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网络支付的安全及相关安全技术第1页，本讲稿共58页4.1 网络支付的安全问题与需求4.2 网络支付的安全策略及解决方法4.3 网络支付平台的安全及防火墙技术4.4 数据机密性技术4.5 数据完整性技术4.6 数字证书与认证中心CA4.7 安全网上支付的SSL与SET协议机制主要内容第2页，本讲稿共58页一、网络支付的安全问题与需求l 1.网络支付面临的安全问题v1.电子商务的主要安全隐患 1）系统的中断与瘫痪 2）信息被盗听 3）信息被篡改 4）信息被伪造 5）对交易行为抵赖 第3页，本讲稿共58页一、网络支付的安全问题与需求l 1.网络支付面临的安全问题v2.网络支付的主要安全隐患1）支付账号和密码等隐私支付信息被盗取或盗用2）支付金额被更改3）无法有效验证收款方的身份4）对支付行为进行抵赖、修改或否认5）网络支付系统瘫痪 第4页，本讲稿共58页一、网络支付的安全问题与需求l 2.网络支付的安全需求1.网络上资金流数据的保密性2.相关网络支付结算数据的完整性3.网络上资金结算双方身份的认定4.不可抵赖性5.保证网络支付系统的运行可靠、快捷，做好 数据备份与灾难恢复功能第5页，本讲稿共58页二、网络支付的安全策略及解决方法l 1.网络支付安全策略制定的目的、涵义和原则v 1.制定网络支付安全策略的目的保障相关支付结算信息的机密性、完整性、认证性、不可否认性、不可拒绝性和访问控制性不被破坏；能够有序地、经常地鉴别和测试安全状态；能够对可能的风险做基本评估；系统的安全被破坏后的恢复工作。第6页，本讲稿共58页二、网络支付的安全策略及解决方法l 1.网络支付安全策略制定的目的、涵义和原则v 2.网络支付安全策略的涵义 安全策略必须包含对安全问题的多方面考虑因素。安全策略一般要包含以下内容：认证；访问控制：保密；数据完整性；审计。第7页，本讲稿共58页二、网络支付的安全策略及解决方法l 1.网络支付安全策略制定的目的、涵义和原则v 3.制定网络支付安全策略的基本原则 (1)预防为主 (2)必须根据网络支付结算的安全需要和目标来制定安全策略 (3)根据掌握的实际信息分析第8页，本讲稿共58页二、网络支付的安全策略及解决方法l 2.网络支付安全策略的主要内容1.定义实现安全的网络支付结算的保护资源金融机构公正第三方税务等政府机构安全的通信通道交易方A：机密支付信息交易方B：机密支付信息安全的网络支付系统组成示意图 安全策略具体内容中要定义保护的资源，要定义保护的风险，要吃透电子商务安全的法律法规，最后要建立安全策略和确定一套安全机制。第9页，本讲稿共58页2.定义保护的风险 每一新的网络支付方式推出与应用，均有一定的风险，因为绝对安全的支付手段是没有的，要进行相关风险分析。还要注意网络支付工具使用安全与使用便利、快捷之间的辩证关系。3.吃透电子商务安全与网络支付安全的法律法规4.建立相关安全策略和确定一套安全机制 安全策略中最后要根据定义的保护资源、定义的保护风险、电子商务安全的法律法规，建立安全策略和确定一套安全机制。安全策略是由个人或组织针对网络支付结算安全全面制定的，安全机制是实现安全策略的手段或技术、整套规则和决策 第10页，本讲稿共58页二、网络支付的安全策略及解决方法l 3.保证网络支付安全的解决方法 (1)交易方身份认证 (2)网络支付数据流内容保密 (3)网络支付数据流内容完整性 (4)保证对网络支付行为内容的不可否认性 (5)处理多方贸易业务的多边支付问题 (6)网络支付系统软件、支撑网络平台的正常运行 (7)政府支持相关管理机构的建立和电子商务法律的制定 本章后面的内容就分别叙述相关的方法与解决手段的原理与应用 第11页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 1.网络平台系统的构成及其主要安全威胁 网络平台系统的构成Intranet 电子商务服务器银行专网Internet客户机 支付网关支持网络支付的Internet网络平台系统组成示意图第12页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 1.网络平台系统的构成及其主要安全威胁 公共通信通道Internet的安全威胁 截断堵塞：如切断通讯线路、毁坏硬件、病毒瘫痪软件系统、冗余信息堵塞网络通道等）伪造：伪造客户或商家信息，假冒身份以骗取财物。篡改：为某目的对相关网络支付信息进行篡改 介入：利用特殊软件工具提取Internet上通信的数据，以期破解信息；或进行信息流量分析，对信息的流动情况进行分析；或非法进入系统或数据库，进行破坏、COPY等。第13页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 1.网络平台系统的构成及其主要安全威胁 Intranet的最基本安全需求 网络边界的安全 内部网络的安全 身份验证 授权管理 数据的保密性和完整性 完整的审计、记录、备份机制，以便分析处理第14页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 2.Internet网络平台系统的安全措施 Internet网络平台上安全措施主要从保护网络安全、保护应用的安全和保护系统安全三个方面来叙述。1.保护网络安全(1)全面规划网络平台的安全策略(2)制定网络安全管理措施(3)使用防火墙。(4)尽量记录网络上的一切活动(5)注意对设备的物理保护(6)检查网络平台系统脆弱性(7)可靠的识别和鉴别 第15页，本讲稿共58页2.保护应用的安全 应用安全是针对特定应用(如Web服务器、网络支付专用软件系统)中所建立的安全防护措施，独立于任何网络的安全措施。网络支付协议就很复杂，它涉及购货人、零售商和银行之间的转账，不同参与者之间的通信需要不同水平的保护，需要在应用层上处理。由于现在电子商务中的应用层对安全的要求最严格、最复杂，因此更倾向于在应用层而不是在网络层采取各种安全措施。应用层上的安全业务可以涉及认证、访问控制、机密性、数据完整性、不可否认性、Web安全性、EDI和网络支付等应用的安全性。第16页，本讲稿共58页3.保护系统安全 系统安全性是指从整体系统的角度来进行保护，它与网络系统硬件平台、操作系统、各种应用软件等互相关联。涉及网络支付结算的系统安全包含下述一些措施：(1)检查和确认安装软件中未知的安全漏洞(2)使系统具有最小穿透风险性(3)对入侵进行检测、审计、追踪第17页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 1.防火墙的定义 防火墙(Firewall)，是一种由计算机软件和硬件组成的隔离系统设备，用于在Intranet和Internet之间构筑一道防护屏障，能按设置的条件进行区分，实现内外有别。其主要目标是保护Intranet中的信息、资源等不受来自Internet中非法用户的侵犯，它控制Intranet与Internet之间的所有数据流量。第18页，本讲稿共58页防火墙的应用示意图为：防火墙的应用示意图为：Internet企业内部网络（如Intranet)防火墙系统（堡垒主机+路由器等）非非安安全全网网络络安安全全网网络络第19页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 2.防火墙的功能 双向监控功能 设置用户认证等安全控制机制 防火墙本身无法被穿透 明确Intranet的边界第20页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 3.防火墙的组成Internet网关Intranet外部过滤器内部过滤器不安全网络安全网络防火墙的基本组成框架第21页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 4.电子商务中防火墙与Web服务器的配置方式InternetIntranet不安全网络安全网络业务Web服务器放在防火墙之内的配置图防火墙+路由器Web服务器第22页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 4.电子商务中防火墙与Web服务器的配置方式InternetIntranet不安全网络安全网络业务Web服务器放在防火墙之外的配置图防火墙+路由器Web服务器第23页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 5.防火墙的类型 按防火墙采用的技术分类，主要有包过滤式防火墙、应用级网关和状态检测防火墙包过滤式防火墙Internet包过滤防火墙+路由器Intranet优点：对用户来说是透明的，处理速度快，易于维护，进行网络及维护缺点：不能鉴别不同的用户和防止IP地址盗用，配置繁琐包过滤式的防火墙应用原理示意图第24页，本讲稿共58页 应用级防火墙通常是运行在防火墙上的运行代理服务器软件部分（又名称为应用网关）应用级网关Internet优点：比包过滤式防火墙更为安全、可靠，详细记录所有访问状态信息缺点：速度慢，不允许用户直接访问网络，透明性差Intranet内部服务器等代理服务器路由器应用级网关的应用原理示意图第25页，本讲稿共58页状态监测防火墙 使用一个在网关上执行网络安全策略的软件模块，称为监测引擎，是第三代防火墙技术v 原理 监测引擎软件在不影响网络正常运行的前提下，采用抽取有关数据的方法对网络通信的各层实施监测，抽取状态信息，并动态的保存起来，作为执行安全策略的参考第26页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 6.防火墙的优缺点v优点1.遏制来自Internet各种路线的攻击2.借助网络服务选择，保护网络中脆弱的易受攻击的服务3.监视整个网络的安全性，具有实时报警提醒功能4.作为部署NAT的逻辑地址5.增强内部网中资源的保密性，强化私有权第27页，本讲稿共58页三、网络支付平台的安全及防火墙技术l 3.防火墙技术与应用 6.防火墙的优缺点v缺点1.限制了一些有用的网络服务的使用，降低了网络性能2.只能限制内部用户对外的访问，无法防护来自内部网络用户 的攻击3.不能完全防止传送感染病毒的软件或文件，特别是一些数据 驱动型的攻击数据4.被动防守，不能防备新的网络安全问题第28页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 1.私有密钥加密法 1.私用密钥加密法的定义与应用原理 信息发送方用一个密钥对要发送的数据进行加密，信息的接收方能用同样的密钥解密，而且只能用这一密钥解密。由于双方所用加密和解密的密钥相同，所以叫作对称密钥加密法。比较著名的私有密钥加密算法有DES算法及其各种变形、国际数据加密算法IDEA以及RC4,RC5等第29页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 1.私有密钥加密法 2.私用密钥加密法的使用过程乙银行：有一笔20 000元资金转帐至贵行12345账号上 甲银行乙银行：有一笔20 000元资金转帐至贵行12345账号上 甲银行密钥A密钥A加密解密信息明文信息明文信息密文信息密文网络传输甲银行乙银行第30页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 2.公开密钥加密法 1.公开密钥加密法的定义与应用原理 比较著名的公开密钥加密算法有RSA算法、DSA算法等原理：共用2个密钥，在数学上相关，称作密钥对。用密钥对中任何一个密钥加密，可以用另一个密钥解密，而且只能用此密钥对中的另一个密钥解密。商家采用某种算法（秘钥生成程序）生成了这2个密钥后，将其中一个保存好，叫做私人密钥(Private Key)，将另一个密钥公开散发出去，叫做公开密钥(Public Key)。第31页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 2.公开密钥加密法 2.公开密钥加密法的使用过程乙银行：有一笔20 000元资金转帐至贵行12345账号上 客户甲乙银行：有一笔20 000元资金转帐至贵行12345账号上 客户甲加密解密支付通知明文支付通知明文支付通知密文支付通知密文网络传输客户甲乙银行公钥私钥 BA实现了定点实现了定点保密通知保密通知第32页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 2.公开密钥加密法 2.公开密钥加密法的使用过程客户甲：本行已将20 000元资金从你账号转移至12345账号上 乙银行解密加密支付确认明文支付确认明文支付确认密文支付确认密文网络传输客户甲乙银行公钥私钥 BA网络银行不能网络银行不能否认或抵赖否认或抵赖客户甲：本行已将20 000元资金从你账号转移至12345账号上 乙银行第33页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 3.私有密钥加密法和公开密钥加密法的比较DES算法RSA算法加密、解密的处理效率快慢密钥的分发与管理密钥变更困难，需产生和保管巨量的不同密钥更新加密密钥容易，对不同的通信对象，只需保存自己的私钥安全性好好数字签名和认证不能实现能实现第34页，本讲稿共58页四、数据机密性技术l 4.数字信封 1.数字信封的定义和应用原理 对需传送的信息（如电子合同、支付指令）的加密采用对称密钥加密法；但密钥不先由双方约定，而是在加密前由发送方随机产生；用此随机产生的对称密钥对信息进行加密随机产生的对称密钥对信息进行加密，然后将此对称密钥用接收方的公开密钥加密对称密钥用接收方的公开密钥加密，准备定点加密发送给接受方。这就好比用“信封”封装起来，所以称作数字信封数字信封（封装的是里面的对称密钥）。接收方收到信息后，用自己的私人私人密钥解密，打开数字信封密钥解密，打开数字信封，取出随机产生的对称密钥，用此对称密钥再对所收到的密文解密，得到原来的信息。第35页，本讲稿共58页 2.数字信封在网络支付中的应用示例银行乙的公钥B客户甲随即产生的私钥P银行乙的私钥A网络传送1银行乙从数字信封中取出私钥P乙银行：有一笔200元资金转帐至贵行12345账号上 客户甲支付通知明文网络传送2加密支付通知明文乙银行：有一笔200元资金转帐至贵行12345账号上 客户甲支付确认密文支付确认密文客户甲乙银行解密第36页，本讲稿共58页 3.数字信封的优点 加密、解密速度快，可以满足即时处理需要 RSA和DES相结合，不用为交换DES密钥周折，减小了DES泄密的风险 具有数字签名和认证功能 密钥管理方便 保证通信的安全第37页，本讲稿共58页五、数据完整性技术l 1.数字摘要技术 1.数字摘要的定义和应用原理 通讯双方在互相传送消息时，不仅要对数据进行保密，不让第三者知道，还要能够知道数据在传输过程中没有被别人改变，也就是要保证数据的完整性。用某种算法对被传送的数据生成一个完整性值，将此完整性值与原始数据一起传送给接收者，接收者用此完整性值来检验消息在传送过程中有没有发生改变。这个值由原始数据通过某一加密算法产生的一个特殊的数字信息串，比原始数据短小，能代表原始数据，所以称作数字摘要（Digital Digest）。（保证消息的真实性，类似于签名的真实，数字签名技术之二，主要的算法如RSA公司提出的MD5和SHA1等，是以Hash函数算法为基础）第38页，本讲稿共58页 2.数字摘要的产生示例银行乙：请将200元资金从本帐号转移至12345账号上。客户甲Hash算法：数字摘要生成器Abcddabc347698jdf74.kxs支付通知支付通知的数字摘要第39页，本讲稿共58页l 2.数字签名技术 1.数字签名的定义和应用原理 在传统商务的合同或支付信件中平时人们用笔签名，这个签名通常有两个作用：可以证明信件是由签名者发送并认可的 （不可抵赖）保证信件的真实性 （非伪造、非篡改）数字签名及原理：Digita1 Signature,就是指利用数字加密技术实现在网络传送信息文件时，附加个人标记，完成传统上手书签名或印章的作用，以表示确认、负责、经手、真实等；或 数字签名就是在要发送的消息上附加一小段只有消息发送者才能产生而别人无法伪造的特殊数据（个人标记），而且这段数据是原消息数据加密转换生成的，用来证明消息是由发送者发来的。数字签名（信息报文M）=发送方私人秘钥加密（Hash（信息报文M）第40页，本讲稿共58页 2.数字签名的应用示例客户甲银行乙发送的支付通知M收到的的支付通知M银行乙：将200元资金345北交帐号上。客户甲银行乙：将元资金北交帐号上。客户甲0F812DDF64DBABFF45ADIAA0F812DDF64DBABFF45ADIAAABFF45DBAD数字摘要D数字摘要D数字摘要D数字签名加密客户甲的私钥B网络传送客户甲的公钥SHAR1SHAR1比较如果如果D与与D一样，说明信一样，说明信息是真实的，若不一样，息是真实的，若不一样，说明信息是伪造或篡改过说明信息是伪造或篡改过的的第41页，本讲稿共58页 3.数字签名的作用与常见类型 数字签名可以解决下述网络支付中的安全鉴别问题：(1)接收方伪造：接收方伪造一份文件，并声称这是发送方发送的：付款单据等。(2)发送者或接收者否认：发送者或接收者事后不承认自己曾经发送或接收过支付单据。(3)第三方冒充：网上的第三方用户冒充发送或接收消息如信用卡密码；(4)接收方篡改：接收方对收到的文件如支付金额进行改动。第42页，本讲稿共58页六、数据证书与认证中心CAl 1.数字证书 1.数字证书的定义和应用原理数字证书：指用数字技术手段确认、鉴定、认证Internet上信息交流参与者身份或服务器身份，是一个担保个人、计算机系统或者组织的身份和密钥所有权的电子文档。工作原理：接收方在网上收到发送方业务信息的同时，还收到发送方的数字证书，通过对其数字证书的验证，可以确认发送方的身份。在交换数字证书的同时，双方都得到了对方的公开密钥，由于公开密钥是包含在数字证书中的，可以确信收到的公开密钥肯定是对方的。从而完成数据传送中的加解密工作。数字证书第43页，本讲稿共58页 2.数字证书的内容数字证书内容第44页，本讲稿共58页 3.与网络支付有关的数字证书的类型个人证书(客户证书)：证实客户(例如一个使用IE的个人)身份和密钥所有权服务器证书：证实银行或商家业务服务器的身份和公钥支付网关证书：如果在网络支付时利用第三方支付网关，那么第三方要为支付网关申请一个数字证书 认证中心CA证书：证实CA身份和CA的签名密钥(签名密钥被用来签署它所发行的证书)第45页，本讲稿共58页 4.数字证书的有效性与使用 数字证书必须同时满足以下三个条件，才是有效的：v 1.证书没有过期v 2.密钥没有被修改v 3.有可信任的相应的颁发机构CA及时管理与回收无效证书，并且发行无效证书清单第46页，本讲稿共58页l 2.认证中心CA 1.认证中心CA的定义 认证中心，简称CA，即 Certification Authority，是一个公正的、有权威性的、独立的（第三方的）、广受信赖的组织，负责电子商务中数字证书的发行和管理以及认证服务。2.认证中心CA的主要功能1.生成密钥对及CA证书2.验证申请人身份3.颁发数字证书4.证书以及持有者身份认证查询5.吊销证书6.证书管理与更新7.制定相关政策8.有能力保护数字证书服务器的安全Certificate Authority第47页，本讲稿共58页 3.国内外主要CA机构第48页，本讲稿共58页七、安全网上支付的SSL与SET协议机制l 1.基于SSL协议的安全网络支付机制 1.SSL协议简介v SSL协议(Secure Socket Layer，安全套接层协议)是一种在持有数字证书的浏览器和远程的WWW服务器(如Netscape Enterprise Server、IIS等等，这里具体为电子商务服务器或银行的网上支付结算服务器)之间，构造安全通道并且传输数据的协议。v SSL协议的协议层次HTTPIMAPFTPSMTPSSL层TCP/IP应用层网络层第49页，本讲稿共58页v SSL协议的内容SSL协议包括两个子协议：SSL记录协议 定制了传输数据的格式SSL握手协议 利用前者在支持SSL的客户端和服务器端之间建立安全传输通道建立加密SSL连接，并在客户端验证服务器 v SSL SSL提供的提供的3 3种基本安全服务种基本安全服务:秘密性秘密性SSL客户机和服务器之间通过密码算法和密钥的协商，建立安全通道完整性完整性 利用密码算法和Hash函数，确保要传输的信息全部到达目的地认证性认证性 SSL要求数字证书持有者在握手时双方通过相互交换数字证书来验证和保证对方身份的合法性第50页，本讲稿共58页七、安全网上支付的SSL与SET协议机制l 1.基于SSL协议的安全网络支付机制 2.SSL安全支付参与方及应用系统框架CA认证中心客户端商家服务器银行服务器https:/第51页，本讲稿共58页 3.SSL协议的特点 综合用到了对称密钥加密法、公开密钥加密法、数字签名和数字证书等安全保障手段。目前几乎所有操作平台上的Web浏览器以及流行的Web服务器都支持SSL协议。因此使得使用该协议既便宜，开发成本也很小,应用简单（无需客户端专门软件）4.SSL4.SSL协议的应用协议的应用 可在服务器和许多世界知名企业的Intranet和Internet网络产品所支持。下图显示的是IE浏览器中安全设置项中SSL标识。第52页，本讲稿共58页七、安全网上支付的SSL与SET协议机制l 2.基于SET协议的安全网络支付机制 1.SET协议简介v SET协议为在Internet上安全地进行交易提出了一整套完整的方案，特别是采用数字证书的方法，用数字证书来证实在网上购物的确实是持卡人本人，以及向持卡人销售商品并收钱的各方，包括持卡人、商户、银行等的安全。v SET协议的主要目标协议的主要目标 机密性 保护隐私 完整性 多方认证性 标准性第53页，本讲稿共58页七、安全网上支付的SSL与SET协议机制l 2.基于SET协议的安全网络支付机制 2.SET安全支付参与方及应用系统框架CA认认证证中中心心持卡用户网上商家支付网关收单银行发卡银行认证协商订单确认审核确认确认请求审核批准第54页，本讲稿共58页 3.SET协议的特点 在SET协议中，使用DES对称密钥算法、RSA非对称密钥算法等提供数据加密、数字签名、数字信封等功能，给信息在网络中的传输提供可靠的安全性保证。SET协议通过DES算法和RSA算法的结合使用，保证了数据的一致性和完整性，并可实现交易以预防抵赖；通过数字信封、双重签章，确保用户信息的隐私性和关联性。在完成一个SET协议交易过程中，需验证电子证书9次，验证数字签名6次，传递各方证书7次，进行5次签名，4次对称加密和4次非对称加密。完成一个SET协议交易过程需花费152分钟，甚至更长的时间。第55页，本讲稿共58页 4.SET协议的应用 国外许多网络支付系统都已采用SET协议标准。我国大陆也有好几家单位在建设遵循SET协议的网上安全交易系统，并且已经有系统正式开通。下图显示的是IBM公司开发的为中国工商银行上海市分行制作的电子钱包软件的登录窗口，其中就有SET商标。第56页，本讲稿共58页SSL与SET采用的都是公开密钥加密法、私有密钥加密法、数字摘要等加密技术与数字证书等认证手段。市场上，已有许多SSL相关产品及工具，而有关SET的相关产品却相对较少，也不够成熟。SSL有一个很大的缺点，就是无法保证商户看不到持卡人的信用卡账户等信息。总之，SET系统给银行、商户、持卡人带来了更多的安全，使他们在进行网上交易时更加放心。但实现复杂、成本高。l 3.SET协议和SSL协议的比较第57页，本讲稿共58页思考与讨论思考与讨论1.叙述电子商务安全与网络支付安全的联系。2.结合网络支付的安全问题，说说目前中国常常出现的网络支付安全问题的特点。3.分析一个实际开展电子商务的企业。4.在网络支付流程中，防火墙技术与数据加/解密技术的应用侧重点有什么不同？5.”为了安全保存，我把我的数字签名放在我的IC卡中了”，这种说法对不对？说明理由。6.画出双重签名在一次具体的网络支付中的应用过程示意图。7.中国工商银行在网络支付服务中是如何应用数字证书工具的？由哪个CA认证中心提供服务？这样运作有没有问题？8.在基于SSL安全协议机制的信用卡网络支付中，是如何应用本章所述的系列安全技术的？9.SET协议和SSL协议的主要不同是什么？10.调研最新出现的一些应用于网络支付服务的安全技术。第58页，本讲稿共58页