解决现实场景中的诸多问题,具有良好的应用前景。
身份认证一直是信息安全领域的热点问题。
传统的身份认证方法往往存在着很多安全隐患,例如密码重用、密码泄露等问题,而基于区块链技术的身份认证方案可以很好地解决这些问题。
区块链技术的不可篡改性确保了身份信息的安全性,由于区块链上的数据不可更改或删除,一旦身份信息被上传至区块链上,就不可被篡改或删除。
同时,由于区块链技术是去中心化的,不存在单点故障,因此攻击者无法直接攻击区块链网络来获取身份信息,从而保障了身份信息的安全性。
基于区块链技术的身份认证方案具有以下几个特点。
首先,去中心化。
区块链技术的去中心化性质保证了身份验证的分布式进行,无需任何中心化机构的参与,便可以完成身份验证。
其次,不可篡改性。
区块链上的数据一旦上链,就无法更改或删除,可以有效避免身份信息被篡改或泄露的风险。
此外,匿名性也是区块链身份认证方案的一大特点。
在区块链技术中,用户可以通过匿名账户进行交易和验证,保障了用户身份的匿名性。
在基于区块链技术的身份认证方案中,最常用的是基于公钥密码学的方案。
在这种方案中,用户需要提供公钥、私钥以及证书等信息来完成身份验证。
公钥和私钥分别用于数字签名和加密、解密等操作,证书则是进行身份验证的凭证。
在区块链上,身份验证通常采用智能合约来实现。
智能合约作为程序代码存在于区块链上,自动执行合约条件。
通过智能合约的执行来校验验证信息的真实性和正确性,保障了身份认证的安全性。
除了身份认证外,基于区块链技术的数据安全也是近年来备受关注的研究方向之一。
传统的数据安全解决方案往往需要依赖各种安全协议和加密算法,但这些方法容易被攻击者攻破,从而导致数据泄露等问题。
基于区块链技术的数字身份认证系统设计与实现

基于区块链技术的数字身份认证系统设计与实现在数字化时代,身份认证是保障网络安全和个人信息保护的重要环节。
然而,传统的身份认证方式普遍存在信息泄露、欺诈等问题。
为了应对这一挑战,基于区块链技术的数字身份认证系统应运而生。
本文将从系统设计和实现两个方面,探讨基于区块链技术的数字身份认证系统。
一、系统设计基于区块链技术的数字身份认证系统设计的关键是确保安全性和可信度。
下面将介绍系统涉及的核心理念和功能。
1. 去中心化:传统的身份认证系统通常由中心化的机构或平台控制,容易成为攻击的目标。
而基于区块链技术的身份认证系统是去中心化的,所有的验证和授权都通过区块链网络完成,不依赖于单一机构。
2. 数字身份标识:数字身份认证系统将用户的身份信息存储在区块链上,并生成唯一的数字身份标识。
这个数字身份标识可以被用户授权给其他应用程序或机构使用,实现身份认证和授权。
3. 公私钥加密:系统采用公私钥加密算法,用户在系统注册时生成一对公私钥。
用户使用私钥对身份信息进行加密,其他用户通过公钥进行解密和验证身份信息的真实性。
4. 数据隐私:数字身份认证系统注重用户数据的隐私保护。
用户的身份信息只有在授权情况下才能被其他应用程序或机构访问,且区块链上的身份信息是经过加密处理的,保证了用户数据的安全性。
二、系统实现基于区块链技术的数字身份认证系统的实现主要包括身份注册、身份认证和身份授权三个环节。
1. 身份注册:用户首先需要在系统中注册数字身份。
注册过程包括生成公私钥对、输入身份信息,并将加密后的身份信息写入区块链。
注册成功后,用户拥有唯一的数字身份标识。
2. 身份认证:用户在使用其他应用程序时,应用程序可以要求用户进行身份认证。
用户通过输入私钥或者其他验证方式,验证自己的身份信息与数字身份标识的一致性。
验证成功后,用户可以使用应用程序的服务。
3. 身份授权:如果用户想要将自己的身份标识授权给其他应用程序使用,可以通过系统进行身份授权。
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基于区块链的数字身份研究报告(2020年)前言在传统互联网时代,设备、终端、软件、服务、应用等实体都需要唯一的数字身份,方能实现实体标识、相互识别。
数字身份是建立信任关系的基础,也是实现数字空间治理的前提,只有准确识别实体,才能对实体的行为和信誉进行持续评估和管理。
数字证书作为一种常见的数字身份凭证,具有应用灵活、安全性高等特点,在互联网中得以广泛应用。
随着以5G为代表的万物互联新时代的到来,智慧城市、物联网、数字孪生不断普及,无论是联网设备之间交互,还是连接这些设备和人的协作体系,都迫切需要基于数字身份和认证体系构建数字世界的安全基础。
然而,在实际应用过程中,基于公钥基础设施的传统数字证书体系难以适用于新的实体身份认证场景,面临证书颁发流程长、证书配置效率低、状态管理实时性差、跨CA机构证书互信复杂等问题。
区块链技术具有分布式记账、多方共识、数据防篡改等特性,可在设备商、运营商、服务商、用户以及其他可信机构之间建立信任,构建安全的分布式身份认证体系,为万物互联数字世界中的软硬件提供身份标识,并在此基础上建立面向未来的数字身份治理体系。
本研究报告将聚焦以数字证书作为凭证的数字身份认证技术,分析在具体实践中遇到的问题,提出基于区块链技术的数字身份认证应用方案,并介绍其在移动通信网络中的应用场景。
参与本研究报告撰写的主要专家包括:中国移动通信研究院何申、粟栗、阎军智、杨波、王珂、杭小勇、刘福文等,中国信息通信研究院云计算与大数据研究所庞伟伟,区块链技术与数据安全工业和信息化部重点实验室潘妍、李卫、李磊、余宇周等,吉大正元信息技术股份有限公司刘岵、李健、刘飞宇、韩璇等,在此表示感谢。
目录1引言 (1)2传统数字身份技术在移动通信网中的问题 (1)2.1通信网身份凭证通常分为对称和非对称两种方式 (1)2.2PKI数字证书是通信网中实现身份认证的重要凭证 (2)2.3传统PKI数字证书在实践中存在诸多不便 (2)3区块链为数字身份带来的机遇 (5)3.1基于区块链构建数字身份认证体系的可行性 (5)3.2基于区块链构建数字身份认证体系的原理 (6)4基于区块链的数字身份关键技术 (7)4.1系统架构 (7)4.2组网方式 (9)4.3数字证书管理 (9)4.4数字证书格式 (11)4.5数字身份管理 (12)4.6认证策略管理 (12)4.7过期数字身份记录优化 (13)5基于区块链数字身份应用案例 (13)5.1网络设备身份认证 (13)5.2跨CA证书互信 (16)5.3适配TLS/DTLS协议 (17)5.4智能硬件数字身份管理 (18)5.5软件/服务的数字身份管理 (19)6总结与展望 (20)6.1优势与挑战 (20)6.2技术展望 (21)缩略语列表 (23)参考文献 (24)1引言在互联网时代,数字身份分散在各个软硬件产品中,用于在网络中实现对各软硬件实体的身份认证。
基于公钥密码学的PKI(公钥基础设施,Public Key Infrastructure)技术是一种常见的用于网络实体数字身份认证的解决方案。
PKI技术起源于互联网,主要用于解决身份认证、数字签名、密钥协商等安全问题。
随着物联网、智慧城市等应用场景的快速推广以及应用领域的不断拓展,网络设备、终端设备的安全需求越来越受到重视,因此PKI技术逐步引入到移动蜂窝网、物联网、车联网等移动通信场景,但是在移动通信网络的具体应用中,PKI存在便捷性等方面的问题。
本技术报告在分析传统PKI体系在移动互联网实践中遇到的问题的基础上,提出基于区块链的数字身份认证系统,包括系统架构、技术方案、应用案例等内容,为万物互联的数字世界软硬件提供身份认证服务,构建加强面向数字孪生新时代的安全治理体系。
2传统数字身份技术在移动通信网中的问题2.1 通信网身份凭证通常分为对称和非对称两种方式在通信网中,为了实现对设备、终端、软件、服务、应用等网络实体的身份认证,通常需要为这些网络实体分配对应的身份凭证,网络实体利用身份凭证向认证方证实自己的身份。
该身份凭证可分为对称和非对称两种方式。
若采用对称方式,则要求认证方存储被认证网络实体的身份凭证,若认证方无法获取网络实体的身份凭证,则无法实现认证。
若采用非对称方式,则身份凭证仅在对应的被认证网络实体进行存储,认证方只需信任被认证网络实体的身份提供方,即可实现对被信任网络实体的认证,该方式由于更加灵活,在移动通信网中有着广泛的应用。
2.2 PKI数字证书是通信网中实现身份认证的重要凭证PKI是用于实现基于公钥密码体制的密钥和数字证书的产生、管理、存储、分发和撤销等功能的基础设施,广泛应用于数据加解密、数据完整性保护、数字签名、身份认证等多种场合,以及IPSec、TLS等多种安全协议,为通信网中包括网络设备、终端、软件在内的各种软硬件实体,以及通信网用户提供了基本的安全服务,在信息安全领域扮演着非常重要的角色。
PKI身份凭证包括私钥和公钥证书(又称数字证书)两个部分,其中私钥由网络实体秘密保存,数字证书包含证书持有者的信息、证书签发机构的信息、持有者的公钥、证书有效期、证书用途、证书签发机构对该数字证书的签名等信息,用于证明证书拥有者身份、确保信息的机密性、完整性及不可抵赖性。
数字证书由证书认证授权中心(简称CA,Certification Authority)签发。
CA是一个权威的、可信任的、公正的第三方机构,负责验证用户申请信息的可信性,包括证书的认证、证书内容审核、证书有效时间管理以及证书的颁发、更新、撤销和归档等。
CA是PKI体系的核心,是信任的基础。
只有信任根CA,才能通过根CA对证书的有效性和真实性进行认证。
2.3 传统PKI数字证书在实践中存在诸多不便(1)证书批量配置效率低用户在配置和使用证书时,首先需要向CA机构申请证书。
CA机构签发证书后,用户需要将签发的证书配置或安装至目标设备或服务器中。
传统互联网和物联网应用中,应用类型较多的一种证书是服务器证书。
一般情况下,该类型证书的申请和配置都采用人工方式。
但在移动通信网、物联网、车联网等场景中,大量的网络设备和终端设备需要配置数字证书,根据具体场景,证书可能分别来自第三方CA机构、设备商自建CA或者运营商CA。
由于涉及数量巨大,导致这些场景下证书配置的效率较低。
如何快速、高效地实现私钥和证书的批量配置2成为万物互联时代的迫切需求。
为了解决批量证书配置问题,通常采用如下两种方式:●生产线灌装:设备商在生产线上将证书灌装进入设备,这些证书可以向第三方CA机构购买,也可以由设备商自建CA签发。
前者将增加设备成本,后者则带来了CA系统建设、维护的成本。
●在线申请:设备入网上线时以在线方式申请证书,例如采用CMP(Certificate Management Protocol,证书管理协议)在线申请CA证书,这种方式仍需要被CA机构信任的初始安全凭证,否则CA机构无法确认证书申请的真实性。
此外,还可能存在大量设备集中申请的情况。
产生该问题的根源在于数字证书的产生过程与数字证书的信任域紧耦合,即,信任某CA机构的依赖方形成一个信任域,该CA机构签发的数字证书可以在该信任域使用,数字证书一旦形成,则其使用范围就仅限于所处的信任域。
在实际应用中,许多设备在生产阶段无法确定其未来部署时所处的信任域,难以确定签发证书的CA机构,因此,导致生产商难以在设备生产过程中与CA机构紧密配合,在生产线实现数字证书的批量灌装。
(2)多CA互信复杂用户证书只能由所属CA的根证书进行验证,不同CA之间的证书不能相互验证。
针对该问题目前有如下几种解决方案,但每种解决方案都存在一定的局限:●权威CA列表:为了实现对证书的验证,依赖方需要维护所有可能涉及的CA的根证书,这些根证书被称为权威CA列表。
该方式对依赖方有较高要求,每一个依赖方需要重复地配置自己的权威CA列表,识别所有可能的根证书。
此外,权威CA列表还可能发生变化,无论是维护权威CA列表自身,还是在已经部署的设备中更改权威CA列表,代价都比较高。
●CA交叉认证:通过CA为其他CA签发证书的方式,可以扩大CA的信任范围。
交叉可以是单向的,也可以是双向的。
当CA数量较少时,交叉认证可以很好地解决CA互信问题。
但大量CA之间进行两两交叉3认证时,就会形成复杂的网状结构。
另外,一般情况下只有安全级别低的CA会给安全级别高的CA签发交叉证书,证书策略经过多次映射之后会使证书用途大大受限。
桥CA:该方案类似现实生活中行业协会中介的信任关系。
每一个CA与桥CA相互信任后,就能够同时成为该桥CA系统中信任方和被信任方。
当CA数量较多时,采用桥CA可以避免两两交叉认证的弊端,但桥CA运营方的选择是个难题,桥CA运营方的可信程度直接决定了互信关系的可靠程度。
(3)内网设备无法使用CRL/OCSP在运营商网络、企业内网中,有部分部署于内网的设备需要支持数字证书验证(即作为证书的依赖方),需要连接互联网使用CRL/OCSP协议查询证书状态,但这些设备不具备连接互联网的能力。
TLS扩展方案(RFC 4366)希望能够解决上述问题,但要求服务器端访问OCSP服务器获取证书状态信息,仍无法适用于服务器端和客户端都处于内网的场景。
此外,还可以采用定期导入CRL列表的方式,该方式增加了管理开销,且由于数据不是实时更新,也存在安全隐患。
(4)CRL/OCSP单点故障传统的PKI数字证书采用中心化结构,难以避免CRL/OCSP单点故障问题。
2016年10月,知名数字证书颁发机构GlobalSign证书撤销服务器出现故障并影响了多个大型网站,包括维基百科、金融时报,以及国内的京东商场、淘宝、天猫等。
由于CRL和OCSP服务由CA机构提供,一旦由于CA机构自身原因或遭受安全攻击等原因不能提供该服务,将影响使用相应CA机构数字证书的用户。
43区块链为数字身份带来的机遇3.1 基于区块链构建数字身份认证体系的可行性区块链数据以分布式的方式存储于多个节点之中,破坏任意节点均不会导致区块链数据丢失。
因此,在区块链基础上构建PKI系统,将数字证书及其状态信息记录到区块链中,可以解决传统PKI技术单点失效问题。
区块链具有去中心化的特性,由多个可信参与方共同形成的联盟链,多个参与方共同对数字证书进行验证,将通过参与方验证的数字证书记录到区块链中,那么这些数字证书就可以被区块链所有参与方认可。
如果这些参与方都是CA机构,那么联盟链就在多个CA机构之间建立起信任关系,可以解决多CA互信难的问题。
利用区块链的智能合约及共识机制,可实现数字身份的在线审核。
证书用户例如设备商可以先产生数字证书,由多个参与方共同对这些数字证书进行审核验证,验证通过之后才能记录到区块链中。