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電子商務的安全協(xié)議分析

文檔作者：覃如賢文檔來源：西南科技大學應用技術學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年04月11日
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電子商務的安全協(xié)議分析
覃如賢
西南科技大學應用技術學院四川621000
摘要：本文對目前用于保障電子商務安全的一些典型協(xié)議進行了簡要介紹，重點介紹了sSL協(xié)議和SET協(xié)議，對它們
的作用，解決的關鍵問題及安全性等進行了描述。并對SSL協(xié)議和SET協(xié)議進行了簡要的比較。
關鍵詞：電子商務·安全，協(xié)議；網(wǎng)絡
0前言
為了保障電子商務安全性，人們制定了各種安全協(xié)議，
來規(guī)范在Intemet上的商務活動流程。典型的電子商務安全
協(xié)議有SSL和SET。
l SSL協(xié)議
1．1 協(xié)議簡介
SSL協(xié)議是基于w曲應用的安全協(xié)議，該協(xié)議向基于
TCMP的客戶／服務器應用程序提供客戶端和服務器的鑒別、
數(shù)據(jù)完整性及信息機密性等安全措施。通過在應用程序進行
數(shù)據(jù)交換前交換SSL初始握手信息，來實現(xiàn)安全性審查。在
SsL握手信息中采用了DES、MD5等加密技術來實現(xiàn)機密性
和數(shù)據(jù)完整性。并采用X．509的數(shù)字證書實現(xiàn)鑒別。
SSL提供如下安全服務：
秘密性。SSL客戶機和服務器之間通過密碼算法和密鑰
的協(xié)商，建立起安全通道。以后在安全通道中傳輸?shù)乃行?
息都經(jīng)過加密處理．網(wǎng)絡中的非法竊聽者所獲取的信息都將
是無意義的密文。
完整性。SsL利用密碼算法和h鸛h函數(shù)，通過對傳輸信
息特征值的提取來保證信息的完整性，確保要傳輸?shù)男畔⑷?
部到達目的地，可避免服務器和客戶機間的信息內(nèi)容被破壞。
認證性。利用證書技術和可信的第三方CA，可讓客戶
機和服務器相互識別對方身份。為驗證證書持有者是合法用
戶，SsL要求證書持有者在握手時桕互交換數(shù)字證書，通過
驗證來保證對方身份合法。
SSL分為兩層。一是握手層，二是記錄層。SSL握手協(xié)
議描述建立安全連接的過程，在客戶和服務器傳送應用層數(shù)
據(jù)之前，完成諸如加密算法和會話密鑰的確定，通信雙方的
身份驗證等功能l SSL記錄協(xié)議定義了數(shù)據(jù)傳送的格式，上
層數(shù)據(jù)包括ssL握手協(xié)議建立安全連接時所需傳送的數(shù)據(jù)都
通過SSL記錄協(xié)議再往下層傳送。這樣，應用層通過SSL
協(xié)議把數(shù)據(jù)傳給傳輸層時，已是被加密后的數(shù)據(jù)，此時
TcP／IP協(xié)議只需負責將其可靠地傳送到目的地，彌補了
1℃MP協(xié)議安全性較差的弱點。
1．2 SSL協(xié)議的作用
SSL標準解決以下幾個問題：
客戶對服務器的身份確認：SSL服務器允許客戶的瀏覽
器，使用標準的公鑰加密技術和一些可靠的認證中心(CA)的
證書，來確認服務器的合法性(檢驗服務器的證書和ID的合
法性)。對于用戶服務器身份的確認與否是非常重要的，因為
客戶可能向服務器發(fā)送自己的信用卡密碼。
服務器對客戶的身份確認：容許SSL服務器確認客戶的
身份，SsL協(xié)議容許客戶服務器的軟件通過公鑰技術和可信
賴的證書，來確認客戶的身份(客戶的證書client’s certificate)。
建立起服務器和客戶之間安全的數(shù)據(jù)通道：SSL要求客
戶和服務器之間的所有的發(fā)送數(shù)據(jù)都被發(fā)送端加密，所有的
接收數(shù)據(jù)都被接收端解密，這樣才能提供一個高水平的安全
保證。同時SSL協(xié)議會在傳輸過程中解查數(shù)據(jù)是否被中途
修改。
1．3 SSL的安全性
SSL協(xié)議存在的缺點：
(1)系統(tǒng)不符合中國國務院最新頒布的《商用密碼管理
條例》中對商用密碼產(chǎn)品不得使用國外密碼算法的規(guī)定，要
∞”．3呶I醢匿愆技術與應用17
萬方數(shù)據(jù)
通過國家密碼管理委員會的審批會遇到相當困難。
(2)系統(tǒng)安全性差。SSL協(xié)議的數(shù)據(jù)安全性其實就是建
立在RSA等算法的安全性上，因此從本質(zhì)上來講，攻破RSA
等算法就等同于攻破此協(xié)議。由于美國政府的出口限制，使
得進入我國的實現(xiàn)了SSL的產(chǎn)品(w曲瀏覽器和服務器)均只
能提供512比特RSA公鑰，40比特對稱密鑰的加密。
但總的來講，SSL協(xié)議的安全性能是好的，而且隨著SSL
協(xié)議的不斷改進，更多的安全性能好的加密算法被采用，邏
輯上的缺陷被彌補，SSL協(xié)議的安全性能會不斷加強。
1．4雙向認證SSL協(xié)議的具體過程
(1)瀏覽器發(fā)送一個連接請求給安全服務器。
(2)服務器將自己的證書，以及同證書相關的信息發(fā)送
給客戶瀏覽器。
(3)客戶瀏覽器檢查服務器送過來的證書是否是由自己
信賴的CA中心所簽發(fā)的。如果是，就繼續(xù)執(zhí)行協(xié)議·如果
不是，客戶瀏覽器就給客戶一個警告消息：警告客戶這個證
書不是可以信賴的，詢問客戶是否需要繼續(xù)。
(4)接著客戶瀏覽器比較證書里的消息，例如域名和公
鑰，與服務器剛剛發(fā)送的相關消息是否一致，如果是一致的，
客戶瀏覽器認可這個服務器的合法身份。
(5)服務器要求客戶發(fā)送客戶自己的證書。收到后，服
務器驗證客戶的證書，如果沒有通過驗證，拒絕連接·如果
通過驗證，服務器獲得用戶的公鑰。
(6)客戶瀏覽器告訴服務器自己所能夠支持的通訊對稱
密碼方案。
(7)服務器從客戶送發(fā)送過來的密碼方案中，選擇一種
加密程度最高的密碼方案，用客戶的公鑰加過密后通知瀏覽器。
(8)瀏覽器針對這個密碼方案，選擇一個通話密鑰，接
著用服務器的公鑰加過密后發(fā)送給服務器。
(9)服務器接收到瀏覽器送過來的消息，用自己的私鑰
解密，獲得通話密鑰。
(10)服務器，瀏覽器接下來的通訊都用是經(jīng)過對稱密
碼方案，對稱密鑰加過密的。
上面所述的是雙向認證SSL協(xié)議的具體通訊過程，這種
情況要求服務器和用戶雙方都有證書。單向認證SSL協(xié)議不
需要客戶擁有CA證書，具體的過程相對于上面的敘述，只
需將服務器端驗證客戶證書的過程去掉，以及在協(xié)商對稱密
碼方案，對稱通話密鑰時，服務器發(fā)送給客戶的是沒有加過
密的(這并不影響SSL過程的安會性)。
18 皤安寶技術與四用∞11．3
這樣，雙方具體的通訊內(nèi)客，就是加過密的數(shù)據(jù)，如果
有第三方攻擊，獲得的只是加密的數(shù)據(jù)，第三方要獲得有用
的信息，就需要對加密的數(shù)據(jù)進行解密，這時候的安全就依
賴于密碼方案的安全。只要通訊密鑰長度足夠的長，就足夠
的安全。
2 SET協(xié)議
2．1 SET概述
SET是進行在線交易的安全標準，它采用公鑰密碼體翩
和x．509數(shù)字證書標準，主要應用于保障網(wǎng)上購物信息的安
全性。
由于SET提供了消費者．商家和銀行之間的認證，確保
了交易數(shù)據(jù)的機密性、真實性、完整性和交易的不可否認性，
特別是保證不將消費者銀行卡號暴露給商家等優(yōu)點，它成為
了目前公認的信用卡／借記卡的網(wǎng)上交易的國際安全標準。
SET主要適用于因特網(wǎng)上的卡交易。sET交易雖然沒有
傳統(tǒng)的面對面交易過程，但與傳統(tǒng)交易類似，也涉及到三種
實體：持卡人，商戶。金融機構(gòu)。持卡人是通過自己的計算
機，瀏覽到商戶建立在因特網(wǎng)上的網(wǎng)站，選購商品，然后通
過金融機構(gòu)在網(wǎng)上的代表一支付網(wǎng)關進行支付。
2．2 SET協(xié)議的目標
SET要達到的目標是：
(1)信息在公共因特網(wǎng)上安全傳輸，保證網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)
據(jù)不被黑客竊取。
(2)訂單信息和個人賬號信息隔離。在將包括持卡人賬
號信息在內(nèi)的訂單送到商家時，商家只能看到訂貨信息，而
看不到持卡人的賬戶信息。
(3)持卡人和商家相互認證，以確保交易各方的真實身
份。通常，第三方機構(gòu)負責為在線交易的各方提供信用擔保。
(4)要求軟件遵循相同協(xié)議和消息格式，使不同廠家開
發(fā)的軟件具有兼容性和互操作性，并且可以運行在不同的硬
件和操作系統(tǒng)平臺上。
SET協(xié)議涉及的當事人包括持卡人、發(fā)卡機構(gòu)、商家、
銀行以及支付網(wǎng)關。他們在SET協(xié)議中扮演的角色各不相同
(如圖1所示)。
圖1 SET系統(tǒng)中參與方之間的關系圖
萬方數(shù)據(jù)
2．3 SET協(xié)議的購物流程
一個較為簡單和完整的購物流程如下所述(如圖2)。
圖2網(wǎng)上交易流程
(1)持卡入使用溯覽器在商家的w|eb頁面上查看和瀏覽
在線商品及目錄。
(2)持卡人選擇要購買的商品。
(3)持卡人填寫訂單，包括項目列表、價格、總價、運
費、搬運費和稅費等。訂單可通過電子化方式從商家傳過來，
或由持卡人的電子購物軟件建立。有些在線商店允許持卡人
與商家協(xié)商物品的價格(例如出示老客戶證明或給出競爭對
手的價格等)。
(4)持卡人選擇付款方式，此時sET開始介入。
(5)持卡人通過網(wǎng)絡發(fā)送給商家一個完整的訂單及要求
付款的指令。在SET中，訂單和付款指令由持卡人進行數(shù)字
簽名，同時，利用雙重簽名技術保證商家看不到持卡人的賬
號信息。
(6)商家接受訂單，通過支付網(wǎng)關向持卡人的金融機構(gòu)
請求支付認可。在銀行和發(fā)卡機構(gòu)確認和批準交易后，支付
網(wǎng)關給商家返回確認信息。
(7)商家通過網(wǎng)絡給顧客發(fā)送訂單確認信息。客戶端軟
件可記錄交易日志，以備將來查詢。
(8)商家為顧客配送貨物，完成訂購服務。
(9)商家可以立即請求銀行將錢從購物者的賬號轉(zhuǎn)移到
商家賬號，也可以等到某一時間，請求成批劃賬處理。到此
為止，一個購買過程結(jié)束。
在該購物過程中，前三步與SET協(xié)議無關，從第四步
SET協(xié)議開始起作用。在處理過程中，SET對通信協(xié)議，請
求信息格式、數(shù)據(jù)類型定義等都有明確的規(guī)定。同時，在操
作的每一步，持卡人、商家、支付網(wǎng)關等都需要通過CA安
全認證中心來驗證交易各方的身份，以確保對方不是冒名頂替。
2．4 SET交易的安全性
(1)信息的機密性：SET系統(tǒng)中，敏感信息(如持卡人的
賬戶和支付信息)是加密傳送的，不會被未經(jīng)許可的一方訪問。
(2)數(shù)據(jù)的完整性：通過數(shù)字簽名，保證在傳送者和接
收者傳送消息期間，消息的內(nèi)容不會被修改。
(3)身份的驗證：通過使用證書和數(shù)字簽名，可為交易
各方提供認證對方身份的依據(jù)，即保證信息的真實性。
(4)交易的不可否認性：通過使用數(shù)字簽名，可以防止
交易中的一方抵賴已發(fā)生的交易。
(5)互操作性：通過使用特定的協(xié)議和消息格式，SET
系統(tǒng)可提供在不同的軟硬件平臺操作的同等能力。
在整個電子交易過程中，SET利用各種加密方法、數(shù)字
簽名、證書認征等技術手段為網(wǎng)上交易的各方提供了最全面
的保護，確保r電子交易的安全、有序的進行。
sET提供電子商務的特殊安全需要：支付信息和訂單信
息的安全保密；使用數(shù)字簽名確保支付信息的完整性；使用
數(shù)字簽名和消費者證書，進行消費者銀行的認證；使用數(shù)字
簽名和商家證書，進行商家的認證，保證所有方事務的不可
否認性。
3 SSL與SET的比較
從以下4個方面來比較SSL和SET的異同。
(1)認證機制：SET的安全要求較高，因此，所有參與
SET交易的成員(持卡人，商家、支付網(wǎng)關等)都必須先申請
數(shù)字證書來識別身份，而在ssL中只有商店端的服務器需要
認證。客戶端認證則是有選擇性的。
(2)設置成本：持卡者希望申請SET交易，除了必須先
申請數(shù)字證書之外，也必須在計算機上安裝符合SET規(guī)格的
電子錢包軟件，而SSL交易則不需要另外安裝軟件。
(3)安全性：一般公認sET的安全性較ssL高，主要
是因為整個交易過程中，包括持卡人到商店端、商店到付款
轉(zhuǎn)接站再到銀行網(wǎng)絡，都受到嚴密的保護，而SsL的安全范
圍只限于持卡人到商店端的信息交換。
(4)基于W曲的應用：SET是為信用卡交易提供安全的，
它更通用一些。然而，如果電子商務應用只通過W曲或是電
子郵件，則可能并不需要SET。
SET從技術上和流程上都相對優(yōu)于SSL，但并不表示
sET會超過SSL也不會取代SsL，主要原因是SET成本高，
互操作性差。實現(xiàn)過程復雜，還有待完善。
【F轉(zhuǎn)lO頁】
∞11．3面醅安寶技玳與應用19
酉賺
萬方數(shù)據(jù)
處理，它需要每個節(jié)點都運行OLSR安全路由協(xié)議，因此，
它對節(jié)點的計算資源消耗更大。
(2)報警機制：主要考慮解決誤判現(xiàn)象引起的合法節(jié)點
問不能通信的問題。節(jié)點不輕易將未經(jīng)確認的偽鄰居進行移
除和屏蔽，而是在檢測到蟲洞攻擊后向網(wǎng)絡的管理者或用戶
做反饋，由它們進行進一步處理。報警機制在網(wǎng)絡中劃分不
同區(qū)域，每個區(qū)域選擇一個信任節(jié)點進行蟲洞攻擊檢測，區(qū)
域的大小由檢測級別決定，檢測級別越高，區(qū)域劃分就越小。
這種機制需要網(wǎng)絡提供一種輔助方案來完成被信任的檢測
節(jié)點的選取。
3 結(jié)語
本文綜合分析已有安全路由協(xié)議的策略．根據(jù)蟲洞攻擊
的原理和特性，提出了一種較為簡便的蟲洞攻擊檢鍘算
法——HIDA算法。HIDA算法的主要思想是通過分析蟲洞
攻擊在網(wǎng)絡中產(chǎn)生偽鄰居的特殊現(xiàn)象，采用偽鄰居檢測的手
段來防御攻擊。
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