数字签名技术论文范文
时间：2022-04-06 21:58:42
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篇1
Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.
Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues
1引言
随着我国医药事业的发展，研制新药，抢占国内市场已越演越烈。以前一些医药都是靠进口，不仅成本高，而且容易形成壁垒。目前，我国的医药研究人员经过不懈的努力，开始研制出同类同效的药物，然而这些药物在走向市场前，必须经过国际权威医疗机构的审批，传统方式是药物分析的原始数据都是采用纸张方式，不仅数量多的吓人，而且一旦有一点差错就需从头做起，浪费大量的人力、物力、财力。随着INTERNET的发展和普及，人们开始考虑是否能用互联网来解决数据传输问题。他们希望自己的仪器所做的结果能通过网络安全传输、并得到接收方认证。目前国外针对这一情况已⒘四承┤砑欢捎诩鄹癜汗螅际醪皇呛艹墒欤勾τ谘橹そ锥危媸被嵘兜脑颍诤苌偈褂谩U饩透谝揭┭蟹⑹乱敌纬闪思际跗烤保绾慰⒊鍪视榈南嘤θ砑创俳夜揭┥笈ぷ鞯姆⒄咕统闪斯诘那把亓煊颍胰涨肮谡夥矫娴难芯坎皇呛芏唷?lt;/DIV>
本文阐述的思想：基本上是参考国际国内现有的算法和体制及一些相关的应用实例，并结合个人的思想提出了一套基于公钥密码体制和对称加密技术的解决方案，以确保医药审批中电子文本安全传输和防止窜改，不可否认等。
2算法设计
2.1AES算法的介绍[1]
高级加密标准（AdvancedEncryptionStandard）美国国家技术标准委员会(NIST)在2000年10月选定了比利时的研究成果"Rijndael"作为AES的基础。"Rijndael"是经过三年漫长的过程，最终从进入候选的五种方案中挑选出来的。
AES内部有更简洁精确的数学算法,而加密数据只需一次通过。AES被设计成高速，坚固的安全性能，而且能够支持各种小型设备。
AES和DES的性能比较：
（1）DES算法的56位密钥长度太短；
（2）S盒中可能有不安全的因素；
（3）AES算法设计简单，密钥安装快、需要的内存空间少，在所有平台上运行良好，支持并行处理，还可抵抗所有已知攻击；
（4）AES很可能取代DES成为新的国际加密标准。
总之，AES比DES支持更长的密钥，比DES具有更强的安全性和更高的效率，比较一下，AES的128bit密钥比DES的56bit密钥强1021倍。随着信息安全技术的发展，已经发现DES很多不足之处，对DES的破解方法也日趋有效。AES会代替DES成为21世纪流行的对称加密算法。
2.2椭圆曲线算法简介[2]
2.2.1椭圆曲线定义及加密原理[2]
所谓椭圆曲线指的是由韦尔斯特拉斯（Weierstrass）方程y2+a1xy+a3y＝x3+a2x2+a4x+a6(1)所确定的平面曲线。若F是一个域，ai∈F,i=1,2,…,6。满足式1的数偶(x,y)称为F域上的椭圆曲线E的点。F域可以式有理数域，还可以式有限域GF(Pr)。椭圆曲线通常用E表示。除了曲线E的所有点外，尚需加上一个叫做无穷远点的特殊O。
在椭圆曲线加密（ECC）中，利用了某种特殊形式的椭圆曲线，即定义在有限域上的椭圆曲线。其方程如下：
y2=x3+ax+b(modp)(2)
这里p是素数，a和b为两个小于p的非负整数，它们满足：
4a3+27b2(modp)≠0其中，x,y,a,b∈Fp,则满足式（2）的点（x,y）和一个无穷点O就组成了椭圆曲线E。
椭圆曲线离散对数问题ECDLP定义如下：给定素数p和椭圆曲线E，对Q=kP,在已知P,Q的情况下求出小于p的正整数k。可以证明，已知k和P计算Q比较容易，而由Q和P计算k则比较困难，至今没有有效的方法来解决这个问题，这就是椭圆曲线加密算法原理之所在。
2.2.2椭圆曲线算法与RSA算法的比较
椭圆曲线公钥系统是代替RSA的强有力的竞争者。椭圆曲线加密方法与RSA方法相比，有以下的优点：
（1）安全性能更高如160位ECC与1024位RSA、DSA有相同的安全强度。
（2）计算量小，处理速度快在私钥的处理速度上（解密和签名），ECC远比RSA、DSA快得多。
（3）存储空间占用小ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多，所以占用的存储空间小得多。
（4）带宽要求低使得ECC具有广泛得应用前景。
ECC的这些特点使它必将取代RSA，成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把它作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。
2.3安全散列函数（SHA）介绍
安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm，SHA)[1]是美国国家标准和技术局的国家标准FIPSPUB180-1，一般称为SHA-1。其对长度不超过264二进制位的消息产生160位的消息摘要输出。
SHA是一种数据加密算法，该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，现在已成为公认的最安全的散列算法之一，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说时对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。
3数字签名
“数字签名”用来保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份认证和不可抵赖性。数字签名技术的实现基础是公开密钥加密技术，是用某人的私钥加密的消息摘要用于确认消息的来源和内容。公钥算法的执行速度一般比较慢，把Hash函数和公钥算法结合起来，所以在数字签名时，首先用hash函数（消息摘要函数）将消息转变为消息摘要，然后对这个摘
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是随着计算能力和散列密码分析的发展，这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案：
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图：
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是随着计算能力和散列密码分析的发展，这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案：
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图：
图示：电子文本传输加密、签名过程
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案：
具体过程如下：
（1）发送方A将发送原文用SHA函数编码，产生一段固定长度的数字摘要。
（2）发送方A用自己的私钥（keyA私）对摘要加密，形成数字签名，附在发送信息原文后面。
（3）发送方A产生通信密钥（AES对称密钥），用它对带有数字签名的原文进行加密，传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
（4）发送方A用接收方B的公钥（keyB公）对自己的通信密钥进行加密后，传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密钥，用自己的私钥对其解密，得到发送方A的通信密钥。
（6）接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密，得数字签名和原文。
（7）接收方B用发送方A公钥对数字签名解密，得到摘要；同时将原文用SHA－1函数编码，产生另一个摘要。
（8）接收方B将两摘要比较，若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求：（1）原文的完整性和签名的快速性：利用单向散列函数SHA－1先将原文换算成摘要，相当原文的指纹特征，任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来，从而满足了完整性的要求；再用发送方公钥算法（ECC）的私钥加密摘要形成签名，这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。（2）加解密的快速性：用对称加密算法AES加密原文和数字签名，充分利用了它的这一优点。（3）更高的安全性：第四步中利用数字信封的原理，用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥，这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点，使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。（4）保密性：第五步中，发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的，由于没有别人知道B的私钥，所以只有B能够对这份加密文件解密，从而又满足保密性要求。（5）认证性和抗否认性：在最后三步中，接收方B用发送方A的公钥解密数字签名，同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的；由于没有别人拥有发送方A的私钥，只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名，所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点，本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名，从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较，并且结合现有的相关应用实例情况，提出医药审批过程的解决方案，其优越性是：将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起，从而提供了完整的安全服务，包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
参考文献：
1．李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康丽军。数字签名技术及应用，太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序（吴世终，祝世雄，张文政，等）.北京：机械工业出版社，2001。
7.贾晶，陈元，王丽娜，信息系统的安全与保密[M]，北京：清华大学出版社，1999
8．陈彦学.信息安全理论与实务【M】。北京：中国铁道出版社，2000p167~178.
9．顾婷婷，《AES和椭圆曲线密码算法的研究》。四川大学硕士学位论文，【馆藏号】Y4625892002。
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案：
具体过程如下：
（1）发送方A将发送原文用SHA函数编码，产生一段固定长度的数字摘要。
（2）发送方A用自己的私钥（keyA私）对摘要加密，形成数字签名，附在发送信息原文后面。
（3）发送方A产生通信密钥（AES对称密钥），用它对带有数字签名的原文进行加密，传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
（4）发送方A用接收方B的公钥（keyB公）对自己的通信密钥进行加密后，传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密钥，用自己的私钥对其解密，得到发送方A的通信密钥。
（6）接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密，得数字签名和原文。
（7）接收方B用发送方A公钥对数字签名解密，得到摘要；同时将原文用SHA－1函数编码，产生另一个摘要。
（8）接收方B将两摘要比较，若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求：（1）原文的完整性和签名的快速性：利用单向散列函数SHA－1先将原文换算成摘要，相当原文的指纹特征，任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来，从而满足了完整性的要求；再用发送方公钥算法（ECC）的私钥加密摘要形成签名，这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。（2）加解密的快速性：用对称加密算法AES加密原文和数字签名，充分利用了它的这一优点。（3）更高的安全性：第四步中利用数字信封的原理，用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥，这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点，使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。（4）保密性：第五步中，发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的，由于没有别人知道B的私钥，所以只有B能够对这份加密文件解密，从而又满足保密性要求。（5）认证性和抗否认性：在最后三步中，接收方B用发送方A的公钥解密数字签名，同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的；由于没有别人拥有发送方A的私钥，只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名，所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点，本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名，从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较，并且结合现有的相关应用实例情况，提出医药审批过程的解决方案，其优越性是：将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起，从而提供了完整的安全服务，包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
参考文献：
1．李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康丽军。数字签名技术及应用，太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序（吴世终，祝世雄，张文政，等）.北京：机械工业出版社，2001。
篇2
论文关键词：数字签名：电子政务；信息安全
1概述
1．1概念与功能
数字签名是防止他人对传输的文件进行破坏．以及确定发信人的身份的手段该技术在数据单元上附加数据，或对数据单元进行秘密变换．这种数据和变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性，从而达到保护数据，防止被人进行伪造的目的。简单说来，数字签名是指用密码算法，对待发的数据进行加密处理，生成一段数据摘要信息附在原文上一起发送，接受方对其进行验证，判断原文真伪其签名思想是签名只能南一个人(个体)创建，但可以被任何人校验．
数字签名技术可以解决数据的否认、伪造、篡改及冒充等问题，满足上述要求的数字签名技术有如下主要功能：(1)发送者事后不能否认自己发送的签名；(2)接收者能够核实发送者发送的签名；(3)接收者不能伪造发送者的签名；(4)接收者不能对发送者的原文进行篡改；(5)数据交换中的某一用户不能冒充另一用户作为发送者或接收者
1．2数字签名与传统手写签名差别
(1)签署文件方面：一个手写签名是所签文件的物理部分，而数字签名不是，所以要使用其他的办法将数字签名与所签文件“绑定”。
(2)验证方面：一个手写签名是通过和一个真实的手写签名相比较来验证的而数字签名是通过一个公开的验证算法来验证：
(3)签名的复制：一个手写签名不容易被复制，因为复制品通常比较容易被鉴别来：而数字签名很容易被复制，因为一个文件的数字签名的复制品和原文件是一样的：所以要使用数字时问戳等特殊的技术避免数字签名的重复使用。
(4)手书签名是模拟的，且因人而异。数字签名是0和1的数字串，因人和消息而异。
一个安全有效的签名方案必须满足以下要求：1)任何人都可以验证签名的有效性；2)除了合法的签名者外，其他人伪造签名是困难的；3)对一个消息的签名不可复制为另一个消息的签名；4)签名的消息不可被篡改，一旦被篡改，则任何人都可以发现消息与签名的不一致；5)签名者事后不能否认自己的签名。
安全的数字签名实现的条件：发方必须向收方提供足够的非保密信息，以便使其能验证消息的签名，但又不能泄露用于产生签名的机密信息，以防止他人伪造签名。此外，还有赖于仔细设计的通信协议：
2原理
数字签名有两种：一种是对整体消息的签名，一种是对压缩消息的签名。每一种又可分为两个子类：一类是确定性(Deterministi)数字签名，其明文与密文是一一对应的，它对特定消息的签名不变化；一类是随机化的(Randomized)或概率式数字签名。
目前的数字签名技术大多是建立在公共密钥体制的基础上，其工作原理是：
(1)签名：发方将原文用哈希算法求得数字摘要，用签名私钥对数字摘要加密得数字签名，将原文与数字签名一起发送给接受方。
签名体制=(M，S，K，v)，其中M：明文空间，S：签名的集合，K：密钥空间，V：证实函数的值域，由真、伪组成。
签名算法：对每一m∈M和每一k∈K，易于计算对m的签名s=Sigk(M)∈S
签名算法或签名密钥是秘密的，只有签名人掌握。
(2)验证：收方验证签名时，用发方公钥解密数字签名，得出数字摘要；收方将原文采用同样哈希算法又得一新的数字摘要，将两个数字摘要进行比较，如果二者匹配，说明经签名的电子文件传输成功。
验证算法：
Verk(S，M)∈{真，伪}={0，l1
3基于身份的数字签名
3．1优势
1984年Shamir提出基于身份的加密、签名、认证的设想，其中身份可以是用户的姓名、身份证号码、地址、电子邮件地址等。系统中每个用户都有一个身份，用户的公钥就是用户的身份，或者是可以通过一个公开的算法根据用户的身份可以容易地计算出来，而私钥则是由可信中心统一生成。在基于身份的密码系统中，任意两个用户都可以安全通信，不需要交换公钥证书，不必保存公钥证书列表，也不必使用在线的第三方，只需一个可信的密钥发行中心为每个第一次接入系统的用户分配一个对应其公钥的私钥就可以了。基于身份的密码系统不存在传统CA颁发证书所带来的存储和管理开销问题。
3．2形式化定义
基于身份的数字签名由以下4个算法组成，
Setup(系统初始化)：输入一个安全参数k，输出系统参数param、和系统私钥mk，该算法由密钥产生机构PKG运行，最后PKG公开params，保存mk。Extract(用户密钥生成)：输入params、mk和用户的身份ID，输出用户的私钥diD，该算法由PKG完成，PKG用安全的信道将diD返回给用户。Sign(签名)：输入一个安全参数r、params、diD以及消息M，输出对}肖息M的签名盯，该算法由用户实现。Verify(验证)：输入params、签名人身份ID、消息m和签名，输出签名验证结果1或0，代表真和伪，该算法由签名的验证者完成。其中，签名算法和验证算法与一般签名方案形式相同。
4数字签名在电子政务中的应用
4．1意义
数字签名的过程和政务公文的加密／解密过程虽然都使用公开密钥体系，但实现的过程正好相反，使用的密钥对也各不相同。数字签名使用的是发送方的密钥对，发送方用自己的私钥进行加密，接收方用发送方的公钥进行解密。这是一个一对多的关系，即任何拥有发送方公钥的人都可以验证数字签名的正确性。政务公文的加密／解密则使用接收方的密钥对，这是多对一的关系，即任何知道接收方公钥的人都可以向接收方发送加密公文，只有唯一拥有接收方私钥的人才能对公文解密。在实际应用过程中，通常一个用户拥有两个密钥对，一个密钥对用来对数字签名进行加密，解密；另一个密钥对用来对公文进行加密懈密，这种方式提供了更高的安全性。
4．2形式
4．2．1个人单独签名
由于政务公文的文件相对来说都比较大，所以一般需要先对所要传输的原文进行加密压缩后形成一个文件摘要，然后对这个文件摘要进行数字签名。一般由两个阶段组成：对原文的数字签名和对数字签名的验证。
(1)对原文的数字签名
先采用单向散列哈希算法对所要传输的政务公文x进行加密计算和压缩，推算出一个文件摘要z。然后，公文的发送方用自己的私钥SKA对其加密后形成数字签名Y，并将该数字签名附在所要传送的政务公文后形成一个完整的信息包(X+Y)。再用接收方的公钥PKB对该信息包进行加密后，通过网络传输给接收方。
(2)对数字签名的验证
接收方收到该信息包后，首先用自己的私钥SKB对整个信息包进行解密，得到两部分信息：数字签名部分Y和政务公文原文部分x；其次，接收方利用发送方的公钥PKA对数字签名部分进行解密，得到一个文件摘要Z；接着，接收方也采用单向散列哈希算法对所收到的政务公文原文部分进行加密压缩，推算出另外一个文件摘要z1。由于原文的任何改动都会使推算出的文件摘要发生变化，所以只要比较两个文件摘要z和z1就可以知道公文在传输途中是否被篡改以及公文的来源所在。如果两个文件摘要相同，那么接收方就能确认该数字签名是发送方的，并且说明文件在传输过程中没有被破坏。通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别。
篇3
RSA密码系统是较早提出的一种公开钥密码系统。1978年，美国麻省理工学院(MIT)的Rivest，Shamir和Adleman在题为《获得数字签名和公开钥密码系统的方法》的论文中提出了基于数论的非对称(公开钥)密码体制，称为RSA密码体制。RSA是建立在“大整数的素因子分解是困难问题”基础上的，是一种分组密码体制。
一、对称密码体制
对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。
二、非对称密码体制
非对称密码体制也叫公钥加密技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。在公钥加密系统中，加密和解密是相对独立的，加密和解密会使用两把不同的密钥，加密密钥(公开密钥)向公众公开，谁都可以使用，解密密钥(秘密密钥)只有解密人自己知道，非法使用者根据公开的加密密钥无法推算出解密密钥，顾其可称为公钥密码体制。
采用分组密码、序列密码等对称密码体制时，加解密双方所用的密钥都是秘密的，而且需要定期更换，新的密钥总是要通过某种秘密渠道分配给使用方，在传递的过程中，稍有不慎，就容易泄露。
公钥密码加密密钥通常是公开的，而解密密钥是秘密的，由用户自己保存，不需要往返交换和传递，大大减少了密钥泄露的危险性。同时，在网络通信中使用对称密码体制时，网络内任何两个用户都需要使用互不相同的密钥，只有这样，才能保证不被第三方窃听，因而N个用户就要使用N(N1)/2个密钥。对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供网络中的数字签名。这是因为数字签名是网络中表征人或机构的真实性的重要手段，数字签名的数据需要有惟一性、私有性，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，因此，不满足惟一性、私有性，无法用做网络中的数字签名。相比之下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与之对应的公钥来验证，其他人无法仿冒，所以，可以用做网络中的数字签名服务。
具体而言，一段消息以发送方的私钥加密之后，任何拥有与该私钥相对应的公钥的人均可将它解密。由于该私钥只有发送方拥有，且该私钥是密藏不公开的，所以，以该私钥加密的信息可看做发送方对该信息的签名，其作用和现实中的手工签名一样有效而且具有不可抵赖性。
一种具体的做法是：认证服务器和用户各持有自己的证书，用户端将一个随机数用自己的私钥签名后和证书一起用服务器的公钥加密后传输到服务器；使用服务器的公钥加密保证了只有认证服务器才能进行解密，使用用户的密钥签名保证了数据是由该用户发出；服务器收到用户端数据后，首先用自己的私钥解密，取出用户的证书后，使用用户的公钥进行解密，若成功，则到用户数据库中检索该用户及其权限信息，将认证成功的信息和用户端传来的随机数用服务器的私钥签名后，使用用户的公钥进行加密，然后，传回给用户端，用户端解密后即可得到认证成功的信息。
长期以来的日常生活中，对于重要的文件，为了防止对文件的否认、伪造、篡改等等的破坏，传统的方法是在文件上手写签名。但是在计算机系统中无法使用手写签名，而代之对应的数字签名机制。数字签名应该能实现手写签名的作用，其本质特征就是仅能利用签名者的私有信息产生签名。因此，当它被验证时，它也能被信任的第三方(如法官)在任一时刻证明只有私有信息的唯一掌握者才能产生此签名。
由于非对称密码体制的特点，对于数字签名的实现比在对称密码体制下要有效和简单的多。
现实生活中很多都有应用，举个例子：我们用银行卡在ATM机上取款，首先，我们要有一张银行卡(硬件部分)，其次我们要有密码(软件部分)。ATM机上的操作就是一个应用系统，如果缺一部分就无法取到钱，这就是双因子认证的事例。因为系统要求两部分(软的、硬的)同时正确的时候才能得到授权进入系统，而这两部分因为一软一硬，他人即使得到密码，因没有硬件不能使用；或者得到硬件，因为没有密码还是无法使用硬件。这样弥补了“密码+用户名”认证中，都是纯软的，容易扩散，容易被得到的缺点。
密码理论与技术主要包括两部分，即基于数学的密码理论与技术(包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、Hash函数、身份识别、密钥管理、PKI技术等)和非数学的密码理论与技术(包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术)。
公钥密码主要用于数字签名和密钥分配。当然，数字签名和密钥分配都有自己的研究体系，形成了各自的理论框架。目前数字签名的研究内容非常丰富，包括普通签名和特殊签名。特殊签名有盲签名、签名、群签名、不可否认签名、公平盲签名、门限签名、具有消息恢复功能的签名等，它与具体应用环境密切相关。显然，数字签名的应用涉及到法律问题，美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准(DSS)，部分州已制定了数字签名法。密钥管理中还有一种很重要的技术就是秘密共享技术，它是一种分割秘密的技术，目的是阻止秘密过于集中，自从1979年Shamir提出这种思想以来，秘密共享理论和技术达到了空前的发展和应用，特别是其应用至今人们仍十分关注。我国学者在这些方面也做了一些跟踪研究，发表了很多论文，按照X.509标准实现了一些CA。但没有听说过哪个部门有制定数字签名法的意向。目前人们关注的是数字签名和密钥分配的具体应用
以及潜信道的深入研究。
参考文献：
[1]冯登国.密码分析学[M].北京：清华大学出版社，2000.
篇4
Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.
Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues
1引言
随着我国医药事业的发展，研制新药，抢占国内市场已越演越烈。以前一些医药都是靠进口，不仅成本高，而且容易形成壁垒。目前，我国的医药研究人员经过不懈的努力，开始研制出同类同效的药物，然而这些药物在走向市场前，必须经过国际权威医疗机构的审批，传统方式是药物分析的原始数据都是采用纸张方式，不仅数量多的吓人，而且一旦有一点差错就需从头做起，浪费大量的人力、物力、财力。随着INTERNET的发展和普及，人们开始考虑是否能用互联网来解决数据传输问题。他们希望自己的仪器所做的结果能通过网络安全传输、并得到接收方认证。目前国外针对这一情况已⒘四承┤砑欢捎诩鄹癜汗螅际醪皇呛艹墒欤勾τ谘橹そ锥危媸被嵘兜脑颍诤苌偈褂谩U饩透谝揭┭蟹⑹乱敌纬闪思际跗烤保绾慰⒊鍪视榈南嘤θ砑创俳夜揭┥笈ぷ鞯姆⒄咕统闪斯诘那把亓煊颍胰涨肮谡夥矫娴难芯坎皇呛芏唷?lt;/DIV>
本文阐述的思想：基本上是参考国际国内现有的算法和体制及一些相关的应用实例，并结合个人的思想提出了一套基于公钥密码体制和对称加密技术的解决方案，以确保医药审批中电子文本安全传输和防止窜改，不可否认等。
2算法设计
2.1AES算法的介绍[1]
高级加密标准（AdvancedEncryptionStandard）美国国家技术标准委员会(NIST)在2000年10月选定了比利时的研究成果"Rijndael"作为AES的基础。"Rijndael"是经过三年漫长的过程，最终从进入候选的五种方案中挑选出来的。
AES内部有更简洁精确的数学算法,而加密数据只需一次通过。AES被设计成高速，坚固的安全性能，而且能够支持各种小型设备。
AES和DES的性能比较：
（1）DES算法的56位密钥长度太短；
（2）S盒中可能有不安全的因素；
（3）AES算法设计简单，密钥安装快、需要的内存空间少，在所有平台上运行良好，支持并行处理，还可抵抗所有已知攻击；
（4）AES很可能取代DES成为新的国际加密标准。
总之，AES比DES支持更长的密钥，比DES具有更强的安全性和更高的效率，比较一下，AES的128bit密钥比DES的56bit密钥强1021倍。随着信息安全技术的发展，已经发现DES很多不足之处，对DES的破解方法也日趋有效。AES会代替DES成为21世纪流行的对称加密算法。
2.2椭圆曲线算法简介[2]
2.2.1椭圆曲线定义及加密原理[2]
所谓椭圆曲线指的是由韦尔斯特拉斯（Weierstrass）方程y2+a1xy+a3y＝x3+a2x2+a4x+a6(1)所确定的平面曲线。若F是一个域，ai∈F,i=1,2,…,6。满足式1的数偶(x,y)称为F域上的椭圆曲线E的点。F域可以式有理数域，还可以式有限域GF(Pr)。椭圆曲线通常用E表示。除了曲线E的所有点外，尚需加上一个叫做无穷远点的特殊O。
在椭圆曲线加密（ECC）中，利用了某种特殊形式的椭圆曲线，即定义在有限域上的椭圆曲线。其方程如下：
y2=x3+ax+b(modp)(2)
这里p是素数，a和b为两个小于p的非负整数，它们满足：
4a3+27b2(modp)≠0其中，x,y,a,b∈Fp,则满足式（2）的点（x,y）和一个无穷点O就组成了椭圆曲线E。
椭圆曲线离散对数问题ECDLP定义如下：给定素数p和椭圆曲线E，对Q=kP,在已知P,Q的情况下求出小于p的正整数k。可以证明，已知k和P计算Q比较容易，而由Q和P计算k则比较困难，至今没有有效的方法来解决这个问题，这就是椭圆曲线加密算法原理之所在。
2.2.2椭圆曲线算法与RSA算法的比较
椭圆曲线公钥系统是代替RSA的强有力的竞争者。椭圆曲线加密方法与RSA方法相比，有以下的优点：
（1）安全性能更高如160位ECC与1024位RSA、DSA有相同的安全强度。
（2）计算量小，处理速度快在私钥的处理速度上（解密和签名），ECC远比RSA、DSA快得多。
（3）存储空间占用小ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多，所以占用的存储空间小得多。
（4）带宽要求低使得ECC具有广泛得应用前景。
ECC的这些特点使它必将取代RSA，成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把它作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。
2.3安全散列函数（SHA）介绍
安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm，SHA)[1]是美国国家标准和技术局的国家标准FIPSPUB180-1，一般称为SHA-1。其对长度不超过264二进制位的消息产生160位的消息摘要输出。
SHA是一种数据加密算法，该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，现在已成为公认的最安全的散列算法之一，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说时对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。
3数字签名
“数字签名”用来保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份认证和不可抵赖性。数字签名技术的实现基础是公开密钥加密技术，是用某人的私钥加密的消息摘要用于确认消息的来源和内容。公钥算法的执行速度一般比较慢，把Hash函数和公钥算法结合起来，所以在数字签名时，首先用hash函数（消息摘要函数）将消息转变为消息摘要，然后对这个摘
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是随着计算能力和散列密码分析的发展，这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案：
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图：
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法，但是随着计算能力和散列密码分析的发展，这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案：
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图：
图示：电子文本传输加密、签名过程
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案：
具体过程如下：
（1）发送方A将发送原文用SHA函数编码，产生一段固定长度的数字摘要。
（2）发送方A用自己的私钥（keyA私）对摘要加密，形成数字签名，附在发送信息原文后面。
（3）发送方A产生通信密钥（AES对称密钥），用它对带有数字签名的原文进行加密，传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
（4）发送方A用接收方B的公钥（keyB公）对自己的通信密钥进行加密后，传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密钥，用自己的私钥对其解密，得到发送方A的通信密钥。
（6）接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密，得数字签名和原文。
（7）接收方B用发送方A公钥对数字签名解密，得到摘要；同时将原文用SHA－1函数编码，产生另一个摘要。
（8）接收方B将两摘要比较，若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求：（1）原文的完整性和签名的快速性：利用单向散列函数SHA－1先将原文换算成摘要，相当原文的指纹特征，任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来，从而满足了完整性的要求；再用发送方公钥算法（ECC）的私钥加密摘要形成签名，这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。（2）加解密的快速性：用对称加密算法AES加密原文和数字签名，充分利用了它的这一优点。（3）更高的安全性：第四步中利用数字信封的原理，用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥，这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点，使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。（4）保密性：第五步中，发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的，由于没有别人知道B的私钥，所以只有B能够对这份加密文件解密，从而又满足保密性要求。（5）认证性和抗否认性：在最后三步中，接收方B用发送方A的公钥解密数字签名，同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的；由于没有别人拥有发送方A的私钥，只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名，所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点，本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名，从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较，并且结合现有的相关应用实例情况，提出医药审批过程的解决方案，其优越性是：将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起，从而提供了完整的安全服务，包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
参考文献：
1．李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康丽军。数字签名技术及应用，太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序（吴世终，祝世雄，张文政，等）.北京：机械工业出版社，2001。
7.贾晶，陈元，王丽娜，信息系统的安全与保密[M]，北京：清华大学出版社，1999
8．陈彦学.信息安全理论与实务【M】。北京：中国铁道出版社，2000p167~178.
9．顾婷婷，《AES和椭圆曲线密码算法的研究》。四川大学硕士学位论文，【馆藏号】Y4625892002。
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案：
具体过程如下：
（1）发送方A将发送原文用SHA函数编码，产生一段固定长度的数字摘要。
（2）发送方A用自己的私钥（keyA私）对摘要加密，形成数字签名，附在发送信息原文后面。
（3）发送方A产生通信密钥（AES对称密钥），用它对带有数字签名的原文进行加密，传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
（4）发送方A用接收方B的公钥（keyB公）对自己的通信密钥进行加密后，传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用，。
（5）接收方B收到加密后的通信密钥，用自己的私钥对其解密，得到发送方A的通信密钥。
（6）接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密，得数字签名和原文。
（7）接收方B用发送方A公钥对数字签名解密，得到摘要；同时将原文用SHA－1函数编码，产生另一个摘要。
（8）接收方B将两摘要比较，若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求：（1）原文的完整性和签名的快速性：利用单向散列函数SHA－1先将原文换算成摘要，相当原文的指纹特征，任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来，从而满足了完整性的要求；再用发送方公钥算法（ECC）的私钥加密摘要形成签名，这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。（2）加解密的快速性：用对称加密算法AES加密原文和数字签名，充分利用了它的这一优点。（3）更高的安全性：第四步中利用数字信封的原理，用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥，这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点，使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。（4）保密性：第五步中，发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的，由于没有别人知道B的私钥，所以只有B能够对这份加密文件解密，从而又满足保密性要求。（5）认证性和抗否认性：在最后三步中，接收方B用发送方A的公钥解密数字签名，同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的；由于没有别人拥有发送方A的私钥，只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名，所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点，本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名，从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较，并且结合现有的相关应用实例情况，提出医药审批过程的解决方案，其优越性是：将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起，从而提供了完整的安全服务，包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
参考文献：
1．李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月，P47~49.
2．康丽军。数字签名技术及应用，太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3．胡炎，董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58～61。
4．LeungKRPH,HuiL,CK.HandingSignaturePurposesinWorkflowSystems.JournalofSystems.JournalofSystemsandSoftware,2001,55(3),P245~259.
5．WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
6.BruceSchneier.应用密码学---协议、算法与C源程序（吴世终，祝世雄，张文政，等）.北京：机械工业出版社，2001。
篇5
所谓电子商务(Electronic Commerce) 是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术, 实现整个商务(买卖)过程中的电子化、数字化和网络化。目前，因特网上影响交易最大的阻力就是交易安全问题, 据最新的中国互联网发展统计报告显示, 在被调查的人群中只有2.8%的人对网络的安全性是感到很满意的, 因此，电子商务的发展必须重视安全问题。
一、电子商务安全的要求
1、信息的保密性：指信息在存储、传输和处理过程中，不被他人窃取。
2、信息的完整性：指确保收到的信息就是对方发送的信息，信息在存储中不被篡改和破坏，保持与原发送信息的一致性。
3、 信息的不可否认性：指信息的发送方不可否认已经发送的信息，接收方也不可否认已经收到的信息。
4、 交易者身份的真实性：指交易双方的身份是真实的，不是假冒的。
5、 系统的可靠性：指计算机及网络系统的硬件和软件工作的可靠性。
在电子商务所需的几种安全性要求中，以保密性、完整性和不可否认性最为关键。电子商务安全性要求的实现涉及到以下多种安全技术的应用。
二、数据加密技术
将明文数据进行某种变换，使其成为不可理解的形式，这个过程就是加密，这种不可理解的形式称为密文。解密是加密的逆过程，即将密文还原成明文。
（一）对称密钥加密与DES算法
对称加密算法是指文件加密和解密使用一个相同秘密密钥，也叫会话密钥。目前世界上较为通用的对称加密算法有RC4和DES。这种加密算法的计算速度非常快，因此被广泛应用于对大量数据的加密过程。
最具代表的对称密钥加密算法是美国国家标准局于1977年公布的由IBM公司提出DES (Data Encrypuon Standard)加密算法。
（二）非对称密钥加密与RSA算法
为了克服对称加密技术存在的密钥管理和分发上的问题，1976年产生了密钥管理更为简化的非对称密钥密码体系，也称公钥密码体系(PublicKeyCrypt-system)，用的最多是RSA算法，它是以三位发明者（Rivest、Shamir、Adleman）姓名的第一个字母组合而成的。
在实践中，为了保证电子商务系统的安全、可靠以及使用效率，一般可以采用由RSA和DES相结合实现的综合保密系统。
三、认证技术
认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术。主要包括身份认证和信息认证。前者用于鉴别用户身份，后者用于保证通信双方的不可抵赖性以及信息的完整性
（一）身份认证
用户身份认证三种常用基本方式
1、口令方式
这种身份认证方法操作十分简单，但最不安全，因为其安全性仅仅基于用户口令的保密性，而用户口令一般较短且容易猜测，不能抵御口令猜测攻击，整个系统的安全容易受到威胁。
2、标记方式
访问系统资源时，用户必须持有合法的随身携带的物理介质(如存储有用户个性化数据的智能卡等)用于身份识别，访问系统资源。
3、人体生物学特征方式
某些人体生物学特征，如指纹、声音、DNA图案、视网膜扫描图案等等，这种方案一般造价较高，适用于保密程度很高的场合。
加密技术解决信息的保密性问题，对于信息的完整性则可以用信息认证方面的技术加以解决。在某些情况下，信息认证显得比信息保密更为重要。
（二）数字摘要
数字摘要，也称为安全Hash编码法，简称SHA或MD5 ，是用来保证信息完整性的一项技术。它是由Ron Rivest发明的一种单向加密算法，其加密结果是不能解密的。类似于人类的“指纹”，因此我们把这一串摘要而成的密文称之为数字指纹，可以通过数字指纹鉴别其明文的真伪。
（三）数字签名
数字签名建立在公钥加密体制基础上，是公钥加密技术的另一类应用。它把公钥加密技术和数字摘要结合起来，形成了实用的数字签名技术。
它的作用:确认当事人的身份，起到了签名或盖章的作用；能够鉴别信息自签发后到收到为止是否被篡改。
（四）数字时间戳
在电子交易中，时间和签名同等重要。数字时间戳技术是数字签名技术一种变种的应用，是由DTS服务机构提供的电子商务安全服务项目，专门用于证明信息的发送时间。包括三个部分：需加时间戳的文件的数字摘要；DTS机构收到文件摘要的日期和时间； DTS机构的数字签名。
（五）认证中心
认证中心：（Certificate Authority，简称CA），也称之为电子商务认证中心，是承担网上安全电子交易认证服务，能签发数字证书，确认用户身份的、与具体交易行为无关的第三方权威机构。认证中心通常是企业性的服务机构，主要任务是受理证书的申请、签发和管理数字证书。其核心是公共密钥基础设（PKI）。
我国现有的安全认证体系(CA)在金融CA方面，根证书由中国人民银行管理，根认证管理一般是脱机管理；品牌认证中心采用“统一品牌、联合建设”的方针进行。在非金融CA方面，最初主要由中国电信负责建设。
（六）数字证书
数字证书就是标志网络用户身份信息的一系列数据，用于证明某一主体（如个人用户、服务器等）的身份以及其公钥的合法性的一种权威性的电子文档，由权威公正的第三方机构，即CA中心签发。
以数字证书为核心的加密技术可以对网络上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证，确保网上传递信息的机密性、完整性，以及交易实体身份的真实性，签名信息的不可否认性，从而保障网络应用的安全性。
四、电子商务的安全交易标准
（一）安全套接层协议
SSL (secure sockets layer)是由Netscape Communication公司是由设计开发的，其目的是通过在收发双方建立安全通道来提高应用程序间交换数据的安全性，从而实现浏览器和服务器（通常是Web服务器）之间的安全通信。
目前Microsoft和Netscape的浏览器都支持SSL，很多Web服务器也支持SSL。SSL是一种利用公共密钥技术的工业标准，已经广泛用于Internet。
（二）安全电子交易协议
SET (Secure Electronic Transaction)它是由VISA和MasterCard两大信用卡公司发起，会同IBM、Microsoft等信息产业巨头于1997年6月正式制定的用于因特网事务处理的一种标准。采用DES、RC4等对称加密体制加密要传输的信息，并用数字摘要和数字签名技术来鉴别信息的真伪及其完整性，目前已经被广为认可而成了事实上的国际通用的网上支付标准，其交易形态将成为未来电子商务的规范。
五、总结
网络应用以安全为本，只有充分掌握有关电子商务的技术，才能使电子商务更好的为我们服务。然而，如何利用这些技术仍是今后一段时间内需要深入研究的课题。
篇6
移动通信技术发展日新月异，3G，E3G，4G这些标志通信技术里程碑的名词。通过手机彩信功能，现在可以传输文字，图片，和视频等多媒体信息。彩信丰富了我们的日常生活，与此同时彩信中夹杂病毒和一些不良信息的现象不段出现。通信安全问题已成为制约移动网络应用的一个瓶颈，并且随着移动通信网络的迅猛发展，日益变得突出。借鉴互联网领域的数字签名技术，本文探讨通过非对称密钥体制来实现手机彩信的通信安全。
有对称和非对称两种密钥体制。在对称密钥系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络，需要n(n-1)/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称密钥系统是有效的。但是对于大型网络，当用户群很大，分布很广时，密钥的分配和保存就成了问题。因此在移动通信中不可以采取对称密钥体制。
非对称密钥体制的基本思想是加密密钥和解密密钥不相同，由其中一个密钥推导另一个密钥在计算上是不可行的。一对彼此独立、但又在上彼此相关的密钥KP、KS总是一起生成，其中KP公开，称为公钥，KS保密，称为私钥。加密算法E和解密算法D是分开的。非对称密码体制的特点如下：
(1)用公钥加密的数据，只能由与其对应的私钥解密，而不能用原公钥解密；反之，用私钥加密的数据，只能由与其对应的公钥解密，而不能由原私钥解密。即，设加密算法为E，解密算法为D，KP是公钥，KS是KP对应的与私钥，明文为X，则有：Dkp[Eks(X)]可以得出明文X，而Dks[Eks(X)]则无法得出明文X。
(2)非对称钥体制不存在对称秘钥体制中的密钥分配问题和保存问题。M个用户之间相互通信只需要2M个密钥即可完成。
(3)非对称秘钥体制支持以下功能：
(4)机密性（Confidentiality）：保证非授权人员不能非法获取信息；
(5)确认（Authentication）：保证对方属于所声称的实体；
(6)数据完整性（Data integrity）：保证信息内容不被篡改；
(7)不可抵赖性（Non-repudiation）：发送者不能事后否认他发送过消息。
3 一种双向认证的方案：
首先需要在移动运营商架设一台证书服务器。证书服务器有自己的公钥KCP和私钥KCS，同时证书服务器也有一张自签名的顶级证书，以防止它的公钥被黑客替换。在用户开通服务时，证书服务器为用户颁发一张数字证书，并对证书进行数字签名，以防止证书内容被篡改。颁发证书的时候为用户创建了公钥KUP、私钥KUS ，其中KUS由用户保存且保密，KUP公开。
移动运营商架设一台或多台AAA Server（Authentication， Authorization， Accounting， 认证、授权、计费服务器），它负责认证、授权和计费。AAA Server有自己的私钥KSS 、公钥KSP和加密算法D、解密算法E。同时，它也拥有一张证书服务器颁发的数字证书。
用户开机或者请求某种业务时，发起相应的认证过程，即向AAA Server发送认证开始请求。AAA Server收到请求后，向用户发送证书请求，要求用户出示数字证书。然后用户将自己的数字证书发送给AAA Server。
AAA Server收到证书后，有三件事情需要证明：
(1)该数字证书是移动运营商数字证书服务器所颁发；
(2)该数字证书未被篡改过；
(3)该证书确实为出示证书者所有。
对于前面两项，AAA Server只需验证数字证书上证书服务器的数字签名即可得到证明。具体方法是用证书服务器的公钥KCP解密数字签名，然后再用公开的单向散列函数求证书的散列值，并比较二者，如果相同，验证通过，不相同，验证失败。
为了证明该证书确实为证书出示者所有，AAA Server生成一个大的随机数R，并使用用户的公钥KUP（数字证书中包含KUP ，因此服务器无需预先存储用户公钥，也无需查找数据库，这有利于加快处理速度）将R加密，得到EKup(R)。为了防止R在传输过程中被黑客截获并修改，使得合法用户得不到正确的认证。AAA Server先使用一个公开的单向散列函数H作用于R，得到H（R），然后用服务器的私钥KSS对H（R）进行加密（数字签名）。最后将 Ekup(R)+Ekss[H(R)]发送给用户。客户收到Ekup(R)+Ekss[H(r)]后，首先应该验证R在传输过程中是否被篡改过。方法如下：首先，客户端使用AAA Server的公钥KSP解开Ekss[H(R)]，即：DKsp(Ekss[H(r)])=H(R) [ ]
转贴于
再用客户端私钥KUS解密 Ekup(R)，即：
Dkus[Ekup(R)]=R’，
然后再用公开的单向散列函数H（必须与AAA Server使用的H相同），求 R ′的散列值H（R ′）。如果在传输过程中R被篡改过，即R ′≠R，那么根据散列函数的性质，必然有：H（R ′）≠H（R）， 从而发现R被修改过这一事实。
如果上面的操作证明R未被修改，那么客户端接下来的工作是设法将解密得到的R ′不被篡改地传回AAA Server，以便AAA Server进行鉴别。为了防止在将R ′传回给AAA Server的过程中，被黑客捕获并篡改，使得合法用户不能通过认证。在回传R ′时，先对R ′施以单向散列函数H，得到R ′的一个散列值H（R ′）。然后使用用户的私钥KUS对H（R ′）进行加密（数字签名），最后将R ′和加密后的H（R ′）一起，即R’+Ekus[H(R’)]回传给AAA Server。这里R′可以明文传输，无需加密，因为R是随机数，每次都不一样，黑客即使获得R′也不能对认证过程构成威胁。
AAA Server收到R’+Ekus[H(R’)]后，验证过程如下：
首先验证R ′是否等于R。 如果R ′＝R，说明该证书确实为其出示者所有，对用户的认证获得通过。
如果R ′≠R，有两种可能，即要么用户提供的证书是假的，要么R ′在传输过程被人篡改过。要检查R ′是否被修改过，AAA Server只需验证用户的数字签名即可：
如果R ′被篡改为R″（R″≠ R ′），则必然有H（R″）≠H（ R ′），从而可以发现R ′在传输过程中被修改过。
如果经过前面验证，R ′在传输过程中没有被修改，且R ′≠R，这说明用户所出示的数字证书非法，用户认证失败。
至此， AAA Server对客户端认证完成。反方向的客户端对AAA Server的认证类似，不再详述。
当双向认证完成后（事实上，可以是客户端被认证合法之后），AAA Server向SMS（Subscriber Management System，用户系统）发送用户通过认证，并请求该用户的业务信息。SMS收到请求后，查找该用户的业务信息，并发送给AAA Server。AAA Server据此对该用户授权、计费。
本认证方案采用了单向散列函数、非对称密码体制、数字证书、数字签名等信息安全技术。认证服务器无需存储用户公钥，也不需要查找相应数据库，处理速度快。
(1)有效性（Validity）：在本认证方案过程中，要求用户出示了由移动运营商证书服务器颁发的数字证书，并对证书进行了三项验证，确保证书的有效性（为移动运营商证书服务器所颁发）、完整性（未被修改过）和真实性（确实为该用户所有）得到验证。在AAA Server方，我们认为没有必要向客户端出示其证书。客户端知道合法的AAA Server的公钥，只需验证自称是AAA Server的一方拥有该公钥对应的私钥即可，因为世界上有且仅有合法的AAA Server知道该私钥。
(2)完整性（Integrity）：在认证消息传输过程中，我们始终坚持了消息可靠传输这一原则，对认证消息采取了保护措施。一旦认证消息在传输过程中被修改，消息到达对方时将被发现。
不可否认性（Non-repudiation）：本方案中所有认证消息都采用了发送方数字签名，使得发送方对自己发送的消息不可否认。
可行性（Feasibility ）：本认证方案采用的单向散列函数、非对称密码体制、数字证书等信息安全技术经过多年发展，已经比较成熟。单向散列函数有MD2、MD4、MD5、SHA系列、HAVAL-128以及RIPEMD等，其中MD4目前被认为不安全。非对称密码体制中最成功的是RSA。值得一提的是与RSA算法相关的基本专利已于2000年9月到期，这直接关系到系统。另外，本方案采用的数字证书是自己颁发的，移动运营商的证书服务器具有自签名的顶级证书，无需借助第三方证书机构。
彩信丰富人们的生活，手机，手机炒股……各种网络应用在移动网络中产生，安全显的很重要。通过数字签名技术来解决手机彩信通信安全是一种切实可行的方案，非对称的加密体制为方案的实现提供了可能性，在基于J2ME的开发平台下实现，使得具有很强的可移植性，为手机彩信提供安全保障。
[1]赵泽茂.数字签名理论.北京:科学出版社，2007.
[4]杨世平，李祥.一种广播多重(t， n)门限数字签名方案[J].应用研究，2006.
篇7
1 引言
移动通信技术发展日新月异，3G，E3G，4G这些标志通信技术里程碑的名词。通过手机彩信功能，现在可以传输文字，图片，音乐和视频等多媒体信息。彩信丰富了我们的日常生活，与此同时彩信中夹杂病毒和一些不良信息的现象不段出现。通信安全问题已成为制约移动网络应用的一个瓶颈，并且随着移动通信网络的迅猛发展，日益变得突出。借鉴互联网领域的数字签名技术，本文探讨通过非对称密钥体制来实现手机彩信的通信安全。
2 非对称密钥体制
有对称和非对称两种密钥体制。在对称密钥系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄密出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络，需要n(n-1)/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称密钥系统是有效的。但是对于大型网络，当用户群很大，分布很广时，密钥的分配和保存就成了问题。因此在移动通信中不可以采取对称密钥体制。
非对称密钥体制的基本思想是加密密钥和解密密钥不相同，由其中一个密钥推导另一个密钥在计算上是不可行的。一对彼此独立、但又在数学上彼此相关的密钥KP、KS总是一起生成，其中KP公开，称为公钥，KS保密，称为私钥。加密算法E和解密算法D是分开的。非对称密码体制的特点如下：
(1)用公钥加密的数据，只能由与其对应的私钥解密，而不能用原公钥解密；反之，用私钥加密的数据，只能由与其对应的公钥解密，而不能由原私钥解密。即，设加密算法为E，解密算法为D，KP是公钥，KS是KP对应的与私钥，明文为X，则有：Dkp[Eks(X)]可以得出明文X，而Dks[Eks(X)]则无法得出明文X。
(2)非对称钥体制不存在对称秘钥体制中的密钥分配问题和保存问题。M个用户之间相互通信只需要2M个密钥即可完成。
(3)非对称秘钥体制支持以下功能：
(4)机密性（Confidentiality）：保证非授权人员不能非法获取信息；
(5)确认（Authentication）：保证对方属于所声称的实体；
(6)数据完整性（Data integrity）：保证信息内容不被篡改；
(7)不可抵赖性（Non-repudiation）：发送者不能事后否认他发送过消息。
3 一种双向认证的方案：
首先需要在移动运营商架设一台证书服务器。证书服务器有自己的公钥KCP和私钥KCS，同时证书服务器也有一张自签名的顶级证书，以防止它的公钥被黑客替换。在用户申请开通服务时，证书服务器为用户颁发一张数字证书，并对证书进行数字签名，以防止证书内容被篡改。颁发证书的时候为用户创建了公钥KUP、私钥KUS ，其中KUS由用户保存且保密，KUP公开。
移动运营商架设一台或多台AAA Server（Authentication, Authorization, Accounting, 认证、授权、计费服务器），它负责认证、授权和计费。AAA Server有自己的私钥KSS 、公钥KSP和加密算法D、解密算法E。同时，它也拥有一张证书服务器颁发的数字证书。
用户开机或者请求某种业务时，发起相应的认证过程，即向AAA Server发送认证开始请求。AAA Server收到请求后，向用户发送证书请求，要求用户出示数字证书。然后用户将自己的数字证书发送给AAA Server。
AAA Server收到证书后，有三件事情需要证明：
(1)该数字证书是移动运营商数字证书服务器所颁发；
(2)该数字证书未被篡改过；
(3)该证书确实为出示证书者所有。
对于前面两项，AAA Server只需验证数字证书上证书服务器的数字签名即可得到证明。具体方法是用证书服务器的公钥KCP解密数字签名，然后再用公开的单向散列函数求证书的散列值，并比较二者，如果相同，验证通过，不相同，验证失败。
为了证明该证书确实为证书出示者所有，AAA Server生成一个大的随机数R，并使用用户的公钥KUP（数字证书中包含KUP ，因此服务器无需预先存储用户公钥，也无需查找数据库，这有利于加快处理速度）将R加密，得到EKup(R)。为了防止R在传输过程中被黑客截获并修改，使得合法用户得不到正确的认证。AAA Server先使用一个公开的单向散列函数H作用于R，得到H（R），然后用服务器的私钥KSS对H（R）进行加密（数字签名）。最后将 Ekup(R)+Ekss[H(R)]发送给用户。客户收到Ekup(R)+Ekss[H(r)]后，首先应该验证R在传输过程中是否被篡改过。方法如下：首先，客户端使用AAA Server的公钥KSP解开Ekss[H(R)]，即：DKsp(Ekss[H(r)])=H(R)
再用客户端私钥KUS解密 Ekup(R)，即：
Dkus[Ekup(R)]=R’，
然后再用公开的单向散列函数H（必须与AAA Server使用的H相同），求 R ′的散列值H（R ′）。如果在传输过程中R被篡改过，即R ′≠R，那么根据散列函数的性质，必然有：H（R ′）≠H（R）， 从而发现R被修改过这一事实。
如果上面的操作证明R未被修改，那么客户端接下来的工作是设法将解密得到的R ′不被篡改地传回AAA Server，以便AAA Server进行鉴别。为了防止在将R ′传回给AAA Server的过程中，被黑客捕获并篡改，使得合法用户不能通过认证。在回传R ′时，先对R ′施以单向散列函数H，得到R ′的一个散列值H（R ′）。然后使用用户的私钥KUS对H（R ′）进行加密（数字签名），最后将R ′和加密后的H（R ′）一起，即R’+Ekus[H(R’)]回传给AAA Server。这里R′可以明文传输，无需加密，因为R是随机数，每次都不一样，黑客即使获得R′也不能对认证过程构成威胁。
AAA Server收到R’+Ekus[H(R’)]后，验证过程如下：
首先验证R ′是否等于R。 如果R ′＝R，说明该证书确实为其出示者所有，对用户的认证获得通过。
如果R ′≠R，有两种可能，即要么用户提供的证书是假的，要么R ′在传输过程被人篡改过。要检查R ′是否被修改过，AAA Server只需验证用户的数字签名即可：
如果R ′被篡改为R″（R″≠ R ′），则必然有H（R″）≠H（ R ′），从而可以发现R ′在传输过程中被修改过。
如果经过前面验证，R ′在传输过程中没有被修改，且R ′≠R，这说明用户所出示的数字证书非法，用户认证失败。
至此， AAA Server对客户端认证完成。反方向的客户端对AAA Server的认证类似，不再详述。
当双向认证完成后（事实上，可以是客户端被认证合法之后），AAA Server向SMS（Subscriber Management System，用户管理系统）发送用户通过认证，并请求该用户的业务信息。SMS收到请求后，查找该用户的业务信息，并发送给AAA Server。AAA Server据此对该用户授权、计费。
4 方案性能分析
本认证方案采用了单向散列函数、非对称密码体制、数字证书、数字签名等信息安全技术。认证服务器无需存储用户公钥，也不需要查找相应数据库，处理速度快。
(1)有效性（Validity）：在本认证方案过程中，要求用户出示了由移动运营商证书服务器颁发的数字证书，并对证书进行了三项验证，确保证书的有效性（为移动运营商证书服务器所颁发）、完整性（未被修改过）和真实性（确实为该用户所有）得到验证。在AAA Server方，我们认为没有必要向客户端出示其证书。客户端知道合法的AAA Server的公钥，只需验证自称是AAA Server的一方拥有该公钥对应的私钥即可，因为世界上有且仅有合法的AAA Server知道该私钥。
(2)完整性（Integrity）：在认证消息传输过程中，我们始终坚持了消息可靠传输这一原则，对认证消息采取了保护措施。一旦认证消息在传输过程中被修改，消息到达对方时将被发现。
不可否认性（Non-repudiation）：本方案中所有认证消息都采用了发送方数字签名，使得发送方对自己发送的消息不可否认。
可行性（Feasibility ）：本认证方案采用的单向散列函数、非对称密码体制、数字证书等信息安全技术经过多年发展，已经比较成熟。单向散列函数有MD2、MD4、MD5、SHA系列、HAVAL-128以及RIPEMD等，其中MD4目前被认为不安全。非对称密码体制中最成功的是RSA。值得一提的是与RSA算法相关的基本专利已于2000年9月到期，这直接关系到系统成本。另外，本方案采用的数字证书是自己颁发的，移动运营商的证书服务器具有自签名的顶级证书，无需借助第三方证书机构。
5 结束语
彩信丰富人们的生活，手机银行，手机炒股……各种网络应用在移动网络中产生，通信安全显的很重要。通过数字签名技术来解决手机彩信通信安全是一种切实可行的方案，非对称的加密体制为方案的实现提供了可能性，在基于J2ME的开发平台下实现，使得具有很强的可移植性，为手机彩信提供安全保障。
参考文献：
[1]赵泽茂.数字签名理论.北京:科学出版社,2007.
[4]杨世平,李祥.一种广播多重(t, n)门限数字签名方案[J].计算机应用研究,2006.
篇8
随着网络的发展，电子商务的迅速崛起，使网络成为国际竞争的新战场。然而,由于网络技术本身的缺陷,使得网络社会的脆性大大增加，一旦计算机网络受到攻击不能正常运作时,整个社会就会陷入危机。所以,构筑安全的电子商务信息环境,愈来愈受到国际社会的高度关注。
一、电子商务中的信息安全技术
电子商务的信息安全在很大程度上依赖于技术的完善,包括密码、鉴别、访问控制、信息流控制、数据保护、软件保护、病毒检测及清除、内容分类识别和过滤、网络隐患扫描、系统安全监测报警与审计等技术。
1.防火墙技术。防火墙主要是加强网络之间的访问控制, 防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络。
2.加密技术。数据加密就是按照确定的密码算法将敏感的明文数据变换成难以识别的密文数据,当需要时可使用不同的密钥将密文数据还原成明文数据。
3.数字签名技术。数字签名技术是将摘要用发送者的私钥加密,与原文一起传送给接收者,接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的摘要。
4.数字时间戳技术。时间戳是一个经加密后形成的凭证文档，包括需加时间戳的文件的摘要、dts 收到文件的日期与时间和dis 数字签名，用户首先将需要加时间的文件用hash编码加密形成摘要，然后将该摘要发送到dts，dts 在加入了收到文件摘要的日期和时间信息后再对该文件加密,然后送回用户。
二、电子商务安全防范措施
网络安全是电子商务的基础。网络安全防范技术可以从数据的加密(解密)算法、安全的网络协议、网络防火墙、完善的安全管理制度、硬件的加密和物理保护、安全监听系统和防病毒软件等领域来进行考虑和完善。
1.防火墙技术
用过internet,企业可以从异地取回重要数据,同时又要面对 internet 带来的数据安全的新挑战和新危险:即客户、推销商、移动用户、异地员工和内部员工的安全访问;以及保护企业的机密信息不受黑客和工业间谍的入侵。因此,企业必须加筑安全的“壕沟”,而这个“壕沟”就是防火墙.防火墙系统决定了哪些内容服务可以被外界访问;外界的哪些人可以访问内部的服务以及哪些外部服务可以被内部人员访问。防火墙必须只允许授权的数据通过，而且防火墙本身必须能够免于渗透。
2. vpn技术
虚拟专用网简称vpn,指将物理上分布在不同地点的网络通过公用骨干网联接而形成逻辑上的虚拟“私”网,依靠ips或 nsp在安全隧道、用户认证和访问控制等相关技术的控制下达到与专用网络类同的安全性能,从而实现基于 internet 安全传输重要信息的效应。目前vpn 主要采用四项技术来保证安全, 这四项技术分别是隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术。
3.数字签名技术
为了保证数据和交易的安全、防止欺骗,确认交易双方的真实身份,电子商务必须采用加密技术。数字签名就是基于加密技术的,它的作用就是用来确定用户是否是真实的。数字签名就是通过一个单向哈希函数对要传送的报文进行处理而得到的用以认证报文是否发生改变的一个字母数字串。发送者用自己的私钥把数据加密后传送给接收者,接收者用发送者的公钥解开数据后,就可确认消息来自于谁,同时也是对发送者发送的信息真实性的一个证明,发送者对所发信息不可抵赖,从而实现信息的有效性和不可否认性。
三、电子商务的安全认证体系
随着计算机的发展和社会的进步,通过网络进行的电子商务活动当今社会越来越频繁,身份认证是一个不得不解决的重要问题,它将直接关系到电子商务活动能否高效而有序地进行。认证体系在电子商务中至关重要,它是用户获得访问权限的关键步骤。现代密码的两个最重要的分支就是加密和认证。加密目的就是防止敌方获得机密信息。认证则是为了防止敌方的主动攻击,包括验证信息真伪及防止信息在通信过程被篡改删除、插入、伪造及重放等。认证主要包括三个方面:消息认证、身份认证和数字签名。
身份认证一般是通过对被认证对象(人或事)的一个或多个参数进行验证。从而确定被认证对象是否名实相符或有效。这要求要验证的参数与被认证对象之间应存在严格的对应关系,最好是惟一对应的。身份认证是安全系统中的第一道关卡。
数字证书是在互联网通信中标志通信各方身份信息的一系列数据。提供了一种 internet 上验证用户身份的方式,其作用类似于司机的驾驶执照或身份证。它是由一个权威机构ca机构,又称为证书授权(certificate authority)中心发行的,人们可以在网上用它识别彼此的身份。
四、结束语
安全实际上就是一种风险管理。任何技术手段都不能保证100%的安全。但是,安全技术可以降低系统遭到破坏、攻击的风险。因此,为进一步促进电子商务体系的完善和行业的健康快速发展,必须在实际运用中解决电子商务中出现的各类问题,使电子商务系统相对更安全。电子商务的安全运行必须从多方面入手,仅在技术角度防范是远远不够的,还必须完善电子商务立法,以规范飞速发展的电子商务现实中存在的各类问题,从而引导和促进我国电子商务快速健康发展。
参考文献：
[1] 劳帼龄.电子商务的安全技术[m].北京:中国水利水电出版社,2005.
篇9
一、电子签名证据概述
根据联合国国际贸易法委员会《电子签名示范法》第二条中的规定,电子签名是指“以电子形式表现的数据,该数据在一段数据信息之中或附着于或与一段数据信息有逻辑上的联系,该数据可以用来确定签名人与数据信息的联系并且可以表明签名人对数据信息中的信息的同意。”我国在《电子签名法》第二条第一款中对电子签名也进行了规定:“本法所称电子签名,是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。”
综上所述,我们可以这样认为,电子签名是在电子数据交换中,附属于数据电文中,以电子形式以表明签名人身份的数据。当今理论界又把电子签名有分为广义的电子签名和狭义的电子签名。广义的电子签名的定义可以简单的分解成以下几点:一是电子签名是以电子形式存在的;二是电子签名能确认电子合同的内容;三是当事人通过电子签名表明其身份,并表明接受合同项下的权利义务,继之表明愿意承担可能产生的合同责任;狭义的电子签名则是指利用特定的加密算法而进行的签名,通常是指数字签名。
二、电子签名证据的种类
1.数字签名(DigitalSignature),即狭义的电子签名,是以特定的电子签名技术所进行的签名。如前所述,数字签名是电子签名的一种,这种观点被广泛的学者所认可,一般是指以非对称加密技术所进行的电子签名。它是电子商务活动中使用最为普遍的电子签名方式。此外,通过动态签名的识别,也可以使个人身份与其签名发生特定的联系。
2.生物特征签名(SignatureByBiometries),是指籍由使用者的指纹、声波、视网膜纹等生理特征作为辨识的根据,而达到鉴别作用的签名。它是与用户个人生理特征相联系的。
三、电子签名证据进行审查判断的方法
(一)电子签名证据收集主体的审查
审查判断电子签名的收集主体是否适格问题是程序审查的首要步骤。对电子签名证据进行收集和保全的主体都应当是特定的,不具备法律规定主体资格的机关和个人将会否定其证据资格。在此需要注意的是,除法律规定之外,需要认证方能授予的主体资格一般需要具有相关资格的主体出具相应的证明。此外,由于电子签名其特殊的证据特征,这就要求对我们电子签名证据进行收集的个人进行审查时,不仅要看其是否具有相关的身份资格,而且要审查判断其是否掌握收集电子签名证据的相关技术。若身份适格但是缺乏相应的技术,我们可以认定其不具有证据收集主体资格。
(二)电子签名证据能力的审查
证据能力,又称为证据资格,“是指证据材料能够作为证据使用而在法律上享有正当性。通常情况下,必须同时具备真实性、合法性和关联性等的证据才具有证据能力。”对电子签名证据的证据能力进行审查,也就是对其是否满足作为证据使用条件进行审查。我国《电子签名法》第三条规定:“当事人约定使用电子签名、数据电文的文书,不得仅因为其采用电子签名、数据电文的形式而否定其法律效力”;第四条规定:“可靠地电子签名与手写或者盖章具有同等的法律效力”;第七条规定:“数据电文不得仅因为其是以电子、光学、磁或者类似手段生成、发送、接收或者存储而被拒绝作为证据使用。”从以上条文可知,我国从立法上对于数据电文和电子签名的证据能力及证明力给予了肯定。
另外,我国《电子签名法》第五条规定:“符合下列条件的数据电文,视为满足法律、法规规定的原件形式要求:(一)能够有效地表现所载内容并可供随时调取查用;(二)能够可靠的保证自最初形成时起,内容保持完整,未被更改。”但是,数据电文在储存和经行数据交换时发生形式的变化并不影响数据电文的完整性。上述的规定表明我国对电子签名证据的复印件与原件在功能相同的情况下,具有相同的证明力。
(三)电子签名证据来源的审查
对电子签名证据来源的审查主要包括以下几点:首先,审查电子签名证据是以什么方法、在什么情况下取得的。其次,由于电子签名证据是易变的数字信息,需要可靠的来源进行稳定性保障,因此我们对电子签名证据进行审查判断时,要检验电子签名证据的来源是否客观真实。例如,对生物特征签名的收集时,我们不仅要利用计算机取证技术进行合法的取证,而且要对取证的对象的真实性进行逐一的审查。最后,对未经公证的电子签名证据的审查,不能因为其未经过公证机关公证而丧失证据资格。没有经过公证机关公证的电子签名证据只会导致其证明力下降而非消失。例如EDI中心提供的提单签发、传输记录,CA认证中心提供的认证或公证书以及其他数字签名等就具有较强的来源可靠性,而没有经过这些认证的数据,证据资格存在一定的瑕疵,但并不因此而失去证据资格,可以通过数据鉴定进行补强。
注释:
何峰,.论电子证据的审查与举证.信息网络安全.2010(4).
参考文献:
[1]苏凤仙,谭德宏.民事诉讼中电子证据的审查判断.辽宁经济职业技术学院学报.2003(2).
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一、电子签名证据概述
根据联合国国际贸易法委员会《电子签名示范法》第二条中的规定,电子签名是指“以电子形式表现的数据,该数据在一段数据信息之中或附着于或与一段数据信息有逻辑上的联系,该数据可以用来确定签名人与数据信息的联系并且可以表明签名人对数据信息中的信息的同意。”我国在《电子签名法》第二条第一款中对电子签名也进行了规定:“本法所称电子签名,是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。”
综上所述,我们可以这样认为,电子签名是在电子数据交换中,附属于数据电文中,以电子形式以表明签名人身份的数据。当今理论界又把电子签名有分为广义的电子签名和狭义的电子签名。广义的电子签名的定义可以简单的分解成以下几点:一是电子签名是以电子形式存在的;二是电子签名能确认电子合同的内容;三是当事人通过电子签名表明其身份,并表明接受合同项下的权利义务,继之表明愿意承担可能产生的合同责任;狭义的电子签名则是指利用特定的加密算法而进行的签名,通常是指数字签名。
二、电子签名证据的种类
1.数字签名(DigitalSignature),即狭义的电子签名,是以特定的电子签名技术所进行的签名。如前所述,数字签名是电子签名的一种,这种观点被广泛的学者所认可,一般是指以非对称加密技术所进行的电子签名。它是电子商务活动中使用最为普遍的电子签名方式。此外,通过动态签名的识别,也可以使个人身份与其签名发生特定的联系。
2.生物特征签名(SignatureByBiometries),是指籍由使用者的指纹、声波、视网膜纹等生理特征作为辨识的根据,而达到鉴别作用的签名。它是与用户个人生理特征相联系的。
三、电子签名证据进行审查判断的方法
(一)电子签名证据收集主体的审查
审查判断电子签名的收集主体是否适格问题是程序审查的首要步骤。对电子签名证据进行收集和保全的主体都应当是特定的,不具备法律规定主体资格的机关和个人将会否定其证据资格。在此需要注意的是,除法律规定之外,需要认证方能授予的主体资格一般需要具有相关资格的主体出具相应的证明。此外,由于电子签名其特殊的证据特征,这就要求对我们电子签名证据进行收集的个人进行审查时,不仅要看其是否具有相关的身份资格,而且要审查判断其是否掌握收集电子签名证据的相关技术。若身份适格但是缺乏相应的技术,我们可以认定其不具有证据收集主体资格。
(二)电子签名证据能力的审查
证据能力,又称为证据资格,“是指证据材料能够作为证据使用而在法律上享有正当性。通常情况下,必须同时具备真实性、合法性和关联性等的证据才具有证据能力。”对电子签名证据的证据能力进行审查,也就是对其是否满足作为证据使用条件进行审查。我国《电子签名法》第三条规定:“当事人约定使用电子签名、数据电文的文书,不得仅因为其采用电子签名、数据电文的形式而否定其法律效力”;第四条规定:“可靠地电子签名与手写或者盖章具有同等的法律效力”;第七条规定:“数据电文不得仅因为其是以电子、光学、磁或者类似手段生成、发送、接收或者存储而被拒绝作为证据使用。”从以上条文可知,我国从立法上对于数据电文和电子签名的证据能力及证明力给予了肯定。
另外,我国《电子签名法》第五条规定:“符合下列条件的数据电文,视为满足法律、法规规定的原件形式要求:(一)能够有效地表现所载内容并可供随时调取查用;(二)能够可靠的保证自最初形成时起,内容保持完整,未被更改。”但是,数据电文在储存和经行数据交换时发生形式的变化并不影响数据电文的完整性。上述的规定表明我国对电子签名证据的复印件与原件在功能相同的情况下,具有相同的证明力。
(三)电子签名证据来源的审查
对电子签名证据来源的审查主要包括以下几点:首先,审查电子签名证据是以什么方法、在什么情况下取得的。其次,由于电子签名证据是易变的数字信息,需要可靠的来源进行稳定性保障,因此我们对电子签名证据进行审查判断时,要检验电子签名证据的来源是否客观真实。例如,对生物特征签名的收集时,我们不仅要利用计算机取证技术进行合法的取证,而且要对取证的对象的真实性进行逐一的审查。最后,对未经公证的电子签名证据的审查,不能因为其未经过公证机关公证而丧失证据资格。没有经过公证机关公证的电子签名证据只会导致其证明力下降而非消失。例如EDI中心提供的提单签发、传输记录,CA认证中心提供的认证或公证书以及其他数字签名等就具有较强的来源可靠性,而没有经过这些认证的数据,证据资格存在一定的瑕疵,但并不因此而失去证据资格,可以通过数据鉴定进行补强。
注释:
何峰,.论电子证据的审查与举证.信息网络安全.2010(4).
参考文献:
[1]苏凤仙,谭德宏.民事诉讼中电子证据的审查判断.辽宁经济职业技术学院学报.2003(2).
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一、引言
随着信息技术和计算机网络的迅猛发展， 基于Internet 的电子商务也随之而生，并在近年来获得了巨大的发展。电子商务作为一种全新的商业应用形式，改变了传统商务的运作模式，极大地提高了商务效率，降低了交易的成本。然而，由于互联网开放性的特点，安全问题也自始至终制约着电子商务的发展。因此，建立一个安全可靠的电子商务应用环境，已经成为影响到电子商务发展的关键性课题。
二、电子商务面临的安全问题
1.信息泄漏。在电子商务中主要表现为商业机密的泄露，包括两个方面:一是交易双方进行交易的内容被第三方窃取；二是交易一方提供给另一方使用的文件被第三方非法使用。
2.信息被篡改。电子的交易信息在网络上传输的过程中，可能被他人非法修改、删除或被多次使用，这样就使信息失去了真实性和完整性。
3.身份识别。身份识别在电子商务中涉及两个方面的问题：一是如果不进行身份识别，第三方就有可能假冒交易一方的身份，破坏交易、败坏被假冒一方的信誉或盗取交易成果；二是不可抵赖性，交易双方对自己的行为应负有一定的责任，信息发送者和接受者都不能对此予以否认。进行身份识别就是防止电子商务活动中的假冒行为和交易被否认的行为。
4.信息破坏。一是网络传输的可靠性，网络的硬件或软件可能会出现问题而导致交易信息丢失与谬误；二是恶意破坏，计算机网络本身遭到一些恶意程序的破坏，例如病毒破坏、黑客入侵等。
三、电子商务的安全要素
1.有效性。电子商务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，要对一切潜在的威胁加以控制和预防，以保证贸易数据在确定的时刻和地点是有效的。
2.机密性。电子商务是建立在一个较为开放的网络环境上的，维护商业机密是电子商务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。解决数据机密性的一般方法是采用加密手段。
3.完整性。由于数据输入时的意外差错或欺诈行为，可能导致贸易各方的差异。此外，数据传输过程中的丢失、重复或传送的次序差异也会导致贸易各方的不同。因此，要预防对随意生成、修改和删除，同时要防止数据传送过程中的丢失和重复并保证传送次序的统一。
4.不可抵赖性。电子商务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电子商务顺利进行的关键。在交易进行时，交易各方必须附带含有自身特征、无法由别人复制的信息，以保证交易后发生纠纷时有所对证。
四、电子商务采用的主要安全技术手段
1.防火墙技术。防火墙就是在网络边界上建立相应的网络通信监控系统，用来保障计算机网络的安全，它是一种控制技术，既可以是一种软件产品，又可以制作或嵌入到某种硬件产品中。所有来自Internet 的传输信息或发出的信息都必须经过防火墙。这样，防火墙就起到了保护诸如电子邮件、文件传输、远程登录、在特定的系统间进行信息交换等安全的作用。实现防火墙技术的主要途径有：分组过滤和服务。分组过滤：这是一种基于路由器的防火墙。它是在网间的路由器中按网络安全策略设置一张访问表或黑名单，即借助数据分组中的IP地址确定什么类型的信息允许通过防火墙，什么类型的信息不允许通过。防火墙的职责就是根据访问表（或黑名单）对进出路由器的分组进行检查和过滤。这种防火墙简单易行，但不能完全有效地防范非法攻击。目前，80%的防火墙都是采用这种技术。服务：是一种基于服务的防火墙，它的安全性高，增加了身份认证与审计跟踪功能，但速度较慢。所谓审计跟踪是对网络系统资源的使用情况提供一个完备的记录，以便对网络进行完全监督和控制。通过不断收集与积累有关出入网络的完全事件记录，并有选择地对其中的一些进行审计跟踪，发现可能的非法行为并提供有力的证据，然后以秘密的方式向网上的防火墙发出有关信息如黑名单等。防火墙虽然能对外部网络的功击实施有效的防护，但对网络内部信息传输的安全却无能为力，实现电子商务的安全还需要一些保障动态安全的技术。
2.数据加密技术。在电子商务中，数据加密技术是其他安全技术的基础，也是最主要的安全措施，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。对称加密又称为私钥加密。发送方用密钥加密明文，传送给接收方，接收方用同一密钥解密。其特点是加密和解密使用的是同一个密钥。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。比较著名的对称加密算法是：美国国家标准局提出的DES(DataEncryption Standard，数据加密标准)。对称加密方式存在的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。
(2)非对称加密。非对称加密又称为公钥加密。公钥加密法是在对数据加解密时，使用不同的密钥，通信双方各具有两把密钥，即一把公钥和一把密钥。公钥对外界公开，私钥自己保管，用公钥加密的信息，只能用对应的私钥解密。同样地，用私钥加密的数据只能用对应的公钥解密。RSA(即Rivest，ShamirAdleman)算法是非对称加密领域内最为著名的算法。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私有密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其私有密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。为了充分发挥对称和非对称加密体制各自的优点，在实际应用中通常将这两种加密体制结合在一起使用，比如：利用DES来加密信息，而采用RSA来传递对称加密体制中的密钥。
3.数字签名技术。仅有加密技术还不足以保证商务信息传递的安全，在确保信息完整性方面，数字签名技术占据着不可替代的位置。目前数字签名的应用主要有数字摘要、数字签名和数字时间戳技术。
(1)数字摘要。数字摘要是对一条原始信息进行单向哈希（Hash）函数变换运算得到的一个长度一定的摘要信息。该摘要与原始信息一一对应，即不同的原始信息必然得到一个不同的摘要。若信息的完整性遭到破坏，信息就无法通过原始摘要信息的验证，成为无效信息，信息接收者便可以选择不再信任该信息。
(2)数字签名。数字签名实际上是运用公私钥加密技术使信息具有不可抵赖性，其具体过程为：文件的发送方从文件中生成一个数字摘要，用自己的私钥对这个数字摘要进行加密，从而形成数字签名。这个被加密的数字签名文件作为附件和原始文件一起发送给接收者。接收方收到信息后就用发送方的公开密钥对摘要进行解密，如果解出了正确的摘要，即该摘要可以确认原始文件没有被更改过。那么说明这个信息确实为发送者发出的。于是实现了对原始文件的鉴别和不可抵赖性。
(3)数字时间戳。数字时间戳技术或DTS 是对数字文件或交易信息进行日期签署的一项第三方服务。本质上数字时间戳技术与数字签名技术如出一辙。加盖数字时间戳后的信息不能进行伪造、篡改和抵赖，并为信息提供了可靠的时间信息以备查用。
五、小结
本文分析了目前电子商务领域所使用的安全技术：防火墙技术，数据加密技术，数字签名技术，以及安全协议，指出了它们使用范围及其优缺点。但必须强调说明的是，电子商务的安全运行，仅从技术角度防范是远远不够的，还必须完善电子商务立法，以规范飞速发展的电子商务现实中存在的各类问题，从而引导和促进我国电子商务快速健康发展。
参考文献:
[1]谢红燕:电子商务的安全问题及对策研究[J]．哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2007,(3):350-358
篇12
关键词：电子公文电子政务互联网
一、子公文及其特点
电子公文是指以电子形式表现的并通过网络传送的,用于政府机关相互之间联系事务的专用文件。电子公文的特点是基于电脑和互联网联网的特性而产生的,因为电子公文的制作、发送及接收都需要通过电脑和互联网这两种媒介来进行。首先是电脑,它的最大作用是将政府公文中所有具体的信息都进行了数字化的改变,这里所说的数字化是指电脑将输入的具体信息以“1”和“0”来进行存储和运作,这不像传统的政府公文是以具体的书面形式来表示的。其次是互联网,互联网将电脑里的数字化信息在各个政府机关之间迅速地传送。互联网本身有其特殊性,即公开性和全球性。所谓公开性是指任何人都可以自由地进出互联网,而全球性是指信息在互联网上的传递是没有边界障碍的。根据上述分析,较之传统的政府公文,电子公文有以下几个方面的特点：
(1)电子公文是一种数字化的、虚拟化的文件形式;(2)电子公文的传送是在公开环境下,通过互联网进行的;(3)电子公文的传送可以在各个地区、国家乃至全球范围内的政府之间进行;(4)电子公文的广泛应用能够极大地提高政府的办事效率。
显然,信息技术的发展给政府机构带来了一场深刻的变革。传统的公文传送方式使政府机构背负着沉重的时间负担和经济负担。传统公文在这一场变革中受到了电子公文这一新生事物的强有力的冲击。电子公文的制作、发送和接收可以突破时间和空间的限制,给人们以快速和便捷。可是电子公文毕竟是近年来才开始出现的新生事物,很多技术上的问题还有待解决。特别是,由于电子公文刚刚开始启用,有关电子公文的法律纷争还颇为鲜见。就世界范围来说,还没有专门的法律规范,也无强制性的原则可以遵循。可以说,其中还有很多值得研究的问题摆在我们的面前。
二、电子公文应用中存在的安全问题
目前,电子公文应用中出现的安全问题主要有：
1.黑客问题。黑客入侵网站的消息在近年被频频报道。以前黑客们往往挑选美国国防部和雅虎这些安全防范体系堪称一流的硬骨头啃。而随着各种应用工具的传播,黑客已经大众化了,不像过去那样非电脑高手不能成为黑客。如果安全体系不过硬的话,黑客便可以肆意截留、毁灭、修改或伪造电子公文,给政府部门带来混乱。
2.电脑病毒问题。自电脑病毒问世几十年来,各种新型病毒及其变种迅速增加,而互联网的出现又为病毒的传播提供了最好的媒介。不少新病毒直接利用网络作为自己的传播途径。试想一个完整的电子政府体系中某个环节受到病毒感染而又没有被及时发现,电子公文系统全面瘫痪,那将会产生怎样的后果?病毒的感染会使一些电子公文毁灭或送达延误,整个电子政府将会指挥失灵、机构运作不畅。
3.信息泄漏问题。目前,各大软件公司生成的网管软件使网络管理员拥有至高无上的权利,可以方便地对网上每个政府用户的各种使用情况进行详细的监测。此外,网络中存在不少木马程序,如果使用不慎,就会把公文中的重要信息泄漏给他人。而某些大公司生产的软件或硬件产品所带的后门程序更可以使这些公司对政府用户在网上的所作所为了如指掌。对政府而言,信息泄漏将会给其工作带来麻烦,甚至会危及到国家的政治、经济及国防利益,有关的政府工作人员会因此被追究法律责任,这是绝对不能接受的。而对这些大公司的法律管制,对于在信息产业中处于弱势地位的国家来说是根本无法解决的难题,但光靠处于优势地位的国家也是不行的,必须在国际范围内形成管制的合力。
三、电子公文安全体系法律制度建构
1.科学的密钥使用制度规范。密钥是一种信息安全技术,又称加密技术,该技术被广泛应用于电子商务和电子政务中。它包括两种技术类型,即秘密密钥加密技术和公开密钥加密技术。其中秘密密钥加密技术又称对称加密技术。倘利用此技术,电子公文的加密和解密将使用一个相同的秘密密钥,也叫会话密钥,并且其算法是公开的。接收方在得到发送的加密公文后需要用发送方秘密密钥解密公文。如果进行公文往来的两个政府能够确保秘密密钥交换阶段未曾泄漏,那幺,公文的机密性和完整性是可以保证的。这种加密算法的计算速度快,已被广泛地应用于电子商务活动过程中。公开密钥加密技术又称为非对称加密技术。这一技术需要两个密钥,即公开密钥和私有密钥。私有密钥只能由生成密钥对的一方政府掌握,而公开密钥却可以公开。用公开密钥对公文进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密。用私有密钥对数据进行加密,只有用对应的公开密钥才能解密。此二种技术相比,显然第二种技术的安全系数更大一些,但这种技术算法速度较慢。我们可以根据各种公文的秘密等级,采用不同的加密技术。对于一般的公文往来数量大且频繁,不宜采用非对称加密技术,还有秘密等级较低的公文亦可采用对称加密技术。而对那些重大的通知及秘密等级较高的公文则必须采用非对称加密技术。凡违反上述技术性规范的要求造成公文泄密或是公文的完整性受到损害的,需追究其法律责任。
2.完善的政府证书管理制度。公文传送过程中数据的保密性通过加密和数字签名得到了保证,但每个用户都有一个甚至两个密钥对,不同的用户之间要用公开密钥体系来传送公文,必须先知道对方的公开密钥。公文传送中有可能发生以下情况:用户从公钥簿中查到的不是对方的公钥,而是某个攻击者冒充对方的假冒公钥;或者公文互换的双方在通讯前互换公钥时,被夹在中间的第三者暗中改变。这样的加密或签名就失去了安全性。为了防范上述风险,我们可以仿效电子商务中的做法,引入数据化证书和证书管理机构,建立完善的政府证书管理制度。这里所说的证书是指一份特殊文档,它记录了各政府机关的公开密钥和相关的信息以及证书管理机构的数字签名。证书的管理机构是个深受大家信任的第三方机构。考虑到电子政务的特殊性,电子政务系统中的根目录证书管理机构最好由一国的最高政策机关设立的专门机构出任,其它各级目录分别由地方各级政府设立的专门机构去管理。在我国,根目录的管理工作可由国务院信息办来承担,其它各级目录分别由地方各级人民政府设立的专门机构进行管理。各政府机关须向相应的证书管理机构提交自己的公开密钥和其它代表自己法律地位的信息,证书管理机构在验证之后,向其颁发一个经过证书管理机构私有密钥签名的证书。政府出面作为证书的管理机构,其颁发的证书信用度极高。这样一来将使电子公文的发送方和接收方都相信可以互相交换证书来得到对方的公钥,自己所得到的公钥是真实的。显然,电子公文系统的安全有效运转离不开完善的政府证书管理制度的确立。
