09 第9章 网上支付安全技术.pptx

第1页：第9章 网上支付安全技术 章节目录

第9章网上支付安全技术9.1网上支付安全概述9.1.1网上支付的安全问9.1.2网上支付的安全需9.1.3网上支付的安全技术9.2密码技术9.2.1对称密钥体制9.2.2公开密钥体制9.2.3混合密钥加密技术9.3数字证书技术9.3.1消息摘要9.3.2数字签名9.3.3数字时间戳9.3.4数字证书9.4认证技术9.4.1身份认证技术9.4.2报文认证技术9.4.3 CA认证9.5 PKI安全体系9.5.1 PKI的定义9.5.2 PKI的构成组件9.5.3 PKI的实体模型9.5.4 PKI的信任结构

第2页：教学目标与要求

• 教学目标与要求
• 了解网上支付中可能存在的风险
• 掌握网上支付的相关安全需求；
• 了解保障网上支付安全的多种技术；
• 掌握对称密钥体制原理及其常用的加密算法DES；
• 掌握公开密钥体制原理及其常用的加密算法RSA；
• 了解数字签名的概念及原理；
• 掌握数字证书的主要内容及其实现技术
• 了解消息摘要、数字时间戳等安全技术
• 了解网上支付中常用的几种认证技术。

第3页：知识架构

本页为知识架构的图示页面说明，建议结合图片阅读本章知识点之间的层级关系。

第4页：网上支付安全概述网上支付不同于传统支付方

9.1网上支付安全概述网上支付不同于传统支付方式，它是基于互联网的实时支付结算活动。互联网开放式的信息交换方式使其网络安全具有很大脆弱性，决定了网上支付活动将面临不同类型的网络安全方面的挑战。本章分析网上支付面临的各种安全性威胁，讨论基于Internet进行的支付活动提出的安全需求，提出相应的安全控制要求，并概要介绍相关安全保密技术。

第5页：网上支付的安全问题现阶段主要的支付风险

网上支付的安全问题现阶段主要的支付风险：9.1.1网上支付的安全问题现阶段主要的支付风险

• 支付被中断
• 身份识别问题
• 支付信息被伪造、篡改
• 支付信息被泄漏
• 支付信息被抵赖

第6页：网上支付的安全需求网上支付中的安全需求

网上支付的安全需求网上支付中的安全需求：9.1.2网上支付的安全需求网上支付中的安全需求

• 身份的可认证性
• 数据的机密性
• 信息的完整性
• 不可抵赖性
• 时间戳服务

第7页：网上支付的安全技术网上支付中的安全保密技

网上支付的安全技术网上支付中的安全保密技：9.1.3网上支付的安全技术网上支付中的安全保密技术

• 密码技术
• 认证技术
• 安全电子交易协议
• 黑客防范技术
• 虚拟专用网技术
• 反病毒技术

第8页：9.2 密码技术使用密码算法对数据作变换

9.2密码技术密码技术使用密码算法对数据作变换，使得只有密钥持有人才能恢复数据面貌，主要目的是防止信息的非授权泄漏。现代密码学的基本原则是：一切密码寓于密钥之中即算法公开，密钥保密。常用密码体制可分为对称密钥体制、公开密钥体制两大类。。

第9页：9.2.1 对称密钥体制

9.2.1对称密钥体制1、定义指加密密钥和解密密钥为同一密钥或虽然不相同，但由其中任意一个可以很容易地推导出另一个的密码算法。2、优点加密算法简短高效，破译困难；处理速度快，计算开销小，尤其适合加密大量数据。3、分类按照对明文数据的加密方式不同，可以分为序列密码和分组密码两类。

第10页：对称密钥体制DES算法一个分组加密算法

9.2.1对称密钥体制DES算法一个分组加密算法，它以64 bit位为分组对数据加密，其中有8 bit奇偶校验，有效密钥长度为56 bit。DES是一个对称算法，加密和解密用的是同一算法。64位一组的明文从算法的一端输入，64位的密文从另一端输出。DES的安全性依赖于所用的密钥。

第11页：9.2.1 对称密钥体制DES加密步骤

9.2.1对称密钥体制DES加密步骤：（1）初始变换（2）迭代变换（3）逆初始变换

第12页：9.2.1 对称密钥体制TDES算法

9.2.1对称密钥体制TDES算法：使用2个56位的密钥对明文进行三次DES算法。假设这两个密钥是K1和K2。

第13页：对称密钥体制IDEA算法这种算法是在DE

9.2.1对称密钥体制IDEA算法这种算法是在DES算法的基础上发展出来的，类似于三重DES。对64位大小的数据块进行加密的分组加密算法，密钥长度为128位。基于“相异代数群上的混合运算”设计思想，算法用硬件和软件实现都很容易，且比DES在实现上快。

第14页：9.2.2 公开密钥体制

9.2.2公开密钥体制1、定义指加密密钥和解密密钥为两个不同密钥的密码算法，又称非对称密码术。2、优点通信双方事先不需要通过保密信道交换密钥，便于密钥管理、分发。3、分类常用的非对称密钥算法有RSA算法、DH算法、ECC算法等。

第15页：公开密钥体制RSA算法RSA算法是根据寻

9.2.2公开密钥体制RSA算法RSA算法是根据寻求两个大素数比较简单，而将它们的乘积分解开则极其困难这一原理来设计的。每个用户有两个密钥，加密密钥PK=（e,n）和解密密钥SK=（d,n）。用户把加密密钥公开，使得系统中的任何其他用户都可以使用，而对解密密钥保密。

第16页：9.2.2 公开密钥体制

9.2.2公开密钥体制(1)任意选取两个大素数p和q。(2)计算乘积：n = p*q(3)计算n的欧拉函数（p-1）*（q-1）(4)随机选取加密密钥e，使e和（p-1）*（q-1）互素。(5)计算解密密钥d，以满足e*d=1 mod（（p-1）*（q-1））。其中，公钥= {e, n},私钥= {d, n}。(6)选好这些参数后，将明文划分成长度小于log n位的明文块。若用m表示明文，用整数c表示密文。RSA具体算法描述：

第17页：公开密钥体制C=memod nRSA加密

9.2.2公开密钥体制C=memod nRSA加密过程：RSA解密过程：m=cdmod nRSA安全性：RSA算法的安全性基于数论中大数分解质因子的困难性。从一个公开密钥和密文中恢复出明文的难度等价于分解两个大素数之积。因子分解越困难，密码就越难以破译，加密强度就越高，所以RSA需采用足够大的整数密钥。

第18页：公开密钥体制DH算法实质是通信双方进行密

9.2.2公开密钥体制DH算法实质是通信双方进行密钥协定的协议：两个实体中的任何一个使用自己的私钥和另一实体的公钥，得到一个对称密钥。其安全性基于有限域上计算离散对数的困难性。研究表明：所使用的DH密钥至少需要1024位，才能保证有足够的中、长期安全。

第19页：公开密钥体制ECC算法ECC算法是基于椭

9.2.2公开密钥体制ECC算法ECC算法是基于椭圆曲线数学的一种公钥密码的方法。ECC实际上代表着一类非对称加密方法，它的许多形式可能有稍微的不同，但所有的都依赖于解决椭圆曲线离散对数问题的困难性上。它可以与DH等算法联合应用，组成ECDH等算法。

第20页：9.2.3 混合加密技术混合加密示例

9.2.3混合加密技术混合加密示例：(1) A生成一随机的对称密钥，又称会话密钥。(2) A用会话密钥加密明文。(3) A用B的公钥加密会话密钥。(4) A将密文及加密后的会话密钥传递给B。(5) B使用自己的私钥解密会话密钥。(6) B使用会话密钥解密密文，得到明文

第21页：9.3 数字证书技术

• 9.3数字证书技术
• 消息摘要
• 数字签名
• 数字时间戳
• 数字证书本节目的是解释如何利用数字证书及其相关技术来提供保证公钥及其相关信息不被篡改、能把公钥和它的声称所有者绑定等机制。

第22页：9.3.1 消息摘要

9.3.1消息摘要1、定义消息摘要是一种散列(Hash)变换，能对不同长度的输入信息产生固定长度的输出即一个单独的128~256位的大数。这个大数称为原消息的“消息摘要”或“散列”。。2、优点消息摘要用来保证消息的完整性。消息摘要函数比对称加密算法的速度还快，具有广泛应用。

第23页：消息摘要构造消息摘要函数的常用方法

9.3.1消息摘要构造消息摘要函数的常用方法：1）MD5 (Message Digest Algorithm–5)算法2）SHA (Secure Hash Algorithm)算法

第24页：数字签名定义数字签名是附加在数据单元上的

9.3.2数字签名定义数字签名是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换。这种数据或变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元的来源和数据单元的完整性并保护数据，防止被人进行伪造。数字签名技术是结合消息摘要函数和公钥加密算法的典型应用，主要应用在数字证书和交易通讯过程中。

第25页：9.3.2 数字签名若A向B发送消息

9.3.2数字签名若A向B发送消息：1、消息摘要的生成原文A消息摘要A单向HASH2、数字签名的生成用户A消息摘要签名签名文AA的RSA私钥原文A签名并发送用户A签名文A用户B＋3、发送签名文

第26页：9.3.2 数字签名B接收消息

9.3.2数字签名B接收消息、验证签名：否是原文A单向HASH用户B消息摘要A’签名文AOK ?验证签名A的RSA公钥合法指令非法指令

第27页：9.3.2 数字签名的安全性

9.3.2 数字签名的安全性：9.3.2数字签名数字签名的安全性

• 信息的完整性
• 信源确认
• 不可否认性

第28页：9.3.3 数字时间戳服务

9.3.3 数字时间戳服务：9.3.3数字时间戳数字时间戳服务（DTS）通常是由专门的机构提供的网上安全服务项目。

• 需加时间戳的文件的摘要(digest)；
• DTS收到文件的日期和时间；
• DTS的数字签名。数字时间戳的构成：

第29页：9.3.3 数字时间戳的生成

9.3.3数字时间戳数字时间戳的生成：

第30页：9.3.4 数字证书的定义

9.3.4 数字证书的定义：9.3.4数字证书数字证书的定义

• 数字证书是各类实体(持卡人/个人、商户/企业、网关/银行等)在网上进行信息交流及商务活动的身份证明。
• 数字证书由公钥、公钥所有者的标识及被信任的第三方对上述信息的数字签名构成。公证方的数字签名保证公钥及其所有者的对应关系，同时保证证书中的公钥信息不会被篡改。
• 数字证书由独立的证书发行机构发布。数字证书各不相同，每种证书可提供不同级别的可信度。

第31页：9.3.4 数字证书示例

9.3.4数字证书数字证书示例：X.509公钥证书的结构版本号序列号签名颁发者有效期主体主体公钥颁发者唯一标识主体唯一标识扩展由授权CA签名颁发（颁发者）证书的版本标识符（例如：版本3）标识证书的唯一整数用来签名的算法识别符证书有效时间段证书颁发者唯一识别名证书拥有者唯一识别名证书拥有者的公钥（和算法标识符）颁发者的可选唯一标识别符主体的唯一识别符可选扩展

第32页：9.3.4 数字证书的分类

9.3.4 数字证书的分类：9.3.4数字证书数字证书的分类

• 服务器证书用来证明服务器的身份和进行通信加密。
• 电子邮件证书用来证明电子邮件发件人的真实性。
• 客户端个人证书用来进行身份验证和电子签名

第33页：9.4 数字证书技术

• 9.4数字证书技术
• 消息摘要
• 数字签名
• 数字时间戳
• 数字证书本节目的是解释如何利用数字证书及其相关技术来提供保证公钥及其相关信息不被篡改、能把公钥和它的声称所有者绑定等机制。

第34页：9.4 认证技术

• 9.4认证技术
• 身份认证技术
• 报文认证技术
• CA认证认证技术是网上支付安全的一个重要保障，也是信息安全理论与技术的一个重要内容。认证主要包括如下几个方面的内容。

第35页：9.4.1 身份认证技术

• 9.4.1身份认证技术
• 基于口令的身份认证系统为合法用户建立用户名/口令对。当被认证对象使用某项功能时，提供服务的认证方要求被认证对象提交用户名和口令。
• 基于物理证件的身份认证利用授权用户所拥有的某种东西来进行访问控制的认证方法。物理证件是一种个人持有物，其作用类似于钥匙用于启动信息系统。
• 基于人体生物学特征的身份认证指根据指纹、视网膜、面型、声音等人体组织特征的识别，进行身份认证。

第36页：9.4.2 报文认证技术

9.4.2报文认证技术1．基于对称密码体制的报文认证2．基于公钥体制的报文认证

第37页：9.4.3 CA认证

• 9.4.3CA认证
• 认证中心作为受信任的第三方，需要承担网上安全电子交易的认证服务，主要负责产生、分配并管理用户的数字证书。它通过自身的注册审核体系，核实进行证书申请的用户身份和各项相关信息，使网上交易用户属性的客观真实性与证书的真实性一致。
• CA中心对网上交易活动中的数据加密、数据签名、数据完整性以及身份鉴别所需的密钥和认证实施统一的集中化管理，支持网上交易的参与者在网络环境下建立和维护平等的信任关系。

第38页：PKI安全体系本节分析PKI提供的核心服

9.5 PKI安全体系本节分析PKI提供的核心服务、基本职能、构成组件。讨论PKI系统中的实体模型，比较各种PKI系统中常用信任结构的特点和适用范围，并给出PKI的相关安全协议以及实现标准。

第39页：PKI定义PKI是指一个利用公钥密码技术

9.5.1PKI定义PKI

9.5.1PKI定义PKI是指一个利用公钥密码技术在开放的网络环境中提供数据加密以及数据签名服务的综合系统。其主要目的是通过自动管理密钥和证书，为用户建立起一个安全的网络运行环境，使用户可以在多种应用环境下方便的使用加密和数字签名技术，从而保证网上数据的机密性、完整性、有效性、不可否认性。

第40页：9.5.2 PKI的构成组件

• 9.5.2PKI的构成组件
• 认证机构CA
• 数字证书
• 证书库
• 密钥备份及恢复系统
• 证书作废处理系统
• PKI应用接口系统

第41页：9.5.3 PKI的实体模型

9.5.3PKI的实体模型

第42页：9.5.4 PKI的信任结构

• 9.5.4PKI的信任结构
• 认证机构的严格层次结构
• 分布式信任结构
• 基于WEB信任结构
• 用户中心信任结构
• 交叉认证