新一代可信网络世界-湳相浩-PKI vs CPK

新一代安全 可信网络世界

2005年11月25日 1 内容 前言 4 一、术语解释 5 1.1信息 5 1.2信息安全 5 1.3可信 5 1.4网络世界 5 1.5标识 6 1.6认证 6 1.7第三方 6 1.8密码算法 6 1.9密钥算法 7 1.10 自主保障 7 二、历史的回顾 7 2.1通信保密技术发展 7 2.2信息安全技术发展 8 2.3网络安全技术发展 8 2.4相关支撑技术发展 9 2.4.1 密码技术发展 9 2.4.2密钥技术发展 9 1)国外密钥技术进展 10 2)我国密钥技术进展 11 3) PKI应用中几个认识问题 11 2 2.4.3 认证逻辑的发展 12三、可信网络世界：新一代安全 14 四、可信网络世界：三个支撑环境 15 4.1可信计算 15 4.2可信连接 15 4.3可信应用 16 五、可信网络世界：两个关键技术 16 5.1 认证技术 17 5.2代理技术 18 六、可信网络世界：鉴别模式和认证网络 19 6.1 鉴别模式 19 6.2 认证网络 19 6.2.1专用认证网络 19 6.2.2公众认证网络 20 6.2.3混合认证网络 20七、几点建议 21 7.1做好顶层设计 21 7.2选好切入点 21 7.3法规建设技术研发并进 22 结束语 22 参考文献 23 附件 23 网络世界安全：全国性的重要问题 23 网络世界安全：优先研究项目 24

3 前言 受孙玉院士的委托，写一篇有关我国信息安全方面的概要性文章，可以独立成章，作为国务院信息化办公室课题《国家信息基础网络的网络安全体系框架》的附件。 由于目前正处于由信息安全到网络世界安全的转换时期，而网络世界安全的核心是构建可信网络世界，因此，对信息安全只作了历史的回顾，重点放在了《新一代安全：可信网络世界》的新题目上。 防伪工作，在物质世界建立可信系统中占有很重要的位置，网络世界中的可信认证技术，同样应用于物质世界，这一部分另有专题报告。 本文由南相浩执笔，陈华平、赵建国参加，周仲义、屈延文、林鹏、吴亚非、吕述望参与讨论。 如有不妥，希望指正。

4 一、术语解释 这里只对文中所用重要术语作简要说明。

1.1信息 美国国会研究部给国会的报告《信息战和网络世界战争：能力与相关政策问题》中对信息的定义是：“信息是由两个方面构成的资源，一是可视的表象数据；二是解释数据赋予内容的系统”。

1.2信息安全 总统信息技术顾问委员会(PITAC)的报告中，对信息安全的定义如下：“信息安全是为防护和维护网络中的信息所采取的措施，包括网络本身。因此，它包括物理安全、人员安全、犯罪法、调查、经济和其他问题。这些因素需要包含在网络世界安全的实践中，并为使法律和技术适应新情况提供支持。”

1.3可信 在X509国际标准中对可信的定义是：“如果实体甲认为乙的行为符合甲的期望，那么可以说乙是可信的” 在可信计算平台联盟(TCPA)章程中对可信的定义是：“如果一个实体的行为始终按预期的方式达到设定目的，那么这个实体是可信的。”

1.4网络世界 网络世界来源于cyber。现有cyber, cyberspace, cyberworld等不同叫法，翻译也有赛博，电脑时空，网络时空，网络空间等，考虑到新

5一代安全和将要建立的可信网络世界的概念，本文采用了“网络世界”一词。

1.5标识 身份和标识均由identity来。中文的“身份”一般指一个人的社会地位，是抽象名词，并不是IT语言。我国《计算机科学名词》中将identity正式定名为“标识”，因此本文采用“标识”一词，而没有采用“身份”一词，如：基于标识的(identity-based)密钥等。 在可信网络世界中，标识是识别、分类、认证的基本依据，因此，任何主体和客体都要有自己的标识，如：人员、数据、设备、进程等。

1.6认证 “认证”由certification来，“鉴别”由authentication来，认证特指“资质”的证明，而鉴别特指“真伪”的证明。两者有区别，也有相同点，但在中文中没有加以严格区分，认证可以包括发证、识别、鉴别，如：CPK认证系统、PKI认证系统等。

1.7第三方 CA的概念于1978年由Kohnfelder提出，称：Certificate Agency(证书局)，这个机构是有关联的第三方，与主管方管理的密钥管理中心(KMC)相同。后来PKI作为国际标准，改称：Certificate Authority (证书机构)，CA变成无关联第三方。因此CA有两种，为了避免混淆，将无关联的第三方称CA，而有关联的第三方称主管方或KMC。

1.8密码编制 密码编制是进行加密变换的规则的集合。传统的密码是序列密码，

6使用于各类专用网的数据加密，与文件密级相关。专用密码在我国分类为核密、普密、商密。

1.9密钥算法 密钥算法是为密钥交换、数字签名所采用的运算规则的集合。密钥参数与文件密级无关。创建于上世纪70年代中期的“公钥密码”（Public-Key cryptography）实为公钥算法（Public-Key Algorithm）。

1.10 自主保障 美国总统指令指出：互联网络的安全单单依靠官方是不行的，应该依靠广大网民自行维护，这就是深层次防御战略的基本思想，于是正式提出“自主保障”的新概念。“自主保障”一词由assurance来，是对应于以往的security的。《信息保障技术框架》(IATF)一书中的“保障”是严重的翻译错误，因为它没有表达强制性和自主性策略的区分，容易引起误导。书名原意的重点并不在“保障”而在于“自主”。

二、历史的回顾 回顾历史的目的是要实事求是地反映我国在通信保密、信息安全包括网络安全中走过的路程，准确把握我们所达到的水平与能力，分析优势和不足，以新的安全观，自觉迎接新一代安全的变革，最终达到在网络世界构建可信系统的目的。

2.1通信保密技术发展 20世纪50年代，国外的密码机由机械式发展到电子式，将通信和密码结合起来，由此进入了第一个发展阶段―通信保密(communication security)年代。通信保密的安全要求很简单，就是一个

7加密保护，因此其安全构件也就是C：机密性，而满足机密性的核心技术是传统的密码技术。我国军事系统于20世纪70年代从手工直接跨入电子密码时代，与发达国家的差距从几十年缩短到十多年。

2.2信息安全技术发展 20世纪70年代计算机系统实现了系统内部的信息交换和数据存储，产生了新的安全要求，由此跨入了第二个发展阶段―信息安全(information security)年代，传统密码发展到了现代密码，安全构件由C发展到CIA2：机密性、完整性、访问控制和负责性(accountability)。信

息安全开始实施以授权和保密为主的强制性安全策略，将人员和数据划分为不同等级和不同范畴，由单级控制模式转变为多级控制的新模式，以适应多级并存的计算机信息系统。我军计算机网络信息安全技术是从20世纪80年代与美军国防网络保密系统（SDNS）同时起步的，两军的网络规模相同，但是20世纪90年代初我军率先实现了10万用户规模的安全系统，第一次赶在了美军的前面，而且这种技术优势一直保持到现在。

2.3网络安全技术发展 20世纪90年代，计算机系统发展成开放的互联网，打破了网际界限，真正实现了个人化通信。网际边界的开放直接给网络安全带来威胁，于是就进入了以边界保护为主的网络安全(network security)年代。 网络安全仍然属于信息安全的范畴，但是其防范的重点是网络本身，而不是信息，所以单独列出来讨论。网络安全的基础安全构件是PDR2：保护、探测、响应和报告，所用基本技术是防火墙、VPN加密

8隧道、IDS入侵检测等，网络划分为内、外网，以不同等级加以保护。 信息网络的变化，给网络安全带来空前的发展机遇，出现了一批网络安全骨干企业，培养了一批年轻的网络安全技术专家，并推出了若干具有自主知识产权的产品，并取得了可喜的成绩。

2.4相关支撑技术发展 在相关的支撑技术中，只对密码技术发展、密钥技术发展、认证逻辑发展情况作简要论述。

2.4.1 密码技术发展 在通信保密的年代所使用的密码机是电子密码机，采用序列密码。序列密码的密钥只能用于一次通信，每一次通信都要更换。上世纪70年代，美国第一次正式推出数据加密标准DES。DES密码设计成分组密码，算法公开，密钥可以固定，这对密钥管理带来很大方便。因此，DES算法一经出台，立即得到广泛的应用。 上世纪90年代，随着公众网的急剧发展和个人化通信的扩张，PGP作为保护个人私密的密码系统应运而生，成为公众密码时代到来的标志。公众密码是用户有权选择、有权使用、有权知情，以标准化的形式（或得到社会公认）确定并管理的密码。

2.4.2密钥技术发展 在计算机网络时代，信息安全的最辉煌的成就就是上世纪70年代起发明了D-H、DSA、RSA等公钥算法，实现了密钥交换、数字签名以及多种验证功能。但是，网络规模的急剧扩张，给密钥技术提出了新的难题。围绕这一难题，美国和中国各自选择了不同的发展道路。

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