中國金融認(rèn)證中心PKI關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、PKI技術(shù)是信息安全技術(shù)的核心，也是電子商務(wù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)。CA即證書授證中心，是一個(gè)負(fù)責(zé)發(fā)放和管理數(shù)字證書的權(quán)威機(jī)構(gòu)，它作為電子商務(wù)交易中受信任的第三方，承擔(dān)公鑰體系中公鑰的合法性檢驗(yàn)的責(zé)任。CA中心為每個(gè)使用公開密鑰的用戶發(fā)放一個(gè)數(shù)字證書，以實(shí)現(xiàn)公鑰的分發(fā)并證明其合法性。近年來，國家在PKI行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面非常重視。由國家信息中心主辦的中國PKI論壇正在進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定。本論文是參加CFCA國產(chǎn)863攻關(guān)工程重大項(xiàng)目CFC

2、A PKI-CA技術(shù)研究開發(fā)，通過實(shí)踐應(yīng)用工作的全面總結(jié)，主要是圍繞設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)入侵容忍證書簽發(fā)系統(tǒng)的推廣實(shí)施方案。本文的主要工作包括:
　　(1)提出了一種改進(jìn)的ElGamal簽名方案。
　　ElGamal簽名方案是應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字簽名方案，其理論基礎(chǔ)是大數(shù)分解的困難性。ElGamal的主要問題是數(shù)字簽名方案是非確定性的，即對同一明文消息，選取不同隨機(jī)參數(shù)將獲得不同的簽名，并且每一個(gè)簽名都只能選定一個(gè)隨機(jī)數(shù)，這給ElGam

3、al數(shù)字簽名方案的安全性帶來很大的隱患。為提高簽名方案的安全性，本文首先對ElGamal型數(shù)字簽名算法進(jìn)行改進(jìn)，主要通過采用兩個(gè)隨機(jī)數(shù)來加強(qiáng)隨機(jī)數(shù)與私鑰之間的關(guān)聯(lián)，使得通過密文來反推隨機(jī)數(shù)以及密鑰更加困難。通過與基本ElGamal型數(shù)字簽名算法和一種改進(jìn)型的ElGamal型數(shù)字簽名算法相比較，本章提出的算法能夠更為有效地抵抗諸如密鑰攻擊、同態(tài)攻擊等攻擊手段，但同時(shí)算法復(fù)雜度沒有變化，這提高了ElGamal型數(shù)字簽名算法的安全性。

4、　　(2)提出了一種新的不可否認(rèn)協(xié)議。
　　在PKI體系中利用不可否認(rèn)協(xié)議來防止另一方事成后成功否認(rèn)曾經(jīng)發(fā)生過的交易事實(shí)。PKI中的數(shù)字簽名、數(shù)字時(shí)間戳等技術(shù)為電子證據(jù)的生成提供了必要的支撐。本文詳細(xì)分析了3種典型的不可否認(rèn)協(xié)議，得出TTP的介入方式是影響不可否認(rèn)協(xié)議的關(guān)鍵因數(shù);相對于線內(nèi)TTP和線上TTP，離線TTP由于僅在仲裁時(shí)才需要TTP介入，從而對TTP的性能要求最低，因此一般具有更低的信息交互次數(shù)和更高的協(xié)議計(jì)算性能?；?/p>

5、于上述分析，本文提出了一種保證公平性的離線TTP不可否認(rèn)協(xié)議。本協(xié)議通過引進(jìn)了放棄子協(xié)議，雙方都可單方面靈活有效地終止協(xié)議而不破壞公平性。分析結(jié)果表明提出的協(xié)議具有信道可恢復(fù)性、公平性和不可否認(rèn)性。同時(shí)由于TTP離線工作，這樣減小了帶寬，使協(xié)議的運(yùn)行具有高效性。
　　(3)提出了一種改進(jìn)的證書撤銷機(jī)制。
　　證書撤銷機(jī)制是PKI中的重要組成部分。當(dāng)數(shù)字證書用戶的身份信息改變時(shí)，用戶應(yīng)馬上向CA申請撤銷證書，CA也應(yīng)立刻把此證

6、書的狀態(tài)標(biāo)識為撤銷狀態(tài)。數(shù)字證書狀態(tài)被標(biāo)識為撤銷狀態(tài)表明了證書有效期的結(jié)束。本文分析了廣泛應(yīng)用的幾種證書撤銷機(jī)制，提出了一種增量CRL和OCSP相結(jié)合的證書撤銷算法，該算法適合應(yīng)用于類似CFCA的大型CA的證書撤銷。
　　(4)詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)了CFCA-PKI系統(tǒng)，給出了詳細(xì)的改進(jìn)方案。
　　詳細(xì)討論中國金融認(rèn)證中心國入侵容忍證書簽發(fā)系統(tǒng)安全CA的改進(jìn)方案，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理、工作協(xié)議和CA系統(tǒng)安全性分析。給出中國金融認(rèn)證中