企业电子商务安全策略分析
 
 [摘 要]电子商务的实施，其关键是要保证整个商务过程中系统的安全性。针对这个问题，该文仔细分析了认证系统、SSL协议和SET协议，指出了其应用中的一些局限，另外，还介绍了几种与商务安全有关的其它技术。
 [关键词]安全、认证、证书、CA 、SSL协议、SET协议

一．  引言
近几年，随着互联网的不断发展，在世界范围内掀起了一股电子商务热潮。许多国家政府部门对电子商务的发展十分重视，把这场以电子商务为标志的信息化革命与十九世纪以蒸汽机为标志的工业化革命相提并论，并纷纷出台了有关政策和举措。
 中国对电子商务的发展也给予了应有的重视，考虑到电子商务必然涉及到网上支付、必然涉及到银行支付结算，为了作好前瞻性的研究，1998年6月，人民银行支付科技司组织成立了电子商务课题组，对银行支付在电子商务中的作用和对策进行研究，并在研究基础上，组织各商业银行联合共建金融认证中心，为网上安全支付创造条件。
 实现电子商务的关键是要保证商务活动过程中系统的安全性，即应保证在向基于Internet的电子交易转变的过程中与传统交易的方式一样安全可靠。电子商务的安全主要采用数据加密和身份认证技术。
 电子商务在功能上要求实现实时帐户信息查询。这就使电子商务系统必须在物理上与生产系统要有连接，这对于电子商务系统的安全性提出了更高的要求，必须保证外部网络（INTERNET）用户不能对生产系统构成威胁。为此，需要全方位地制定系统的安全策略。 就整个系统而言，安全性可以分为四个层次1．网络节点的安全 2．通讯的安全性 3．应用程序的安全性 4．用户的认证管理。安全性四个层次结构中2、3、4层是通过操作系统和Web服务器软件实现，网络节点的安全性依靠防火墙保证，我们应该首先保证网络节点的安全性。
网络节点的安全
    1．防火墙    防火墙是在连接Internet和Intranet保证安全最为有效的方法，防火墙能够有效地监视网络的通信信息，并记忆通信状态，从而作出允许/拒绝等正确的判断。通过灵活有效地运用这些功能，制定正确的安全策略，将能提供一个安全、高效的Intranet系统。
 2．防火墙安全策略    应给予特别注意的是，防火墙不仅仅是路由器、堡垒主机或任何提供网络安全的设备的组合，它是安全策略的一个部分。安全策略建立了全方位的防御体系来保护机构的信息资源，这种安全策略应包括：规定的网络访问、服务访问、本地和远地的用户认证、拨入和拨出、磁盘和数据加密、病毒防护措施，以及管理制度等。所有有可能受到网络攻击的地方都必须以同样安全级别加以保护。仅设立防火墙系统，而没有全面的安全策略，那么防火墙就形同虚设。 3．安全操作系统 防火墙是基于操作系统的。如果信息通过操作系统的后门绕过防火墙进入内部网，则防火墙失效。所以，要保证防火墙发挥作用，必须保证操作系统的安全。只有在安全操作系统的基础上，才能充分发挥防火墙的功能。在条件许可的情况下，应考虑将防火墙单独安装在硬件设备上。
通讯的安全
 1．数据通讯    通讯的安全主要依靠对通信数据的加密来保证。在通讯链路上的数据安全，一定程度上取决于加密的算法和加密的强度。 电子商务系统的数据通信主要存在于： （1）客户浏览器端与电子商务WEB服务器端的通讯； （2）电子商务WEB服务器与电子商务数据库服务器的通讯； （3）银行内部网与业务网之间的数据通讯。其中（3）不在本系统的安全策略范围内考虑。
 2．安全链路    在客户端浏览器和电子商务WEB服务器之间采用SSL协议建立安全链接，所传递的重要信息都是经过加密的，这在一定程度上保证了数据在传输过程中的安全。目前采用的是浏览器缺省的4O位加密强度，也可以考虑将加密强度增加到128位。 为在浏览器和服务器之间建立安全机制，SSL首先要求服务器向浏览器出示它的证书，证书包括一个公钥，由一家可信证书授权机构（CA中心）签发。浏览器要验征服务器证书的正确性，必须事先安装签发机构提供的基础公共密钥（PKI）。建立SSL链接不需要一定有个人证书，实际上不验证客户的个人证书情况是很多的。验证个人证书是为了验证来访者的合法身份。而单纯的想建立SSL链接时客户只需用户下载该站点的服务器证书（下载可以在访问之前或访问时）。验证此证书是合法的服务器证书通过后利用该证书对称加密算法（RSA）与服务器协商一个对称算法及密钥，然后用此对称算法加密传输的明文。此时浏览器也会出进入安全状态的提示。
 SSL协议是Netscape公司在网络传输层之上提供的一种基于RSA和保密密钥的用于浏览器和Web服务器之间的安全连接技术。它被视为 Internet 上 Web 浏览器和服务器的标准安全性措施。SSL 提供了用于启动 TCP/IP 连接的安全性“信号交换”。这种信号交换导致客户和服务器同意将使用的安全性级别，并履行连接的任何身份验证要求。它通过数字签名和数字证书可实现浏览器和Web服务器双方的身份验证。在用数字证书对双方的身份验证后，双方就可以用保密密钥进行安全的会话了。
　　这种简单加密模式的特点是：
　　 部分或全部信息加密；
 　 采用对称的和非对称的加密技术；
 　 通过数字证书验证身份；
 　 采用防止伪造的数字签名。
 SSL协议在应用层收发数据前，协商加密算法、连接密钥并认证通信双方，从而为应用层提供了安全的传输通道；在该通道上可透明加载任何高层应用协议（如HTTP、FTP、TELNET等）以保证应用层数据传输的安全性。SSL协议独立于应用层协议，因此，在电子交易中被用来安全传送信用卡号码。
　　SSL协议握手流程由两个阶段组成：服务器认证和用户认证（可选）。
 3.服务器认证阶段    在一次交易过程中，客户的证书首先传送到银行Server方，服务器先验证有效期，再根据签发者(CA)名称找到签发者公钥(在CA的根证书内)，验证证书的数字签名的合法性。
 Web 服务器上的 SSL 安全性要求步骤如下：
 1 生成密钥对文件和请求文件。
 2 从身份验证权限中请求一个证书。
 3 在服务器上安装证书。
 4 激活 WWW 服务文件夹上的 SSL 安全性。
　　服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥，如需要则服务器在响应客户的消息时将包含生成主密钥所需的信息；
　　客户根据收到的服务器响应信息，产生一个主密钥，并用服务器的公开密钥加密后传给服务器；
　　服务器恢复该主密钥，并返回给客户一个用主密钥认证的信息，以此让客户认证服务器。
 这样通过主密钥引出的密钥对一系列数据进行加密来认证服务器，从而建立安全的通信通道。
 4.用户认证阶段     在此之前，服务器已经过了客户认证，这一阶段主要完成对客户的认证。
　　经认证的服务器发送一个提问给客户，客户则返回（数字）签名后的提问和其公开密钥，从而向服务器提供认证。
 SSL支持各种加密算法。在“握手”过程中，使用RSA公开密钥系统。密钥交换后，使用一系列密码，包括RC2、RC4、IDEA、DES、triple-DES及MD5 信息摘要算法。公开密钥认证遵循X.509标准。
 SSL协议独立于应用层协议，且被大部分的浏览器和Web服务器所内置，便于在电子交易中应用，国际著名的CyberCash信用卡支付系统就支持这种简单加密模式，IBM等公司也提供这种简单加密模式的支付系统。
 5.SSL的应用及局限    中国目前多家银行均采用SSL协议，如在目前中国的电子商务系统中能完成实时支付，用的最多的招行一网通采用的就是SSL协议。所以，从目前实际使用的请款来看，SSL还是人们最信赖的协议。
 SSL当初并不是为支持电子商务而设计的，所以在电子商务系统的应用中还存在很多弊端。它是一个面向连接的协议，在涉及多方的电子交易中，只能提供交易中客户与服务器间的双方认证，而电子商务往往是用户、网站、银行三家协作完成, SSL协议并不能协调各方间的安全传输和信任关系；还有，购货时用户要输入通信地址，这样将可能使得用户收到大量垃圾信件。
 因此，为了实现更加完善的电子交易，MasterCard和Visa以及其它一些业界厂商制订并发布了SET协议。　　
应用程序的安全性 
  即使正确地配置了访问控制规则，要满足计算机系统的安全性也是不充分的，因为编程错误也可能引致攻击。程序错误有以下几种形式：程序员忘记检查传送到程序的入口参数；程序员忘记检查边界条件，特别是处理字符串的内存缓冲时；程序员忘记最小特权的基本原则。整个程序都是在特权模式下运行，而不是只有有限的指令子集在特权模式下运 行，其他的部分只有缩小的许可；程序员从这个特权程序使用范围内建立一个资源，如一个文件和目录。不是显式地设置访问控制（最少许可），程序员认为这个缺省的许可是正确的。 这些缺点都被使用到攻击系统的行为中。不正确地输入参数被用来骗特权程序做一 些它本来不应该做的事情。缓冲溢出攻击就是通过给特权程序输入一个过长的字符串来实现的。程序不检查输入字符串长度。假的输入字符串常常是可执行的命令，特权程序可以执行指令。程序碎块是特别用来增加黑客的特权的或是作为攻击的原因写的。例如，缓冲溢出攻击可以向系统中增加一个用户并赋予这个用户特权。 访问控制系统中没有什么可以检测到这些问题。只有通过监视系统并寻找违反安全策略的行为，才能发现象这些问题一样的错误。
证系统的管理
 1． 认证系统的基本原理
 　　  传统的对称密钥算法具有加密强度高、运算速度快的优点，但密钥的传递与管理的问题限制了它的一些应用。为解决此问题，七十年代密码界出现了公开密钥算法，该算法使用一对密钥即一个私钥和一个公钥，其对应关系是唯一的，公钥对外公开，私钥个人秘密保存。一般用公钥来进行加密，用私钥来进行签名；同时私钥用来解密，公钥用来验证签名。算法的加密强度主要取决于选定的密钥长度。RSA算法是公开密钥算法中研究最为深入，使用最为广泛的算法，为大多数国家地区的官方或非官方所采用。利用RSA公开密钥算法在密钥自动管理、数字签名、身份识别等方面的特性，可建立一个为用户的公开密钥提供担保的可信的第三方认证系统。这个可信的第三方认证系统也称为CA，CA为用户发放电子证书，用户之间（比如网银服务器和某客户之间）利用证书来保证信息安全性和双方身份的合法性。
　　国际邮联ITU在1994年公布了关于证书格式的最新标准，称为X.509协议，在X.509的证书格式中，包含很多域，其中比较重要的有：用户名称、签发者名称、有效期、用户公钥信息、签发者对证书信息的数字签名。在浏览器和Web Server产品中都已集成了证书申请和证书的验证功能，只要能用符合X.509协议的证书安装在浏览器上和Web Server服务器端，就能实现双方证书的自动验证，从而识别身份。
 （1）身份认证     电子商务企业用户身份认证可以通过服务器CA证书与IC卡相结合实现的。CA证书用来认证服务器的身份，IC卡用来认证企业用户的身份。个人用户由于没有提供交易功能，所以只采用ID号和密码口令的身份确认机制。
 (2)CA证书    要在网上确认交易各方的身份以及保证交易的不可否认性，需要一份数字证书进行验证，这份数字证书就是CA证书，它由认证授权中心（CA中心）发行。CA中心一般是社会公认的可靠组织，它对个人、组织进行审核后，为其发放数字证书，证书分为服务器证书和个人证书。建立SSL安全链接不需要一定有个人证书，实际上不验证客户的个人证书情况是很多的。验证个人证书是为了验证来访者的合法身份。而单纯的想建立SSL链接时客户只需用户下载该站点的服务器证书（下载可以在访问之前或访问时进行）。
 2.我国认证系统的建设情况
　　为保证电子商务在中国的顺利开展，必须建立全国统一的金融认证中心。
　  目前，经"金融系统电子商务联络与研究小组"提议，由人民银行和各家商业银行联合建立金融部门的安全认证体系得到了国内十几家商业银行的支持和响应。经金融信息化领导小组会议批准，现已决定由人民银行牵头，联合工商银行等11家商业银行，共同出资建立金融认证中心。
 金融认证中心工程建设目前正在顺利进行。它将是面向全国的、金融系统联合共建的统一的认证中心，将支持B to C和B to B两种模式的网上交易；在体系结构上，金融认证中心的设计充分考虑了各地方开展电子商务的认证需求，计划在中心城市或某些银行系统内设立若干面对客户的注册机构。
五．安全管理
  为了确保系统的安全性，除了采用上述技术手段外，还必须建立严格的内部安全机制。 对于所有接触系统的人员，按其职责设定其访问系统的最小权限。 按照分级管理原则，严格管理内部用户帐号和密码，进入系统内部必须通过严格的身份确认，防止非法占用、冒用合法用户帐号和密码。 建立网络安全维护日志，记录与安全性相关的信息及事件，有情况出现时便于跟踪查询。定期检查日志，以便及时发现潜在的安全威胁。 对于重要数据要及时进行备份，且对数据库中存放的数据，数据库系统应视其重要性提供不同级别的数据加密。 安全实际上就是一种风险管理。任何技术手段都不能保证1OO％的安全。但是，安全技术可以降低系统遭到破坏、攻击的风险。决定采用什么安全策略取决于系统的风险要控制在什么程度范围内。
 六． SET协议中的安全问题
 SET协议是针对开放网络上安全、有效的银行卡交易，由Visa和MasterCard联合研制的，为Internet上卡支付交易提供高层的安全和反欺诈保证。SET协议为电子交易提供的安全措施
　　SET协议保证了电子交易的机密性、数据完整性、身份的合法性和抗否认性。
 1 .机密性（Confidentiality）
　　SET协议采用先进的公开密钥算法来保证传输信息的机密性，以避免Internet上任何无关方的窥探。公开密钥算法容许任何人使用公开的密钥将加密信息发送给指定的接收者，接收者收到密文后，用私人密钥对这个信息解密，因此，只有指定的接收者才能读这个信息，从而保证信息的机密性。
　　SET协议也可通过双重签名的方法将信用卡信息直接从客户方透过商家发送到商家的开户行，而不容许商家访问客户的账号信息，这样客户在消费时可以确信其信用卡号没有在传输过程中被窥探，而接收SET交易的商家因为没有访问信用卡信息，故免去了在其数据库中保存信用卡号的责任。
 2. 数据完整性（Data Integrity）
　　通过SET协议发送的所有报文加密后，将为之产生一个唯一的报文摘要值（message digest），一旦有人企图篡改报文中包含的数据，该数值就会改变，从而被检测到，这就保证了信息的完整性。
 3. 身份验证（Verification of Identity）
　　SET协议可使用数字证书来确认交易涉及的各方（包括商家、持卡客户、受卡行和支付网关）的身份，为在线交易提供一个完整的可信赖的环境。
 4.抗否认性（Non-repudiation of Disputed Charges）
 SET交易中数字证书的发布过程也包含了商家和客户在交易中存在的信息。因此，如果客户用SET发出一个商品的订单，在收到货物后他（她）不能否认发出过这个订单；同样，商家以后也不能否认收到过这个订单。
 5. SET的局限性
 SET是专门为电子商务而设计的协议，虽然它在很多方面优于SSL协议，但仍然不能解决电子商务所遇到的全部问题。而且，SET遭到有些银行的抵制，其前途如何，尚未得知。
 七． 与电子商务安全有关的其他一些技术
 1. 密码技术
 密码技术基本思想是在加密密钥Ke的控制下按照加密算法E对要保护的数据（即明文M）加密成密文C，记为C＝E（M，Ke）。而解密是在解密钥Kd的控制下按照解密算法D对密文C进行反变换后还原为明文M，记为M＝D（C，Kd）。根据密钥性质的不同，可分为传统密码体制和公开钥密码体制两大类型。
 传统密码体制加密解密用同一个密钥，即Ke=Kd；而公开钥密码体制使用一对密钥即一个私钥和一个公钥，其对应关系是唯一的，公钥对外公开，私钥个人秘密保存。一般用公钥来进行加密，用私钥来进行签名；同时私钥用来解密，公钥用来验证签名。算法的加密强度主要取决于选定的密钥长度。
 密码技术是上面所提到的几种技术的基础，所以可以说整个电子商务的安全就是建立在密码技术基础上的。
 2.访问控制
    除了计算机网络硬设备之外，网络操作系统是确保计算机网络安全的最基本部件。它是计算机网络资源的管理者，必须具备安全的控制策略和保护机制，防止非法入侵者攻破设防而非法获取资源。网络操作系统安全保密的核心是访问控制，即确保主体对客体的访问只能是授权的，未经授权的访问是不允许的，其操作是无效的。因此，授权策略和机制的安全性显得特别重要。保护可以从以下几个方面加以考虑：物理隔离、时间隔离、密码隔离。
 3. 防火墙技术
    设立防火墙的目的是保护内部网络不受外部网络的攻击，以及防止内部网络的用户向外泄密。目前，防火墙技术主要是分组过滤和代理服务两种类型。下面简要介绍这两种技术：
    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，凡符合要求的放行，不符合的拒之门外。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。
　　代理服务：是一种基于代理服务的防火墙，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－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某些进行审计跟踪，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。
 4. 数字时间戳
 交易文件中，时间是十分重要的信息。在书面合同中，文件签署的日期和签名一样均是十分重要的防止文件被伪造和篡改的关键性内容。在电子交易中，同样需对交易文件的日期和时间信息采取安全措施，而数字时间戳服务(DTS：digital time-stamp service)就能提供电子文件发表时间的安全保护。
 数字时间戳服务（DTS）是网上安全服务项目，由专门的机构提供。时间戳（time-stamp）是一个经加密后形成的凭证论文，它包括三个部分：1)需加时间戳的文件的摘要(digest)，2)DTS收到文件的日期和时间，3)DTS的数字签名。
 时间戳产生的过程为：用户首先将需要加时间戳的文件用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（数字签名），然后送回用户。由Bell core创造的DTS采用如下的过程：加密时将摘要信息归并到二叉树的数据结构；再将二叉树的根值发表在报纸上，这样更有效地为文件发表时间提供了佐证。注意，书面签署文件的时间是由签署人自己写上的，而数字时间戳则不然，它是由认证单位DTS来加的，以DTS收到文件的时间为依据。因此，时间戳也可作为科学家的科学发明文献的时间认证。
六 结束语
随着上网人数的不断增加以及金融认证系统的不断完善，各种安全协议的不断出台，电子商务在中国将会有一个长足的发展；随着时间的推移，电子商务将从根本上改变几千年来形成的传统商业模式，充分体现现代科学技术给人们生活所带来的便利。
  参考文献
[3] 杨千里,王育民等著  电子商务技术与应用  北京：电子工业出版社，1999
[4] 卢开澄编著  计算机密码学 计算机网络中的数据保密与安全  第2版  北京：清华大学出版社，1998
[5] Peter Loshin,著  Extranet设计与实现  付筱，乔一林,译  北京：电子工业出版社, 1998,2

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