電子商務交易過程中的網絡安全技術
2010-03-08 11:26 來源：考試大 責編：陳運榮
- 摘要：
- 本文分析了目前電子商務領域所使用的安全技術：防火墻技術，數據加密技術，數字簽名技術，以及安全協議，指出了它們使用范圍及其優缺點。但必須強調說明的是，電子商務的安全運行，僅從技術角度防范是遠遠不夠的，還必須完善電子商務立法，以規范飛速發展的電子商務現實中存在的各類問題，從而引導和促進我國電子商務快速健康發展。
【CPP114】訊：
一、引言
隨著信息技術和計算機網絡的迅猛發展，基于Internet的電子商務也隨之而生，并在近年來獲得了巨大的發展。電子商務作為一種全新的商業應用形式，改變了傳統商務的運作模式，極大地提高了商務效率，降低了交易的成本。然而，由于互聯網開放性的特點，安全問題也自始至終制約著電子商務的發展。因此，建立一個安全可靠的電子商務應用環境，已經成為影響到電子商務發展的關鍵性課題。
二、電子商務面臨的安全問題
1.信息泄漏。在電子商務中主要表現為商業機密的泄露，包括兩個方面:一是交易雙方進行交易的內容被第三方竊取；二是交易一方提供給另一方使用的文件被第三方非法使用。
2.信息被篡改。電子的交易信息在網絡上傳輸的過程中，可能被他人非法修改、刪除或被多次使用，這樣就使信息失去了真實性和完整性。
3.身份識別。身份識別在電子商務中涉及兩個方面的問題：一是如果不進行身份識別，第三方就有可能假冒交易一方的身份，破壞交易、敗壞被假冒一方的信譽或盜取交易成果；二是不可抵賴性，交易雙方對自己的行為應負有一定的責任，信息發送者和接受者都不能對此予以否認。進行身份識別就是防止電子商務活動中的假冒行為和交易被否認的行為。
4.信息破壞。一是網絡傳輸的可靠性，網絡的硬件或軟件可能會出現問題而導致交易信息丟失與謬誤；二是惡意破壞，計算機網絡本身遭到一些惡意程序的破壞，例如病毒破壞、黑客入侵等。
三、電子商務的安全要素
1.有效性。電子商務作為貿易的一種形式，其信息的有效性將直接關系到個人、企業或國家的經濟利益和聲譽。因此，要對一切潛在的威脅加以控制和預防，以保證貿易數據在確定的時刻和地點是有效的。
2.機密性。電子商務是建立在一個較為開放的網絡環境上的，維護商業機密是電子商務全面推廣應用的重要保障。因此，要預防非法的信息存取和信息在傳輸過程中被非法竊取。解決數據機密性的一般方法是采用加密手段。
3.完整性。由于數據輸入時的意外差錯或欺詐行為，可能導致貿易各方的差異。此外，數據傳輸過程中的丟失、重復或傳送的次序差異也會導致貿易各方的不同。因此，要預防對隨意生成、修改和刪除，同時要防止數據傳送過程中的丟失和重復并保證傳送次序的統一。
4.不可抵賴性。電子商務可能直接關系到貿易雙方的商業交易，如何確定要進行交易的貿易方正是進行交易所期望的貿易方這一問題則是保證電子商務順利進行的關鍵。在交易進行時，交易各方必須附帶含有自身特征、無法由別人復制的信息，以保證交易后發生糾紛時有所對證。
四、電子商務采用的主要安全技術手段
1.防火墻技術。防火墻就是在網絡邊界上建立相應的網絡通信監控系統，用來保障計算機網絡的安全，它是一種控制技術，既可以是一種軟件產品，又可以制作或嵌入到某種硬件產品中。所有來自Internet的傳輸信息或發出的信息都必須經過防火墻。這樣，防火墻就起到了保護諸如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、在特定的系統間進行信息交換等安全的作用。實現防火墻技術的主要途徑有：分組過濾和代理服務。分組過濾：這是一種基于路由器的防火墻。它是在網間的路由器中按網絡安全策略設置一張訪問表或黑名單，即借助數據分組中的IP地址確定什么類型的信息允許通過防火墻，什么類型的信息不允許通過。防火墻的職責就是根據訪問表(或黑名單)對進出路由器的分組進行檢查和過濾。這種防火墻簡單易行，但不能完全有效地防范非法攻擊。
目前，80%的防火墻都是采用這種技術。代理服務：是一種基于代理服務的防火墻，它的安全性高，增加了身份認證與審計跟蹤功能，但速度較慢。所謂審計跟蹤是對網絡系統資源的使用情況提供一個完備的記錄，以便對網絡進行完全監督和控制。通過不斷收集與積累有關出入網絡的完全事件記錄，并有選擇地對其中的一些進行審計跟蹤，發現可能的非法行為并提供有力的證據，然后以秘密的方式向網上的防火墻發出有關信息如黑名單等。防火墻雖然能對外部網絡的功擊實施有效的防護，但對網絡內部信息傳輸的安全卻無能為力，實現電子商務的安全還需要一些保障動態安全的技術。
2.數據加密技術。在電子商務中，數據加密技術是其他安全技術的基礎，也是最主要的安全措施，貿易方可根據需要在信息交換的階段使用。目前，加密技術分為兩類，即對稱加密和非對稱加密。
(1)對稱加密。對稱加密又稱為私鑰加密。發送方用密鑰加密明文，傳送給接收方，接收方用同一密鑰解密。其特點是加密和解密使用的是同一個密鑰。使用對稱加密方法將簡化加密的處理，每個貿易方都不必彼此研究和交換專用的加密算法，而是采用相同的加密算法并只交換共享的專用密鑰。比較著名的對稱加密算法是：美國國家標準局提出的DES(DataEncryption Standard，數據加密標準)。對稱加密方式存在的一個問題是無法鑒別貿易發起方或貿易最終方。因為貿易雙方共享同一把專用密鑰，貿易雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。
(2)非對稱加密。非對稱加密又稱為公鑰加密。公鑰加密法是在對數據加解密時，使用不同的密鑰，通信雙方各具有兩把密鑰，即一把公鑰和一把密鑰。公鑰對外界公開，私鑰自己保管，用公鑰加密的信息，只能用對應的私鑰解密。同樣地，用私鑰加密的數據只能用對應的公鑰解密。RSA(即Rivest，ShamirAdleman)算法是非對稱加密領域內最為著名的算法。貿易方利用該方案實現機密信息交換的基本過程是：貿易方甲生成一對密鑰并將其中的一把作為公開密鑰向其他貿易方公開，得到該公開密鑰的貿易方乙使用該密鑰對機密信息進行加密后再發送給貿易方甲；貿易方甲再用自己保存的另一把私有密鑰對加密后的信息進行解密。貿易方甲只能用其私有密鑰解密由其公開密鑰加密后的任何信息。為了充分發揮對稱和非對稱加密體制各自的優點，在實際應用中通常將這兩種加密體制結合在一起使用，比如：利用DES來加密信息，而采用RSA來傳遞對稱加密體制中的密鑰。
3.數字簽名技術。僅有加密技術還不足以保證商務信息傳遞的安全，在確保信息完整性方面，數字簽名技術占據著不可替代的位置。目前數字簽名的應用主要有數字摘要、數字簽名和數字時間戳技術。
(1)數字摘要。數字摘要是對一條原始信息進行單向哈希(Hash)函數變換運算得到的一個長度一定的摘要信息。該摘要與原始信息一一對應，即不同的原始信息必然得到一個不同的摘要。若信息的完整性遭到破壞，信息就無法通過原始摘要信息的驗證，成為無效信息，信息接收者便可以選擇不再信任該信息。
(2)數字簽名。數字簽名實際上是運用公私鑰加密技術使信息具有不可抵賴性，其具體過程為：文件的發送方從文件中生成一個數字摘要，用自己的私鑰對這個數字摘要進行加密，從而形成數字簽名。這個被加密的數字簽名文件作為附件和原始文件一起發送給接收者。接收方收到信息后就用發送方的公開密鑰對摘要進行解密，如果解出了正確的摘要，即該摘要可以確認原始文件沒有被更改過。那么說明這個信息確實為發送者發出的。于是實現了對原始文件的鑒別和不可抵賴性。
(3)數字時間戳。數字時間戳技術或DTS是對數字文件或交易信息進行日期簽署的一項第三方服務。本質上數字時間戳技術與數字簽名技術如出一轍。加蓋數字時間戳后的信息不能進行偽造、篡改和抵賴，并為信息提供了可靠的時間信息以備查用。
五、小結
本文分析了目前電子商務領域所使用的安全技術：防火墻技術，數據加密技術，數字簽名技術，以及安全協議，指出了它們使用范圍及其優缺點。但必須強調說明的是，電子商務的安全運行，僅從技術角度防范是遠遠不夠的，還必須完善電子商務立法，以規范飛速發展的電子商務現實中存在的各類問題，從而引導和促進我國電子商務快速健康發展。
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一、引言
隨著信息技術和計算機網絡的迅猛發展，基于Internet的電子商務也隨之而生，并在近年來獲得了巨大的發展。電子商務作為一種全新的商業應用形式，改變了傳統商務的運作模式，極大地提高了商務效率，降低了交易的成本。然而，由于互聯網開放性的特點，安全問題也自始至終制約著電子商務的發展。因此，建立一個安全可靠的電子商務應用環境，已經成為影響到電子商務發展的關鍵性課題。
二、電子商務面臨的安全問題
1.信息泄漏。在電子商務中主要表現為商業機密的泄露，包括兩個方面:一是交易雙方進行交易的內容被第三方竊取；二是交易一方提供給另一方使用的文件被第三方非法使用。
2.信息被篡改。電子的交易信息在網絡上傳輸的過程中，可能被他人非法修改、刪除或被多次使用，這樣就使信息失去了真實性和完整性。
3.身份識別。身份識別在電子商務中涉及兩個方面的問題：一是如果不進行身份識別，第三方就有可能假冒交易一方的身份，破壞交易、敗壞被假冒一方的信譽或盜取交易成果；二是不可抵賴性，交易雙方對自己的行為應負有一定的責任，信息發送者和接受者都不能對此予以否認。進行身份識別就是防止電子商務活動中的假冒行為和交易被否認的行為。
4.信息破壞。一是網絡傳輸的可靠性，網絡的硬件或軟件可能會出現問題而導致交易信息丟失與謬誤；二是惡意破壞，計算機網絡本身遭到一些惡意程序的破壞，例如病毒破壞、黑客入侵等。
三、電子商務的安全要素
1.有效性。電子商務作為貿易的一種形式，其信息的有效性將直接關系到個人、企業或國家的經濟利益和聲譽。因此，要對一切潛在的威脅加以控制和預防，以保證貿易數據在確定的時刻和地點是有效的。
2.機密性。電子商務是建立在一個較為開放的網絡環境上的，維護商業機密是電子商務全面推廣應用的重要保障。因此，要預防非法的信息存取和信息在傳輸過程中被非法竊取。解決數據機密性的一般方法是采用加密手段。
3.完整性。由于數據輸入時的意外差錯或欺詐行為，可能導致貿易各方的差異。此外，數據傳輸過程中的丟失、重復或傳送的次序差異也會導致貿易各方的不同。因此，要預防對隨意生成、修改和刪除，同時要防止數據傳送過程中的丟失和重復并保證傳送次序的統一。
4.不可抵賴性。電子商務可能直接關系到貿易雙方的商業交易，如何確定要進行交易的貿易方正是進行交易所期望的貿易方這一問題則是保證電子商務順利進行的關鍵。在交易進行時，交易各方必須附帶含有自身特征、無法由別人復制的信息，以保證交易后發生糾紛時有所對證。
四、電子商務采用的主要安全技術手段
1.防火墻技術。防火墻就是在網絡邊界上建立相應的網絡通信監控系統，用來保障計算機網絡的安全，它是一種控制技術，既可以是一種軟件產品，又可以制作或嵌入到某種硬件產品中。所有來自Internet的傳輸信息或發出的信息都必須經過防火墻。這樣，防火墻就起到了保護諸如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、在特定的系統間進行信息交換等安全的作用。實現防火墻技術的主要途徑有：分組過濾和代理服務。分組過濾：這是一種基于路由器的防火墻。它是在網間的路由器中按網絡安全策略設置一張訪問表或黑名單，即借助數據分組中的IP地址確定什么類型的信息允許通過防火墻，什么類型的信息不允許通過。防火墻的職責就是根據訪問表(或黑名單)對進出路由器的分組進行檢查和過濾。這種防火墻簡單易行，但不能完全有效地防范非法攻擊。
目前，80%的防火墻都是采用這種技術。代理服務：是一種基于代理服務的防火墻，它的安全性高，增加了身份認證與審計跟蹤功能，但速度較慢。所謂審計跟蹤是對網絡系統資源的使用情況提供一個完備的記錄，以便對網絡進行完全監督和控制。通過不斷收集與積累有關出入網絡的完全事件記錄，并有選擇地對其中的一些進行審計跟蹤，發現可能的非法行為并提供有力的證據，然后以秘密的方式向網上的防火墻發出有關信息如黑名單等。防火墻雖然能對外部網絡的功擊實施有效的防護，但對網絡內部信息傳輸的安全卻無能為力，實現電子商務的安全還需要一些保障動態安全的技術。
2.數據加密技術。在電子商務中，數據加密技術是其他安全技術的基礎，也是最主要的安全措施，貿易方可根據需要在信息交換的階段使用。目前，加密技術分為兩類，即對稱加密和非對稱加密。
(1)對稱加密。對稱加密又稱為私鑰加密。發送方用密鑰加密明文，傳送給接收方，接收方用同一密鑰解密。其特點是加密和解密使用的是同一個密鑰。使用對稱加密方法將簡化加密的處理，每個貿易方都不必彼此研究和交換專用的加密算法，而是采用相同的加密算法并只交換共享的專用密鑰。比較著名的對稱加密算法是：美國國家標準局提出的DES(DataEncryption Standard，數據加密標準)。對稱加密方式存在的一個問題是無法鑒別貿易發起方或貿易最終方。因為貿易雙方共享同一把專用密鑰，貿易雙方的任何信息都是通過這把密鑰加密后傳送給對方的。
(2)非對稱加密。非對稱加密又稱為公鑰加密。公鑰加密法是在對數據加解密時，使用不同的密鑰，通信雙方各具有兩把密鑰，即一把公鑰和一把密鑰。公鑰對外界公開，私鑰自己保管，用公鑰加密的信息，只能用對應的私鑰解密。同樣地，用私鑰加密的數據只能用對應的公鑰解密。RSA(即Rivest，ShamirAdleman)算法是非對稱加密領域內最為著名的算法。貿易方利用該方案實現機密信息交換的基本過程是：貿易方甲生成一對密鑰并將其中的一把作為公開密鑰向其他貿易方公開，得到該公開密鑰的貿易方乙使用該密鑰對機密信息進行加密后再發送給貿易方甲；貿易方甲再用自己保存的另一把私有密鑰對加密后的信息進行解密。貿易方甲只能用其私有密鑰解密由其公開密鑰加密后的任何信息。為了充分發揮對稱和非對稱加密體制各自的優點，在實際應用中通常將這兩種加密體制結合在一起使用，比如：利用DES來加密信息，而采用RSA來傳遞對稱加密體制中的密鑰。
3.數字簽名技術。僅有加密技術還不足以保證商務信息傳遞的安全，在確保信息完整性方面，數字簽名技術占據著不可替代的位置。目前數字簽名的應用主要有數字摘要、數字簽名和數字時間戳技術。
(1)數字摘要。數字摘要是對一條原始信息進行單向哈希(Hash)函數變換運算得到的一個長度一定的摘要信息。該摘要與原始信息一一對應，即不同的原始信息必然得到一個不同的摘要。若信息的完整性遭到破壞，信息就無法通過原始摘要信息的驗證，成為無效信息，信息接收者便可以選擇不再信任該信息。
(2)數字簽名。數字簽名實際上是運用公私鑰加密技術使信息具有不可抵賴性，其具體過程為：文件的發送方從文件中生成一個數字摘要，用自己的私鑰對這個數字摘要進行加密，從而形成數字簽名。這個被加密的數字簽名文件作為附件和原始文件一起發送給接收者。接收方收到信息后就用發送方的公開密鑰對摘要進行解密，如果解出了正確的摘要，即該摘要可以確認原始文件沒有被更改過。那么說明這個信息確實為發送者發出的。于是實現了對原始文件的鑒別和不可抵賴性。
(3)數字時間戳。數字時間戳技術或DTS是對數字文件或交易信息進行日期簽署的一項第三方服務。本質上數字時間戳技術與數字簽名技術如出一轍。加蓋數字時間戳后的信息不能進行偽造、篡改和抵賴，并為信息提供了可靠的時間信息以備查用。
五、小結
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