电子商务安全
—— PKI技术
,电子商务代表着未来贸易方式的
发展方向。,
—— 江泽民
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 2
内容提要
2、电子商务的安全分析
4、电子商务安全保证 —— 认证中心
1、电子商务安全策略
5、电子商务安全核心 —— 数字证书
3、电子商务安全基础 —— PKI 技术
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 3
1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
首先制订安全策略, 具体应包含
以下内容：
（ 1） 职责划分 ；
（ 2） 类型限制 ；
（ 3） 授权管理 ；
（ 4） 用户管理 ；
（ 5） 恢复策略 ；
（ 6） 跟踪审计 。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
其次, 制订安全体系结构,
按照网络运行层次和安全需求，安全体
系应按一个多层次、多方面的结构
建立，具体的安全控制系统由以下
四个级别组成。
管理级安全、网络级安全、
系统级安全、应用级安全。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 1） 管理级安全
电子商务的安全管理, 重要的是管理级安全,
因为许多不安全因素恰恰反映在组织管理和人员
录用等方面, 这是网络安全必须考虑的基本问题,
从统计数字来看, 70%以上的网络攻击行为来自
企业内部 。
系统的按期管理基于三个原则,多人负责原
则； 任期有限原则； 职责分离原则 。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 2） 网络级安全
网络级安全分为：
物理安全：物理安全是整个计算机信息系统
安全的前提, 主要防止物理通路的损坏, 窃听,
对线路的攻击 （ 干扰 ） 等 。 其包括：环境安全,
设备安全, 媒体安全 。
局域网及子网安全：访问控制, 网络安全检
测 。 在内外网之间设置防火墙实现内外网的隔离
与访问控制是保护内部网安全的最主要, 同时也
是最有效, 最经济的措施之一 。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 3） 系统级安全
系统级安全基于网络级安全之上, 是提
供安全应用的基础, 包括以下两个方面：
系统 （ 主机, 服务器 ） 安全：操作系
统安全, 病毒预防, 安全检测, 审计与监控 。
网络运行安全：备份与恢复 。
具体包括：网络安全检测 ；病毒预防；
审计与监控 ；备份与恢复 。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 4） 应用级安全
信息传输安全 （ 动态安全 ）,数据加密,
数据完整性鉴别, 抗否认技术 。
信息存储安全 （ 静态安全 ）,数据库安
全, 终端安全 。
信息的防泄密：信息内容审计 。
用户访问控制：鉴别, 授权 。
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2：电子商务安全分析
（ 1） 身份确认性 （ 身份验证 ）
电子商务通过网络进行, 网上交易的各方相隔千
里, 互不见面, 无法确认彼此的身份 。 要使交易成功,
首先要能验证对方的身份, 对商家要考虑客户端不能
是骗子, 而客户也会担心网上的商店不是一个玩弄欺
诈的黑店 。 因此能方便而可靠地确认对方身份是交易
的第一步 。 交易前, 发送方能确信接收方不是假冒的,
即能够通过验证身份来确定交易各方身份的真实性,
合法性, 这就是通过认证中心 （ CA,certification
authority） 来实现的 。
第二：电子商务安全分析
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2：电子商务安全分析
（ 2）有效性 （访问控制）
EC(Ecletric Commerce)以电子形式取代了纸张,
那么如何保证这种电子形式的交易信息的有效性
则是开展电子商务（ EC）的前提。 EC作为贸易的
一种形式,其信息的有效性将直接关系到个人、企
业或国家的经济利益和声誉。因此,要对网络故障
、操作错误、应用程序错误、硬件故障、系统软
件错误及计算机病毒所产生的潜在威胁加以控制
和预防,以保证贸易数据在确定的时刻、确定的地
点是有效的,这就需要采用数字证书技术来实现
。
第二：电子商务安全分析
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2：电子商务安全分析
（ 3）机密性
EC作为贸易的一种手段,其信息直接代表着个
人、企业或国家的商业机密。传统的纸面贸易都
是通过邮寄封装的信件或通过可靠的通信渠道发
送商业报文来达到保守机密的目的。 EC是建立在
一个较为开放的网络环境上的 (尤其 Internet是更
为开放的网络 ),维护商业机密是 EC全面推广应用
的重要保障。因此,要预防非法的信息存取和信息
在传输过程中被非法窃取，这就需要采用加密技
术来实现。
第二：电子商务安全分析
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2：电子商务安全分析 第二：电子商务安全分析
（ 4） 真实性, 完整性
EC简化了贸易过程,减少了人为的干预,同时也带来维
护贸易各方商业信息的真实性、完整性的问题。由于数据
输入时的意外差错或欺诈行为,可能导致贸易各方信息的
差异。此外,数据传输过程 信息的丢失、信息重复或信息
传送的次序差异也会导致贸易各方信息的不同。贸易各方
信息的完整性将影响到贸易各方的交易和经营策略,保持
贸易各方信息的真实性、完整性是 EC应用的基础。因此，
要预防对信息的随意生成、修改和删除,同时要防止数据
传送过程中信息的丢失和重复并保证信息传送次序的统一，
这就需要采用加密技术和 HASH算法来实现。
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2：电子商务安全分析
第二：电子商务安全分析
（ 5）不可否认性
EC可能直接关系到贸易双方的商业交易,如何确定要
进行交易的贸易方正是进行交易所期望的贸易方这一问题
则是保证 EC顺利进行的关键 。 在传统的纸面贸易中,贸易
双方通过在交易合同, 契约或贸易单据等书面文件上手写
签名或印章来鉴别贸易伙伴,确定合同, 契约, 单据的可
靠性并预防抵赖行为的发生 。 这也就是人们常说的 "白纸
黑字 "。 在无纸化的 EC方式下,通过手写签名和印章进行贸
易方的鉴别已是不可能的 。 因此,要在交易信息的传输过
程中为参与交易的个人, 企业或国家提供可靠的标识, 这
就需要通过数字签名技术来实现 。
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.1,PKI概述
为解决 Internet的安全问题，世界各国对其进行了
多年的研究，初步形成了一套完整的 Internet安全解决
方案，即目前被广泛采用的 PKI技术 (Public Key
Infrastructure— 公钥基础设施 ),PKI（公钥基础设施）
技术采用证书管理公钥，通过第三方的可信任机构 —
— 认证中心 CA(Certificate Authority)，把用户的公钥和
用户的其他标识信息（如名称,e-mail、身份证号等）
捆绑在一起，在 Internet网上验证用户的身份。 PKI通
过把公钥密码和对称密码结合起来，在 Internet网上采
用数字证书，从而保证网上数据的安全传输。
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3.2,PKI定义
从广义上讲，所有提供公钥加密和数字签名
服务的系统，都可叫做 PKI系统,PKI的主要目的
是通过自动管理密钥和证书，可以为用户建立起
一个安全的网络运行环境，使用户可以在多种应
用环境下方便的使用加密和数字签名技术。
通常以 PKI技术为基础、以认证中心为核心，
采用 CA所发放的数字证书，通过把要传输的数字
信息进行加密和签名，保证信息传输的机密性、
真实性、完整性和不可否认性，从而保证了信息
的安全传输。
3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.3,PKI组成
一个有效的 PKI系统必须是安全的和透明的, 用
户在获得加密和数字签名服务时, 不需要详细地了解
PKI是怎样管理证书和密钥的, 一个典型, 完整, 有
效的 PKI应用系统至少应具有以下部分：
l 公钥密码证书管理；
l 作废证书的发布和管理；
l 密钥的备份和恢复；
l 自动更新密钥；
l 自动管理历史密钥；
l 支持交叉认证 。
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.3,PKI组成
1.认证中心, CA是证书的发放和管理机构,它是
PKI的核心。
2.证书库, 证书库是证书的集中存放地,是网上
的一种公共信息库,用户可以从此处
获得其他用户的证书和公钥。
3.密钥备份及恢复系统 ；
4.证书作废处理系统 ；
5.PKI应用接口系统 。
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
3.4,PKI基础
（ 1） 单钥密码算法,单钥密码算法, 又称对称密码
算法：是指加密密钥和解密密钥为同一密钥的密码算法 。
因此, 信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输
与处理时, 必须共同持有该密码 （ 称为对称密码 ） 。 在
对称密钥密码算法中,加密运算与解密运算使用同样的密
钥 。 通常,使用的加密算法比较简便高效,密钥简短,破译
极其困难；由于系统的保密性主要取决于密钥的安全性,
所以, 在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是
一个严峻的问题 。 最典型的是 DES（ Data Encryption
Standard)算法 。
第三,PKI基础
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 19
3.4,PKI基础
（ 2） 双钥密码算法,双钥密码算法, 又称公钥密码
算法：是指加密密钥和解密密钥为两个不同密钥的密码算
法 。 公钥密码算法不同于单钥密码算法, 它使用了一对密
钥：一个用于加密信息, 另一个则用于解密信息, 通信双
方无需事先交换密钥就可进行保密通信 。 其中加密密钥不
同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用；解密密钥
只有解密人自己知道 。 这两个密钥之间存在着相互依存关
系：即用其中任一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进
行解密 。 若以公钥作为加密密钥, 以用户专用密钥 （ 私钥 ）
作为解密密钥, 则可实现多个用户加密的信息只能由一个
用户解读；反之, 以用户私钥作为加密密钥而以公钥作为
解密密钥, 则可实现由一个用户加密的信息而多个用户解
读 。 前者可用于数字加密, 后者可用于数字签名 。
第三,PKI基础
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3.4,PKI基础
（ 3） 数字签名与数字信封,公钥密码体制在实际应用
中包含数字签名和数字信封两种方式 。
A：数字签名是指用户用自己的私钥对原始数据的哈
希摘要进行加密所得的数据 。 信息接收者使用信息发送者
的公钥对附在原始信息后的数字签名进行解密后获得哈希
摘要, 并通过与自己用收到的原始数据产生的哈希摘要对
照, 便可确信原始信息是否被篡改 。 这样就保证了数据传
输的不可否认性 。
哈希算法是一类符合特殊要求的散列函数 (Hash)函数, 这些
特殊要求是,（ 1） 接受的输入报文数据没有长度限制； （ 2）
对任何输入报文数据生成固定长度的摘要 ("数字指纹 ")输出；
（ 3） 由报文能方便地算出摘要； （ 4） 难以对指定的摘要生成
一个报文,由该报文可以得出指定的摘要； （ 5） 难以生成两个
不同的报文具有相同的摘要 。
第三,PKI基础
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3.4,PKI基础
（ 3） 数字签名与数字信封,公钥密码体制在实际应用
中包含数字签名和数字信封两种方式 。
B,数字信封的功能类似于普通信封 。 普通信封在法律的
约束下保证只有收信人才能阅读信的内容；数字信封则采
用密码技术保证了只有规定的接收人才能阅读信息的内容 。
数字信封中采用了单钥密码体制和公钥密码体制 。 信
息发送者首先利用随机产生的对称密码加密信息, 再利用
接收方的公钥加密对称密码, 被公钥加密后的对称密码被
称之为数字信封 。 在传递信息时, 信息接收方要解密信息
时, 必须先用自己的私钥解密数字信封, 得到对称密码,
才能利用对称密码解密所得到的信息 。 这样就保证了数据
传输的真实性和完整性 。
第三,PKI基础
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 22
4：电子商务的安全保证
—— 认证中心
4.1．认证中心（ CA）简介
认证中心（ Certificate Authority,CA），作
为权威的、可信赖的、公正的第三方机构，专门负责
发放并管理所有参与网上交易的实体所需的数字证书。
认证中心是整个网上电子交易安全的关键环节。
电子交易的各方都必须拥有合法的身份，即由数
字证书认证中心（ CA）签发的数字证书，在交易的各
个环节，交易的各方都需检验对方数字证书的有效性，
从而解决了用户信任问题。
第四：认证中心
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.2．认证中心的功能
CA的核心功能就是发放和管理数字证书, 具
体描述如下：
（ 1） 接收验证最终用户数字 证书的申请 。
（ 2） 确定是否接受最终用户数字证书的申请 — 证
书的审批 。
（ 3） 向申请者颁发, 拒绝颁发数字证书 — 证书的
发放 。
第四：认证中心
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 24
4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.2．认证中心的功能
（ 4） 接收, 处理最终用户的数字证书更新请求 —
证书的更新 。
（ 5） 接收最终用户数字 证书的查询, 撤销 。
（ 6） 产生和发布证书废止列表 （ CRL） 。
（ 7） 数字 证书的归档 。
（ 8） 密钥归档 。
（ 9） 历史数据归档 。
（ 10） CA内部管理 。
第四：认证中心
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 25
4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.3．认证中心的组成
1,注册服务器：通过 Web Server 建立的站点, 可为
客户提供每日 24小时的服务 。 因此客户可在自己方便
的时候在网上提出证书申请和填写相应的证书申请表,
免去了排队等候等烦恼 。
2,证书申请受理和审核机构：负责证书的申请和审
核 。 它的主要功能是接受客户证书申请并进行审核 。
3,认证中心服务器：是数字证书生成, 发放的运行
实体, 同时提供发放证书的管理, 证书废止列表
（ CRL） 的生成和处理等服务 。
第四：认证中心
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 26
4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.4．认证中心的体系结构
第四：认证中心
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 27
5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.1．概述
数字证书是一段包含用户身份信息、用户
公钥信息以及身份验证机构数字签名的数据。
数字证书是各类终端实体和最终用户在网
上进行信息交流及商务活动的身份证明，在电
子交易的各个环节，交易的各方都需验证对方
数字证书的有效性，从而解决相互间的信任问
题。
第五：数字证书
数字
证书
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 28
5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.1．概述
数字证书实质上就是一系列密钥，用于签名和加
密数字信息。
用户的密钥对信息进行加密可以保证数字信息传
输的 机密性 （信息除发送方和接收方外，不被其他人
知悉），身份验证机构的数字签名可以确保证书信息
的 真实性 （接收方收到的信息是发送方发出的），用
户公钥信息可以保证数字信息传输的 完整性 （在传输
过程中不被篡改），用户的数字签名可以保证数字信
息的 不可否认性 （发送方不能否认自己的发送行为）。
第五：数字证书
数字
证书
数字
证书
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 29
5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.2．应用数字证书的必要性
（ 1）、身份验证,身份验证是一致性验证的一种,验证是
建立一致性 (Identification)证明的一种手段。身份验证主
要包括验证依据、验证系统和安全要求，它能保证只有合
法用户才能进入系统，从而验证用户，确保证书信息的真
实性。
（ 2）、访问控制,鉴别是访问控制的重要手段，是对网
络中的主体进行验证的过程。访问控制规定何种主体对何
种客体具有何种操作权力。访问控制是内部网安全理论的
重要方面,主要包括人员限制、数据标识、权限控制、控
制类型和风险分析。
第五：数字证书
数字
证书
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 30
5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.2．应用数字证书的必要性
（ 3）、数据完整性,数据完整性是在数据处理过程中,
在原来数据和现行数据之间保持完全一致的证明手段。具
体实现是加密和校验。它通过真实性、机密性和数字签名
来完成的。
（ 4）、数据机密性,对传输中的数据流加密，以防止未
经授权的用户通过通信线路截取网络上的数据。加密可在
通信的三个不同层次进行，按实现加密的通信层次可分为
链路加密、节点加密、端到端加密。一般常用链路加密和
端到端加密这两种方式。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.2．应用数字证书的必要性
（ 5）、不可否认性,确保用户不能否认自己所
做的行为，同时提供公证的手段来解决可能出现
的争议，包括对源和目的地双方的证明，一般是
用数字签名来实现的，它是采用一定的数据交换
协议，使得通信双方能够满足两个条件：接收方
能够鉴别发送方所宣称的身份，发送方以后不能
否认他发送过数据着一事实。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.3．数字证书的使用
现有持证人甲向持证人乙传送数字信息, 为了保证信息传
送的真实性, 完整性和不可否认性, 需要对要传送的信息
进行数字加密和数字签名, 其传送过程如下：
（ 1） 甲准备好要传送的数字信息 （ 明文 ） 。
（ 2） 甲对数字信息进行哈希 （ hash） 运算, 得到一个信
息摘要 。
（ 3） 甲用自己的私钥 （ SK） 对信息摘要进行加密得到甲
的数字签名, 并将其附在数字信息上 。
（ 4）甲随机产生一个加密密钥（ DES密钥），并用此密
钥对要发送的信息进行加密，形成密文。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.3．数字证书的使用
（ 5） 甲用乙的公钥 （ PK） 对刚才随机产生的加密密钥进行加密,
将加密后的 DES密钥连同密文一起传送给乙 。
（ 6） 乙收到甲传送过来的密文和加过密的 DES密钥, 先用自己的
私钥 （ SK） 对加密的 DES密钥进行解密, 得到 DES密钥 。
（ 7） 乙然后用 DES密钥对收到的密文进行解密, 得到明文的数字
信息, 然后将 DES密钥抛弃 （ 即 DES密钥作废 ） 。
（ 8） 乙用甲的公钥 （ PK） 对甲的数字签名进行解密, 得到信息摘
要 。
乙用相同的 hash算法对收到的明文再进行一次 hash运算, 得到一个
新的信息摘要 。
（ 9） 乙将收到的信息摘要和新产生的信息摘要进行比较, 如果一
致, 说明收到的信息没有被修改过 。
第五：数字证书
数字
证书
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第五：数字证书5.4、标准的 X.509数字证书
Name,Brian Shuai（用户名）
Serial number,484865（序列号）
Issued by,CA（认证中心）
Issue date,2001 05 18（发证日期）
Expiration date,2002 05 18（有效日期）
Public key,38ighwejb（密码）
X.509数字证书扩展
域对访问权限进行控
制
数字
证书
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—— PKI技术
,电子商务代表着未来贸易方式的
发展方向。,
—— 江泽民
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 2
内容提要
2、电子商务的安全分析
4、电子商务安全保证 —— 认证中心
1、电子商务安全策略
5、电子商务安全核心 —— 数字证书
3、电子商务安全基础 —— PKI 技术
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
首先制订安全策略, 具体应包含
以下内容：
（ 1） 职责划分 ；
（ 2） 类型限制 ；
（ 3） 授权管理 ；
（ 4） 用户管理 ；
（ 5） 恢复策略 ；
（ 6） 跟踪审计 。
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1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
其次, 制订安全体系结构,
按照网络运行层次和安全需求，安全体
系应按一个多层次、多方面的结构
建立，具体的安全控制系统由以下
四个级别组成。
管理级安全、网络级安全、
系统级安全、应用级安全。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 5
1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 1） 管理级安全
电子商务的安全管理, 重要的是管理级安全,
因为许多不安全因素恰恰反映在组织管理和人员
录用等方面, 这是网络安全必须考虑的基本问题,
从统计数字来看, 70%以上的网络攻击行为来自
企业内部 。
系统的按期管理基于三个原则,多人负责原
则； 任期有限原则； 职责分离原则 。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 6
1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 2） 网络级安全
网络级安全分为：
物理安全：物理安全是整个计算机信息系统
安全的前提, 主要防止物理通路的损坏, 窃听,
对线路的攻击 （ 干扰 ） 等 。 其包括：环境安全,
设备安全, 媒体安全 。
局域网及子网安全：访问控制, 网络安全检
测 。 在内外网之间设置防火墙实现内外网的隔离
与访问控制是保护内部网安全的最主要, 同时也
是最有效, 最经济的措施之一 。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 7
1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 3） 系统级安全
系统级安全基于网络级安全之上, 是提
供安全应用的基础, 包括以下两个方面：
系统 （ 主机, 服务器 ） 安全：操作系
统安全, 病毒预防, 安全检测, 审计与监控 。
网络运行安全：备份与恢复 。
具体包括：网络安全检测 ；病毒预防；
审计与监控 ；备份与恢复 。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 8
1：电子商务安全策略
第一：电子商务安全策略
（ 4） 应用级安全
信息传输安全 （ 动态安全 ）,数据加密,
数据完整性鉴别, 抗否认技术 。
信息存储安全 （ 静态安全 ）,数据库安
全, 终端安全 。
信息的防泄密：信息内容审计 。
用户访问控制：鉴别, 授权 。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 9
2：电子商务安全分析
（ 1） 身份确认性 （ 身份验证 ）
电子商务通过网络进行, 网上交易的各方相隔千
里, 互不见面, 无法确认彼此的身份 。 要使交易成功,
首先要能验证对方的身份, 对商家要考虑客户端不能
是骗子, 而客户也会担心网上的商店不是一个玩弄欺
诈的黑店 。 因此能方便而可靠地确认对方身份是交易
的第一步 。 交易前, 发送方能确信接收方不是假冒的,
即能够通过验证身份来确定交易各方身份的真实性,
合法性, 这就是通过认证中心 （ CA,certification
authority） 来实现的 。
第二：电子商务安全分析
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 10
2：电子商务安全分析
（ 2）有效性 （访问控制）
EC(Ecletric Commerce)以电子形式取代了纸张,
那么如何保证这种电子形式的交易信息的有效性
则是开展电子商务（ EC）的前提。 EC作为贸易的
一种形式,其信息的有效性将直接关系到个人、企
业或国家的经济利益和声誉。因此,要对网络故障
、操作错误、应用程序错误、硬件故障、系统软
件错误及计算机病毒所产生的潜在威胁加以控制
和预防,以保证贸易数据在确定的时刻、确定的地
点是有效的,这就需要采用数字证书技术来实现
。
第二：电子商务安全分析
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 11
2：电子商务安全分析
（ 3）机密性
EC作为贸易的一种手段,其信息直接代表着个
人、企业或国家的商业机密。传统的纸面贸易都
是通过邮寄封装的信件或通过可靠的通信渠道发
送商业报文来达到保守机密的目的。 EC是建立在
一个较为开放的网络环境上的 (尤其 Internet是更
为开放的网络 ),维护商业机密是 EC全面推广应用
的重要保障。因此,要预防非法的信息存取和信息
在传输过程中被非法窃取，这就需要采用加密技
术来实现。
第二：电子商务安全分析
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 12
2：电子商务安全分析 第二：电子商务安全分析
（ 4） 真实性, 完整性
EC简化了贸易过程,减少了人为的干预,同时也带来维
护贸易各方商业信息的真实性、完整性的问题。由于数据
输入时的意外差错或欺诈行为,可能导致贸易各方信息的
差异。此外,数据传输过程 信息的丢失、信息重复或信息
传送的次序差异也会导致贸易各方信息的不同。贸易各方
信息的完整性将影响到贸易各方的交易和经营策略,保持
贸易各方信息的真实性、完整性是 EC应用的基础。因此，
要预防对信息的随意生成、修改和删除,同时要防止数据
传送过程中信息的丢失和重复并保证信息传送次序的统一，
这就需要采用加密技术和 HASH算法来实现。
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2：电子商务安全分析
第二：电子商务安全分析
（ 5）不可否认性
EC可能直接关系到贸易双方的商业交易,如何确定要
进行交易的贸易方正是进行交易所期望的贸易方这一问题
则是保证 EC顺利进行的关键 。 在传统的纸面贸易中,贸易
双方通过在交易合同, 契约或贸易单据等书面文件上手写
签名或印章来鉴别贸易伙伴,确定合同, 契约, 单据的可
靠性并预防抵赖行为的发生 。 这也就是人们常说的 "白纸
黑字 "。 在无纸化的 EC方式下,通过手写签名和印章进行贸
易方的鉴别已是不可能的 。 因此,要在交易信息的传输过
程中为参与交易的个人, 企业或国家提供可靠的标识, 这
就需要通过数字签名技术来实现 。
电子商务安全 —— PKI技术 西南财经大学经济信息工程学院 14
3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.1,PKI概述
为解决 Internet的安全问题，世界各国对其进行了
多年的研究，初步形成了一套完整的 Internet安全解决
方案，即目前被广泛采用的 PKI技术 (Public Key
Infrastructure— 公钥基础设施 ),PKI（公钥基础设施）
技术采用证书管理公钥，通过第三方的可信任机构 —
— 认证中心 CA(Certificate Authority)，把用户的公钥和
用户的其他标识信息（如名称,e-mail、身份证号等）
捆绑在一起，在 Internet网上验证用户的身份。 PKI通
过把公钥密码和对称密码结合起来，在 Internet网上采
用数字证书，从而保证网上数据的安全传输。
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3.2,PKI定义
从广义上讲，所有提供公钥加密和数字签名
服务的系统，都可叫做 PKI系统,PKI的主要目的
是通过自动管理密钥和证书，可以为用户建立起
一个安全的网络运行环境，使用户可以在多种应
用环境下方便的使用加密和数字签名技术。
通常以 PKI技术为基础、以认证中心为核心，
采用 CA所发放的数字证书，通过把要传输的数字
信息进行加密和签名，保证信息传输的机密性、
真实性、完整性和不可否认性，从而保证了信息
的安全传输。
3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.3,PKI组成
一个有效的 PKI系统必须是安全的和透明的, 用
户在获得加密和数字签名服务时, 不需要详细地了解
PKI是怎样管理证书和密钥的, 一个典型, 完整, 有
效的 PKI应用系统至少应具有以下部分：
l 公钥密码证书管理；
l 作废证书的发布和管理；
l 密钥的备份和恢复；
l 自动更新密钥；
l 自动管理历史密钥；
l 支持交叉认证 。
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
第三,PKI技术
3.3,PKI组成
1.认证中心, CA是证书的发放和管理机构,它是
PKI的核心。
2.证书库, 证书库是证书的集中存放地,是网上
的一种公共信息库,用户可以从此处
获得其他用户的证书和公钥。
3.密钥备份及恢复系统 ；
4.证书作废处理系统 ；
5.PKI应用接口系统 。
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3：电子商务安全基础 —— PKI技术
3.4,PKI基础
（ 1） 单钥密码算法,单钥密码算法, 又称对称密码
算法：是指加密密钥和解密密钥为同一密钥的密码算法 。
因此, 信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输
与处理时, 必须共同持有该密码 （ 称为对称密码 ） 。 在
对称密钥密码算法中,加密运算与解密运算使用同样的密
钥 。 通常,使用的加密算法比较简便高效,密钥简短,破译
极其困难；由于系统的保密性主要取决于密钥的安全性,
所以, 在公开的计算机网络上安全地传送和保管密钥是
一个严峻的问题 。 最典型的是 DES（ Data Encryption
Standard)算法 。
第三,PKI基础
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3.4,PKI基础
（ 2） 双钥密码算法,双钥密码算法, 又称公钥密码
算法：是指加密密钥和解密密钥为两个不同密钥的密码算
法 。 公钥密码算法不同于单钥密码算法, 它使用了一对密
钥：一个用于加密信息, 另一个则用于解密信息, 通信双
方无需事先交换密钥就可进行保密通信 。 其中加密密钥不
同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以用；解密密钥
只有解密人自己知道 。 这两个密钥之间存在着相互依存关
系：即用其中任一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进
行解密 。 若以公钥作为加密密钥, 以用户专用密钥 （ 私钥 ）
作为解密密钥, 则可实现多个用户加密的信息只能由一个
用户解读；反之, 以用户私钥作为加密密钥而以公钥作为
解密密钥, 则可实现由一个用户加密的信息而多个用户解
读 。 前者可用于数字加密, 后者可用于数字签名 。
第三,PKI基础
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3.4,PKI基础
（ 3） 数字签名与数字信封,公钥密码体制在实际应用
中包含数字签名和数字信封两种方式 。
A：数字签名是指用户用自己的私钥对原始数据的哈
希摘要进行加密所得的数据 。 信息接收者使用信息发送者
的公钥对附在原始信息后的数字签名进行解密后获得哈希
摘要, 并通过与自己用收到的原始数据产生的哈希摘要对
照, 便可确信原始信息是否被篡改 。 这样就保证了数据传
输的不可否认性 。
哈希算法是一类符合特殊要求的散列函数 (Hash)函数, 这些
特殊要求是,（ 1） 接受的输入报文数据没有长度限制； （ 2）
对任何输入报文数据生成固定长度的摘要 ("数字指纹 ")输出；
（ 3） 由报文能方便地算出摘要； （ 4） 难以对指定的摘要生成
一个报文,由该报文可以得出指定的摘要； （ 5） 难以生成两个
不同的报文具有相同的摘要 。
第三,PKI基础
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3.4,PKI基础
（ 3） 数字签名与数字信封,公钥密码体制在实际应用
中包含数字签名和数字信封两种方式 。
B,数字信封的功能类似于普通信封 。 普通信封在法律的
约束下保证只有收信人才能阅读信的内容；数字信封则采
用密码技术保证了只有规定的接收人才能阅读信息的内容 。
数字信封中采用了单钥密码体制和公钥密码体制 。 信
息发送者首先利用随机产生的对称密码加密信息, 再利用
接收方的公钥加密对称密码, 被公钥加密后的对称密码被
称之为数字信封 。 在传递信息时, 信息接收方要解密信息
时, 必须先用自己的私钥解密数字信封, 得到对称密码,
才能利用对称密码解密所得到的信息 。 这样就保证了数据
传输的真实性和完整性 。
第三,PKI基础
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心
4.1．认证中心（ CA）简介
认证中心（ Certificate Authority,CA），作
为权威的、可信赖的、公正的第三方机构，专门负责
发放并管理所有参与网上交易的实体所需的数字证书。
认证中心是整个网上电子交易安全的关键环节。
电子交易的各方都必须拥有合法的身份，即由数
字证书认证中心（ CA）签发的数字证书，在交易的各
个环节，交易的各方都需检验对方数字证书的有效性，
从而解决了用户信任问题。
第四：认证中心
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.2．认证中心的功能
CA的核心功能就是发放和管理数字证书, 具
体描述如下：
（ 1） 接收验证最终用户数字 证书的申请 。
（ 2） 确定是否接受最终用户数字证书的申请 — 证
书的审批 。
（ 3） 向申请者颁发, 拒绝颁发数字证书 — 证书的
发放 。
第四：认证中心
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.2．认证中心的功能
（ 4） 接收, 处理最终用户的数字证书更新请求 —
证书的更新 。
（ 5） 接收最终用户数字 证书的查询, 撤销 。
（ 6） 产生和发布证书废止列表 （ CRL） 。
（ 7） 数字 证书的归档 。
（ 8） 密钥归档 。
（ 9） 历史数据归档 。
（ 10） CA内部管理 。
第四：认证中心
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.3．认证中心的组成
1,注册服务器：通过 Web Server 建立的站点, 可为
客户提供每日 24小时的服务 。 因此客户可在自己方便
的时候在网上提出证书申请和填写相应的证书申请表,
免去了排队等候等烦恼 。
2,证书申请受理和审核机构：负责证书的申请和审
核 。 它的主要功能是接受客户证书申请并进行审核 。
3,认证中心服务器：是数字证书生成, 发放的运行
实体, 同时提供发放证书的管理, 证书废止列表
（ CRL） 的生成和处理等服务 。
第四：认证中心
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4：电子商务的安全保证
—— 认证中心4.4．认证中心的体系结构
第四：认证中心
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.1．概述
数字证书是一段包含用户身份信息、用户
公钥信息以及身份验证机构数字签名的数据。
数字证书是各类终端实体和最终用户在网
上进行信息交流及商务活动的身份证明，在电
子交易的各个环节，交易的各方都需验证对方
数字证书的有效性，从而解决相互间的信任问
题。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.1．概述
数字证书实质上就是一系列密钥，用于签名和加
密数字信息。
用户的密钥对信息进行加密可以保证数字信息传
输的 机密性 （信息除发送方和接收方外，不被其他人
知悉），身份验证机构的数字签名可以确保证书信息
的 真实性 （接收方收到的信息是发送方发出的），用
户公钥信息可以保证数字信息传输的 完整性 （在传输
过程中不被篡改），用户的数字签名可以保证数字信
息的 不可否认性 （发送方不能否认自己的发送行为）。
第五：数字证书
数字
证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.2．应用数字证书的必要性
（ 1）、身份验证,身份验证是一致性验证的一种,验证是
建立一致性 (Identification)证明的一种手段。身份验证主
要包括验证依据、验证系统和安全要求，它能保证只有合
法用户才能进入系统，从而验证用户，确保证书信息的真
实性。
（ 2）、访问控制,鉴别是访问控制的重要手段，是对网
络中的主体进行验证的过程。访问控制规定何种主体对何
种客体具有何种操作权力。访问控制是内部网安全理论的
重要方面,主要包括人员限制、数据标识、权限控制、控
制类型和风险分析。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.2．应用数字证书的必要性
（ 3）、数据完整性,数据完整性是在数据处理过程中,
在原来数据和现行数据之间保持完全一致的证明手段。具
体实现是加密和校验。它通过真实性、机密性和数字签名
来完成的。
（ 4）、数据机密性,对传输中的数据流加密，以防止未
经授权的用户通过通信线路截取网络上的数据。加密可在
通信的三个不同层次进行，按实现加密的通信层次可分为
链路加密、节点加密、端到端加密。一般常用链路加密和
端到端加密这两种方式。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.2．应用数字证书的必要性
（ 5）、不可否认性,确保用户不能否认自己所
做的行为，同时提供公证的手段来解决可能出现
的争议，包括对源和目的地双方的证明，一般是
用数字签名来实现的，它是采用一定的数据交换
协议，使得通信双方能够满足两个条件：接收方
能够鉴别发送方所宣称的身份，发送方以后不能
否认他发送过数据着一事实。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书
5.3．数字证书的使用
现有持证人甲向持证人乙传送数字信息, 为了保证信息传
送的真实性, 完整性和不可否认性, 需要对要传送的信息
进行数字加密和数字签名, 其传送过程如下：
（ 1） 甲准备好要传送的数字信息 （ 明文 ） 。
（ 2） 甲对数字信息进行哈希 （ hash） 运算, 得到一个信
息摘要 。
（ 3） 甲用自己的私钥 （ SK） 对信息摘要进行加密得到甲
的数字签名, 并将其附在数字信息上 。
（ 4）甲随机产生一个加密密钥（ DES密钥），并用此密
钥对要发送的信息进行加密，形成密文。
第五：数字证书
数字
证书
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5：电子商务的安全核心
—— 数字证书5.3．数字证书的使用
（ 5） 甲用乙的公钥 （ PK） 对刚才随机产生的加密密钥进行加密,
将加密后的 DES密钥连同密文一起传送给乙 。
（ 6） 乙收到甲传送过来的密文和加过密的 DES密钥, 先用自己的
私钥 （ SK） 对加密的 DES密钥进行解密, 得到 DES密钥 。
（ 7） 乙然后用 DES密钥对收到的密文进行解密, 得到明文的数字
信息, 然后将 DES密钥抛弃 （ 即 DES密钥作废 ） 。
（ 8） 乙用甲的公钥 （ PK） 对甲的数字签名进行解密, 得到信息摘
要 。
乙用相同的 hash算法对收到的明文再进行一次 hash运算, 得到一个
新的信息摘要 。
（ 9） 乙将收到的信息摘要和新产生的信息摘要进行比较, 如果一
致, 说明收到的信息没有被修改过 。
第五：数字证书
数字
证书
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第五：数字证书5.4、标准的 X.509数字证书
Name,Brian Shuai（用户名）
Serial number,484865（序列号）
Issued by,CA（认证中心）
Issue date,2001 05 18（发证日期）
Expiration date,2002 05 18（有效日期）
Public key,38ighwejb（密码）
X.509数字证书扩展
域对访问权限进行控
制
数字
证书
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