4.2.2 加密技术
加密技术是EC采取的主要安全措施,贸易方可根据需要在信息交换的阶段使用。目前,加密技术分为两类,即对称加密和非对称加密。
(1) 对称加密/对称密钥加密/专用密钥加密
在对称加密方法中,对信息的加密和解密都使用相同的密钥。也就是说,一把钥匙开一把锁。使用对称加密方法将简化加密的处理,每个贸易方都不必彼此研究和交换专用的加密算法,而是采用相同的加密算法并只交换共享的专用密钥。如果进行通信的贸易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对称加密方法加密机密信息和通过随报文一起发送报文摘要或报文散列值来实现。对称加密技术存在着在通信的贸易方之间确保密钥安全交换的问题。此外,当某一贸易方有n个贸易关系,那么他就要维护n个专用密钥(即每把密钥对应一贸易方)。对称加密方式存在的另一个问题是无法鉴别贸易发起方或贸易最终方。因为贸易双方共享同一把专用密钥,贸易双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。
数据加密标准(DES)由美国国家标准局提出,是目前广泛采用的对称加密方式之一,主要应用于银行业中的电子资金转账(EFT)领域。DES的密钥长度为56位。三重DES是DES的一种变形。这种方法使用两个独立的56位密钥对交换的信息(如EDI数据)进行3次加密,从而使其有效密钥长度达到112位。RC2和RC4方法是RSA数据安全公司的对称加密专利算法。RC2和RC4不同于DES,它们采用可变密钥长度的算法。通过规定不同的密钥长度,RC2和RC4能够提高或降低安全的程度。一些电子邮件产品(如Lotus Notes和Apple的Open Collaboration Environment)已采用了这些算法。
(2) 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(即一把公开密钥或加密密钥和一把专用密钥或解密密钥)。这对密钥中的任何一把都可作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开,而另一把则作为专用密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于对机密性的加密,专用密钥则用于对加密信息的解密。专用密钥只能由生成密钥对的贸易方掌握,公开密钥可广泛发布,但它只对应于生成该密钥的贸易方。贸易方利用该方案实现机密信息交换的基本过程是:贸易方甲生成一对密钥并将其中的一把作为公开密钥向其他贸易方公开;得到该公开密钥的贸易方乙使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给贸易方甲;贸易方甲再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其专用密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。
RSA算法是非对称加密领域内最为著名的算法,但是它存在的主要问题是算法的运算速度较慢。因此,在实际的应用中通常不采用这一算法对信息量大的信息(如大的EDI交易)进行加密。对于加密量大的应用,公开密钥加密算法通常用于对称加密方法密钥的加密。
4.2.3 密钥管理技术
(1) 对称密钥管理
对称加密是基于共同保守秘密来实现的。采用对称加密技术的贸易双方必须要保证采用的是相同的密钥,要保证彼此密钥的交换是安全可靠的,同时还要设定防止密钥泄密和更改密钥的程序。这样,对称密钥的管理和分发工作将变成一件潜在危险的和繁琐的过程。通过公开密钥加密技术实现对称密钥的管理使相应的管理变得简单和更加安全,同时还解决了纯对称密钥模式中存在的可靠性问题和鉴别问题。
贸易方可以为每次交换的信息(如每次的EDI交换)生成唯一一把对称密钥并用公开密钥对该密钥进行加密,然后再将加密后的密钥和用该密钥加密的信息(如EDI交换)一起发送给相应的贸易方。由于对每次信息交换都对应生成了唯一一把密钥,因此各贸易方就不再需要对密钥进行维护和担心密钥的泄露或过期。这种方式的另一优点是即使泄露了一把密钥也只将影响一笔交易,而不会影响到贸易双方之间所有的交易关系。这种方式还提供了贸易伙伴间发布对称密钥的一种安全途径。
(2) 公开密钥管理/数字证书
贸易伙伴间可以使用数字证书(公开密钥证书)来交换公开密钥。国际电信联盟(ITU)制定的标准X.509(即信息技术--开放系统互连--目录:鉴别框架)对数字证书进行了定义该标准等同于国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEC)联合发布的ISO/IEC
9594-8:195标准。数字证书通常包含有唯一标识证书所有者(即贸易方)的名称、唯一标识证书发布者的名称、证书所有者的公开密钥、证书发布者的数字签名、证书的有效期及证书的序列号等。证书发布者一般称为证书管理机构(CA),它是贸易各方都信赖的机构。数字证书能够起到标识贸易方的作用,是目前EC广泛采用的技术之一。微软公司的Internet Explorer 5.0和网景公司的Navigator 6.0都提供了数字证书的功能来作为身份鉴别的手段。
(3)密钥管理相关的标准规范
目前国际有关的标准化机构都着手制定关于密钥管理的技术标准规范。ISO与IEC下属的信息技术委员会(JTC1)已起草了关于密钥管理的国际标准规范。该规范主要由3部分组成:第1部分是密钥管理框架;第2部分是采用对称技术的机制;第3部分是采用非对称技术的机制。该规范现已进入到国际标准草案表决阶段,并将很快成为正式的国际标准。
4.2.4认证技术
(1)数字签名
数字签名是公开密钥加密技术的另一类应用。它的主要方式是:报文的发送方从报文文本中生成一个128位的散列值(或报文摘要)。发送方用自己的专用密钥对这个散列值进行加密来形成发送方的数字签名。然后,这个数字签名将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128位的散列值(或报文摘要),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。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可抵赖性。
ISO/IEC JTC1已在起草有关的国际标准规范。该标准的初步题目是信息技术安全技术带附件的数字签名方案,它由概述和基于身份的机制两部分构成。
普通的密钥系统可能存在以下问题：
假冒：第三方C有可能假冒A给B发消息，因为E是公开的。
否认：A可能否认向B发消息。
伪造：B有可能伪造或修改一条从A发来的消息，以对自己有利，事后否认这种行为并声称是A发来的。
这些就要靠数字签名来解决。它的过程是：报文的发送方将报文文本带入到哈希函数生成一个128位的散列值，即消息摘要。消息摘要代表着文件的特征，其值将随着文件的变化而变化。也就是说，不同的文件将得到不同的消息摘要。哈希函数对干发送数据的双方都是公开的。发送方用自己的专用密钥对这个散列值进行加密来形成发送方的数字签名。然后，这个数字签名将作业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 128位的散列值（消息摘要），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。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可抵赖性。网络传输过程中数据的保密性通过加密和数字签名得到了保证，但每一个用户都有自己的一个甚至两个密钥对，不同用户之间要用公开密钥体系来传递数据，必须首先知道对方的公开密钥。
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