電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)交易安全性探討
畢業(yè)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明: 所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰
畢業(yè)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明
原創(chuàng)性聲明
本人鄭重聲明: 所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的
成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。
論文作者簽名: 年 月 日
學(xué)位論文使用授權(quán)說(shuō)明
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論文作者簽名: 年 月 日
I
,摘 要
電子商務(wù)最早產(chǎn)生于60年代,發(fā)展于90年代。隨著計(jì)算機(jī)的全民普及電子商務(wù)也逐具規(guī)模,并且伴隨著信用卡的普及應(yīng)用,其方便、快捷、安全等優(yōu)點(diǎn)成為人們消費(fèi)支付的重要手段,為電子商務(wù)中的網(wǎng)上支付提供了重要途徑,使得電子商務(wù)大有一發(fā)不可收拾之勢(shì)。
電子商務(wù)的實(shí)施,其關(guān)鍵在于保證整個(gè)商務(wù)過(guò)程中系統(tǒng)的安全性,即保證基于互連網(wǎng)的電子交易過(guò)程與傳統(tǒng)交易的方式一樣安全可靠。商務(wù)交易安全則緊緊圍繞傳統(tǒng)商務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的各種安全問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ)上,如何保障電子商務(wù)過(guò)程的順利進(jìn)行,成為電子商務(wù)發(fā)展道路上必須解決的難關(guān)。
本文首先分析了電子商務(wù)發(fā)展背景與電子商務(wù)的安全現(xiàn)狀。展示了完整的安全體系結(jié)構(gòu),再詳述了電子商務(wù)的安全性需求和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)措施。接著分析了數(shù)字證書(shū)與CA 認(rèn)證、加密技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)和信息摘要技術(shù)等電子商務(wù)安全技術(shù)。最后探討了保證交易安全的兩個(gè)協(xié)議,即安全電子交易協(xié)議SET 和安全套接層協(xié)議SSL ,并對(duì)兩種協(xié)議做出了相應(yīng)的分析和比較。
關(guān)鍵詞:電子商務(wù);安全體系;加密;數(shù)字證書(shū);安全交易
II
,ABSTRACT
E-commerce originated in the 60's, developed in the 90's. With the popularity of e-commerce is also a computer by a universal scale, and application along with the popularity of credit cards, convenient, fast and secure payment of such benefits become an important means of consumption, the online payment for e-commerce provides an important way to make much out of control e-commerce trend.
The implementation of e-commerce, the key is to ensure that the entire business process of system security, which is to ensure that electronic transactions on the Internet and traditional trading process as safe and reliable manner. Security is tight around the business transactions on the Internet on traditional business applications for a variety of security issues. On the basis of computer network security, how to protect the smooth process of e-commerce as e-commerce development difficulties on the road that must be addressed.
This paper analyzes the development background of e-commerce and e-commerce security situation. Shows a complete security architecture, then details the security requirements of electronic commerce and realization of the network security technical measures. Then analyzes the digital certificate and the CA authentication, encryption, digital signature technology and information technology, e-commerce security technology summary. Finally, we discuss the two agreements to ensure transaction security, the Secure Electronic Transaction SET and Secure Sockets Layer SSL, and two protocols to make the corresponding analysis and comparison.
Keywords: Electronic commerce; Security system; Encryption; Digital certificate; Security Transactions
III
,目 錄
一、緒論 .......................................................... 1
(一) 電子商務(wù)發(fā)展背景 . .............................................. 1
(二) 國(guó)內(nèi)外電子商務(wù)安全現(xiàn)狀 . ........................................ 1
二、電子商務(wù)安全體系研究 .......................................... 2
(一) 完整的電子商務(wù)安全體系結(jié)構(gòu) . .................................. 2
(二) 電子商務(wù)的安全性要求 . ........................................ 3
三、電子商務(wù)安全技術(shù)分析 .......................................... 4
(一) 數(shù)字證書(shū)與CA 認(rèn)證 . .............................................. 4
(三) 數(shù)字簽名技術(shù) . .................................................. 5
(四) 信息摘要技術(shù) . .................................................. 6
四、電子商務(wù)安全交易標(biāo)準(zhǔn) .......................................... 6
(一) 安全套接層SSL 協(xié)議 . ............................................ 6
(二) 安全電子交易SET 協(xié)議 . .......................................... 7
(三) SET協(xié)議與SSL 協(xié)議的比較 ....................................... 7
五、 結(jié)論 ......................................................... 9
參考文獻(xiàn) ......................................................... 11
致 謝 ........................................................... 12
IV
,一、緒論
(一) 電子商務(wù)發(fā)展背景
隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展,電子商務(wù)已經(jīng)逐漸成為人們進(jìn)行商務(wù)活動(dòng)的一個(gè)嶄新的模式。我們可以把電子商務(wù)定義為整個(gè)事務(wù)活動(dòng)和貿(mào)易活動(dòng)的電子化。它將信息網(wǎng)絡(luò)、金融網(wǎng)絡(luò)和物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái),把事務(wù)活動(dòng)和貿(mào)易活動(dòng)中發(fā)生關(guān)系的各方有機(jī)地聯(lián)系起來(lái),極大地方便了各種網(wǎng)絡(luò)上的事務(wù)活動(dòng)和貿(mào)易活動(dòng)。
7月20日,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC )在京發(fā)布“第十四次中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告”。報(bào)告顯示,截止到2004年6月30日,我國(guó)上網(wǎng)用戶(hù)總數(shù)為8700萬(wàn),比去年同期增長(zhǎng)27.9,上網(wǎng)計(jì)算機(jī)達(dá)到3630萬(wàn)臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)國(guó)際出口帶寬增長(zhǎng)飛速,總數(shù)達(dá)到53.9G ,比去年同期增長(zhǎng)190.3。互聯(lián)網(wǎng)的影響正逐步滲透到人們生活的各個(gè)角落。因此電子商務(wù)的發(fā)展前景十分誘人,而其安全問(wèn)題也變得越顯突出,如何建立一個(gè)安全、便捷的電子商務(wù)應(yīng)用環(huán)境,對(duì)信息提供足夠的保護(hù),已經(jīng)成為商家和用戶(hù)都十分關(guān)心的話題。
(二) 國(guó)內(nèi)外電子商務(wù)安全現(xiàn)狀
現(xiàn)今社會(huì),運(yùn)行在因特網(wǎng)上的電子商務(wù),每天都在進(jìn)行數(shù)以百萬(wàn)次計(jì)的各類(lèi)交易,而由于因特網(wǎng)的高度開(kāi)放性與電子商務(wù)的絕對(duì)保密性是矛盾的,因此基于因特網(wǎng)的電子商務(wù)安全無(wú)疑會(huì)受到嚴(yán)重威脅。不難想象,“黑客”的攻擊一旦得逞,將會(huì)給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)秩序、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、信息安全造成不可估量的損失。
1997年1月至3月,寧波兩名證劵公司技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),非法透支本單位資金3000多萬(wàn)元,進(jìn)行個(gè)人股票交易,給國(guó)家造成了巨大損失;1999年4月26日的CIH 病毒爆發(fā),使我國(guó)4萬(wàn)多臺(tái)電腦不能正常運(yùn)行,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)的數(shù)據(jù)都或多或少地被破壞。
在國(guó)外,網(wǎng)絡(luò)犯罪的人數(shù)呈成倍增長(zhǎng)之勢(shì)。1997年美國(guó)出現(xiàn)了兩次大的企業(yè)網(wǎng)站癱瘓事件,連美國(guó)中央情報(bào)局的服務(wù)器在1999年也受到過(guò)“黑客”的攻擊。著名的美國(guó)聯(lián)機(jī)公司因人為操作和技術(shù)上的失誤,使其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的600萬(wàn)用戶(hù)陷入癱瘓10小時(shí)。最近2010年1月份,著名的搜索網(wǎng)站“百度”因國(guó)外的域名服務(wù)器被“黑客”惡意攻擊,導(dǎo)致用戶(hù)無(wú)法登陸“百度”長(zhǎng)達(dá)11小時(shí)之久。
1
,大量事實(shí)說(shuō)明,保證電子商務(wù)的正常運(yùn)作,必須高度重視安全問(wèn)題。只有建立起科學(xué)、合理的安全體系結(jié)構(gòu),才能保證電子商務(wù)交易的全面安全實(shí)施[1]。
二、電子商務(wù)安全體系研究
電子交易平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)貨掛牌交易、現(xiàn)貨遠(yuǎn)期交易、競(jìng)價(jià)拍賣(mài)交易、競(jìng)價(jià)招投標(biāo)交易、電子超市交易、網(wǎng)上商城交易、在線協(xié)商交易、專(zhuān)場(chǎng)交易等8種不同的電子交易模式的交易、交收、結(jié)算功能以及交易管理、交易監(jiān)控、財(cái)務(wù)管理、行情分析、統(tǒng)計(jì)查詢(xún)、系統(tǒng)管理等功能,能夠充分滿(mǎn)足鋼鐵、化工、煤炭、糧食等各行業(yè)大宗商品生產(chǎn)商、供應(yīng)商、采購(gòu)商、貿(mào)易商等各類(lèi)交易商的交易需求。
物流配送平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了交易、物流一體化管理,為電子交易中心和交易商提供電子交易所需的全程物流服務(wù)管理功能,包括:交易與物流聯(lián)動(dòng)管理、交收管理、全面訂單管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)輸配送管理、虛擬倉(cāng)儲(chǔ)管理、客戶(hù)關(guān)系管理等,在電子交易倉(cāng)單注冊(cè)、掛單、撤單、交易、成交時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)完成所對(duì)應(yīng)貨物的凍結(jié)、解凍、釋放倉(cāng)單等操作。
綜合信息服務(wù)平臺(tái)及門(mén)戶(hù)入口為交易商、電子交易中心管理人員、政府監(jiān)管部門(mén)、公眾用戶(hù)等,提供交易信息、交易價(jià)格行情分析、物流信息、物流價(jià)格、綜合查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、決策支持等綜合信息服務(wù)功能,并為電子交易、物流配送、系統(tǒng)管理、信息瀏覽等提供門(mén)戶(hù)入口功能。
(一) 完整的電子商務(wù)安全體系結(jié)構(gòu)
電子商務(wù)安全體系可以分為以下三個(gè)層次:基本加密算法、安全認(rèn)證手段和安全應(yīng)用協(xié)議,如圖2 - 1所示。


2
,圖2 - 1 電子商務(wù)安全體系

第二層


第一層
(二) 電子商務(wù)的安全性要求
要使電子商務(wù)健康、順利發(fā)展,必須解決好以下六種關(guān)鍵的安全性要求:
1. 可靠性要求:可靠性要求是指為了防止計(jì)算機(jī)的軟件錯(cuò)誤、硬件故障、網(wǎng)絡(luò)中斷、計(jì)算機(jī)病毒和自然災(zāi)害等突發(fā)事件,采取的一系列控制和預(yù)防措施來(lái)防止數(shù)據(jù)信息資源部受破壞的可靠程度。
2.保密性要求:信息的存取時(shí)在安全的環(huán)境中進(jìn)行,不能被非法竊取、泄露;信息的發(fā)送和接收是在安全的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行,交易雙方在信息交換過(guò)程中沒(méi)有被竊聽(tīng)的危險(xiǎn),非參與方不能獲取交易的信息,保證交易雙方的信息安全。
3.完整性要求:完整性是指數(shù)據(jù)在發(fā)送、接收和傳遞過(guò)程中,要求保證數(shù)據(jù)的一致性,防止非法用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的隨意生成、修改和刪除,同時(shí)還要保證數(shù)據(jù)傳遞次序的統(tǒng)一。信息的完整性是從事電子商務(wù)交易雙方的經(jīng)營(yíng)基礎(chǔ)。
4.真實(shí)性要求:從事電子商務(wù)的交易雙方的身份不能被假冒或偽裝,能夠有效鑒別、確定交易雙份的真實(shí)身份。能否方便而有可靠地確認(rèn)交易雙方身份的真實(shí)性,是順利進(jìn)行電子商務(wù)交易的前提。
5.不可抵賴(lài)性要求:在電子商務(wù)環(huán)境下,通過(guò)手寫(xiě)簽名和個(gè)人印章進(jìn)行交易雙方的鑒別已是不可能的了,必須在交易信息的傳遞過(guò)程中參與交易的個(gè)人、企業(yè)、商家或其他部門(mén)提供可靠的標(biāo)識(shí),有第三方提供有效的數(shù)字化過(guò)程記錄,使交易各方不能事后抵賴(lài)。
6.有效性要求:在網(wǎng)絡(luò)交易中,交易雙方的信息交流(如雙方的購(gòu)銷(xiāo)合同、簽名、時(shí)間等)都是以數(shù)字化的形式出現(xiàn)的,數(shù)字化的文件取代了原有的紙張,

那么保證這種數(shù)字信息的有效性并為交易雙方共同認(rèn)可,就顯得格外重要。一 3
,旦簽訂交易合同后,這項(xiàng)交易就受到法律保護(hù),并防止被篡改或偽造[2]。
(三) 電子商務(wù)安全措施
電子商務(wù)中的安全措施包括如下幾類(lèi):
(1) 保證交易雙方身份的真實(shí)性:保證交易雙方身份真實(shí)性的常 用技術(shù)是身份認(rèn)證。一般依賴(lài)某個(gè)可信賴(lài)的機(jī)構(gòu)(CA 認(rèn)證中心)發(fā)放數(shù)字證書(shū),并以此識(shí)別對(duì)方。目的是保證身份的真實(shí)性,分辨參與者身份的真?zhèn)?,防止偽裝攻擊。
(2)保證信息的機(jī)密性:常用數(shù)據(jù)加密和解密技術(shù)來(lái)保護(hù)信息不被泄露給未經(jīng)授權(quán)的人或組織,其安全性依賴(lài)于使用的算法種類(lèi)和密鑰長(zhǎng)度。常見(jiàn)的加密方法有對(duì)稱(chēng)密鑰加密技術(shù)(如DES 、AES 算法)和公有密鑰加密技術(shù)(如RSA 、ElGamal 算法)。
(3)保證信息的完整性:常用散列函數(shù)(也叫哈希函數(shù))來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)信息實(shí)行散列算法,以生成的散列碼(信息的任意改動(dòng)散列碼都會(huì)不一樣)來(lái)證明數(shù)據(jù)的完整性。典型的散列算法為MD5、SHA-1、RIPEMD-160。
(4)保證信息的真實(shí)性、不可否認(rèn)性:常用的處理手段是數(shù)字簽名技術(shù)。目的是為了解決通信雙方相互之間可能的欺詐,如發(fā)送方對(duì)他所發(fā)送信息的否認(rèn)、接收方對(duì)他已收到信息的否認(rèn)等,其基礎(chǔ)是公有密鑰加密技術(shù)。數(shù)字簽名也可以作為一種簡(jiǎn)單的身份認(rèn)證技術(shù)實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證。目前,可用的數(shù)字簽名算法較多,如RSA 數(shù)字簽名、ElGamal 數(shù)字簽名等。
(5)保證信息存儲(chǔ)、傳輸?shù)陌踩裕阂?guī)范內(nèi)部管理,使用訪問(wèn)控制和日志,以及敏感信息的加密存儲(chǔ)等。當(dāng)使用WWW 服務(wù)器支持電子商務(wù)活動(dòng)時(shí),應(yīng)注意數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù),并采用防火墻技術(shù)保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性[3]。
三、電子商務(wù)安全技術(shù)分析
(一) 數(shù)字證書(shū)與CA 認(rèn)證
由于電子商務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中完成,互相之間不見(jiàn)面,因此為了保證每個(gè)人及機(jī)構(gòu)都能惟一且被準(zhǔn)確無(wú)誤地識(shí)別,就需要進(jìn)行身份認(rèn)證。身份認(rèn)證可以通 4
,過(guò)驗(yàn)證參與各方的數(shù)字證書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn),而數(shù)字證書(shū)是由認(rèn)證中心(CA )頒發(fā)的。
所謂CA (Certificate Authority :證書(shū)發(fā)行機(jī)構(gòu)),是采用PKI (Public Key Infrastructure :公共密鑰體系)公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù),專(zhuān)門(mén)提供網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證服務(wù),負(fù)責(zé)簽發(fā)和管理數(shù)字證書(shū),具有權(quán)威性和公正性的第三方信任機(jī)構(gòu),其作用就像現(xiàn)實(shí)生活中頒發(fā)證件的機(jī)構(gòu)。
公共密鑰體系(PKI )是信息安全基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)重要組成部分,是一種利用公鑰理論和技術(shù)建立的提供網(wǎng)絡(luò)信息安全服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。
(二) 加密技術(shù)
數(shù)字加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)中最基本的安全技術(shù),主要是通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行數(shù)據(jù)加密來(lái)保障安全性。利用加密技術(shù),可以將某些重要的信息和數(shù)據(jù)從一個(gè)可以理解的明文轉(zhuǎn)換為復(fù)雜的、不可理解的密文形式,在線路上傳送或在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ),其他用戶(hù)再將密文還原為明文。以下是幾種加密的算法:
(1)DES 算法,它是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化局NBS 于1976年底作為官方的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)頒布的。DES 是一種常規(guī)密碼體制的密碼算法,也是一個(gè)典型的對(duì)稱(chēng)分組密碼算法。
(2)RSA 算法,它是1977年在美國(guó)麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā),1978年首次公布。它是一種分組加密算法,明文和密文在0~n-1之間(n 是一個(gè)正整數(shù))。RSA 公鑰密碼算法是目前網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行保密通信和數(shù)字簽名的最有效的安全算法之一。 [4]
(三) 數(shù)字簽名技術(shù)
數(shù)字簽名是密鑰加密和信息摘要相結(jié)合的技術(shù),用于保證信息的完整性和不可否認(rèn)性。簽名機(jī)制的特征是該簽名只有通過(guò)簽名者的私有信息才能產(chǎn)生,即一個(gè)簽名者的簽名只能惟一地由他自己生成。當(dāng)收發(fā)雙方發(fā)生爭(zhēng)議時(shí),第三方就能根據(jù)消息上的數(shù)字簽名來(lái)裁定這條消息是否由發(fā)送方發(fā)出,從而實(shí)現(xiàn)不可否認(rèn)服務(wù)。一下是幾種簽名技術(shù):
(1)RSA 簽名:RSA 是完整的加密系統(tǒng),它支持公鑰/私鑰對(duì)的生成、加密以及數(shù)字簽名。RSA 體制的安全性依賴(lài)于n=pq分解的困難性。
(2)ElGamal 簽名:該體制由T.ElGamal 在1985年給出。其修正形式 5
,已被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)學(xué)會(huì)作為數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn),它是Rabin 體制的一種變形[5]。
(四) 信息摘要技術(shù)
密鑰加密技術(shù)只能解決信息的保密性問(wèn)題,對(duì)信息的完整性則可以使用信息摘要技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。信息摘要又稱(chēng)為Hash 算法,是一種單向加密算法,其加密結(jié)果是不能解密的。通過(guò)Hash 算法,得到一個(gè)固定長(zhǎng)度(128位)的散列值,不同的原文產(chǎn)生的信息摘要必不相同,相同的原文產(chǎn)生的信息摘要必定相同。這樣,通過(guò)用接收方產(chǎn)生的摘要與發(fā)送方發(fā)來(lái)的摘要比較,若兩者相同則表示原文在傳輸過(guò)程中沒(méi)有被修改,否則說(shuō)明原文被修改過(guò)。
MD5和SHA-1是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的兩種散列算法。常見(jiàn)的UNIX 系統(tǒng)口令就是經(jīng)過(guò)MD5處理后保存其摘要信息串。2004年王小云教授在國(guó)際密碼學(xué)會(huì)以上宣布Hash 算法MD5的碰撞。在MD5被“碰撞”后,SHA-1算法仍被世界密碼學(xué)界認(rèn)為是安全的算法[6]。
SHA-1目前仍是安全的算法,它的應(yīng)用范圍或許比MD5更加廣泛,其安全性較MD5要高出很多。它是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST )與美國(guó)國(guó)家安全局(NSA )共同設(shè)計(jì)的,在一些重要的場(chǎng)合都選擇SHA-1來(lái)做數(shù)字簽名。但近年已提出考慮更換SHA-1算法的說(shuō)法。
四、電子商務(wù)安全交易標(biāo)準(zhǔn)
要實(shí)現(xiàn)安全的電子商務(wù)交易,交易雙方必須遵照統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。當(dāng)前,電子商務(wù)的安全機(jī)制正走向成熟,并逐漸形成了一些國(guó)際規(guī)范,比較有代表性的有安全套接層協(xié)議SSL (Secure Sockets Layer)和安全電子交易協(xié)議SET (Secure Electronic Transaction)[7]。
(一) 安全套接層SSL 協(xié)議
SSL 協(xié)議是由Netscape 公司研制的安全協(xié)議,SSL 使用加密的方法建立一個(gè)安全的通信通道,以使客戶(hù)的信用卡號(hào)傳送給商家,商家再將其轉(zhuǎn)發(fā)給銀行,銀行驗(yàn)證后在通知商家付款成功。該協(xié)議已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 6