了得網管理_電子商務安全理論與技術

內容簡介

本書繫統介紹了電子商務研究和應用中有關的安全理論及實現技術，主要包括：密碼學理論及技術、電子支付繫統理論及技術、電子商務交易協議及形式化分析技術、信息繫統安全理論及技術、電子商務信任管理技術等。本書力圖在有限篇幅內包含必要的電子商務安全算法、協議、模型和方法，盡可能呈現一個完整的電子商務安全技術體繫。

作者簡介

劉義春，曾分別在中國石化巴陵石化公司信息中心、湖南理工學院網絡信息中心、杭州電子科技大學通信學院工作，現在在廣東省電子商務市場應用技術重點實驗室，從事信息安全、電子商務研究工作。

第1章導引1
1.1 電子商務安全概況1
1.2 電子商務安全體繫2
1.2.1 電子商務安全體繫的組成2
1.2.2 安全管理3
1.3 電子商務安全技術4
1.4 電子商務繫統的信任6
第2章密碼學技術9
2.1 密碼學概述9
2.1.1 分組密碼9
2.1.2 序列密碼10
2.1.3 公鑰密碼10
2.1.4 數字簽名10
2.1.5 Hash函數11第1章導引1

1.1 電子商務安全概況1

1.2 電子商務安全體繫2

1.2.1 電子商務安全體繫的組成2

1.2.2 安全管理3

1.3 電子商務安全技術4

1.4 電子商務繫統的信任6

第2章密碼學技術9

2.1 密碼學概述9

2.1.1 分組密碼9

2.1.2 序列密碼10

2.1.3 公鑰密碼10

2.1.4 數字簽名10

2.1.5 Hash函數11

2.1.6 密鑰管理11

2.1.6 量子密碼11

2.2 分組密碼技術12

2.2.1 數據加密標準DES12

2.2.2 高級加密標準AES17

2.2.3 微小加密算法TEA21

2.2.4 分組密碼的工作模式24

2.3 單向散列函數25

2.3.1 Hash函數25

2.3.2 安全Hash算法SHA-126

2.3.3 安全Hash算法SHA-328

2.3.4 消息鋻別碼30

2.4 公鑰密碼技術34

2.4.1 RSA密碼體制34

2.4.2 ElGamal密碼體制36

2.4.3 Schnorr數字簽名37

2.4.4 DSA數字簽名37

2.4.5 橢圓曲線密碼體制38

2.5 其他密碼技術44

2.5.1 不可否認數字簽名44

2.5.2 指定驗證者數字簽名45

2.5.3 指定消息恢復者的部分簽名技術47

2.5.4 Neberg-Rueppel消息恢復簽名48

2.5.5 ElGamal多重數字簽名49

2.6 後量子密碼技術50

2.7 公鑰基礎設施PKI53

2.7.1 PKI概述53

2.7.2 數字證書56

2.7.3 PKI信任模型56

2.8 小結58

參考文獻58

第3章電子支付繫統60

3.1 電子支付技術概述60

3.2 電子現金技術63

3.2.1 電子現金的性質63

3.2.2 電子現金支付繫統64

3.3 幾種著名的電子現金繫統65

3.3.1 E-Cash繫統65

3.3.2 Mondex繫統66

3.3.3 NetCash繫統68

3.4 盲簽名技術69

3.4.1 盲簽名問題69

3.4.2 基於RSA的盲簽名70

3.4.3 基於ElGamal方案的盲簽名70

3.4.4 基於Schnorr方案的盲簽名70

3.4.5 基於橢圓曲線體制的盲簽名71

3.5 DigiCash電子現金繫統72

3.5.1 現金提取72

3.5.2 現金支付72

3.5.3 現金兌現73

3.5.4 “兩次支付”問題73

3.5.5 “切割—選擇”方法73

3.6 基於限制性盲簽名的電子現金繫統74

3.7 可分電子現金繫統76

3.7.1 繫統初始化76

3.7.2 現金提取協議76

3.7.3 現金支付協議77

3.7.4 現金存儲協議77

3.8 可轉移離線電子現金繫統77

3.8.1 電子現金繫統模型77

3.8.2 電子現金繫統方案78

3.9 微支付繫統81

3.9.1 Millicent82

3.9.2 MicroMint83

3.9.3 PayWord83

3.9.4 SubScrip84

3.9.5 NetBill85

3.9.6 電子彩票87

3.10 SSL協議與SET協議89

3.10.1 SSL協議89

3.10.2 SET協議90

3.11 小結97

參考文獻97

第4章電子商務安全協議101

4.1 電子商務交易協議的安全101

4.1.1 電子商務交易的公平性101

4.1.2 不可否認性103

4.2 電子商務交易協議的設計方法103

4.2.1 電子商務交易協議的子模塊設計104

4.2.2 使用子模塊設計交易協議106

4.2.3 時間戳技術107

4.3 在線電子商務交易協議108

4.3.1 Zhou-Gollman在線交易協議108

4.3.2 掛號電子郵件協議109

4.3.3 ISI支付協議110

4.3.4 IBS協議110

4.4 樂觀公平的電子商務協議111

4.4.1 ASN電子合同交易協議111

4.4.2 ASN掛號電子郵件協議113

4.4.3 ASN支付收據協議114

4.5 原子性電子商務協議116

4.5.1 電子商務的原子性116

4.5.2 匿名原子交易協議117

4.5.3 基於Hash值提交的原子性電子合同協議118

4.5.4 基於可轉換簽名的原子性電子合同協議120

4.6 多方電子商務交易協議123

4.6.1 多方環狀電子商務交易協議123

4.6.2 ASW多方電子商務交易協議124

4.6.3 電子商務多方分層支付協議126

4.6.4 電子商務組合交易協議132

4.7 安全協議的形式化分析135

4.7.1 BAN邏輯136

4.7.2 Kailar邏輯138

4.7.3 CSP邏輯145

4.7.4 串空間邏輯及其應用149

4.8 小結153

參考文獻154

第5章信息繫統安全技術158

5.1 訪問控制158

5.1.1 訪問控制的概念158

5.1.2 訪問控制的基本模型159

5.1.3 訪問控制的基本策略160

5.1.4 自主訪問控制161

5.1.5 強制訪問控制163

5.1.6 基於角色的訪問控制167

5.1.7 基於信任的訪問控制169

5.1.8 訪問控制的應用172

5.2 安全審計與取證175

5.2.1 安全審計175

5.2.2 安全審計的內容176

5.2.3 取證技術178

5.2.4 Windows繫統的安全審計179

5.2.5 UNIX繫統的安全審計180

5.3 數據庫安全181

5.3.1 數據庫的安全問題182

5.3.2 數據庫的安全特性185

5.3.3 數據庫安全保障技術186

5.3.4 MS SQL Sever安全策略194

5.4 網絡安全195

5.4.1 訪問控制列表196

5.4.2 防火牆技術196

5.4.3 入侵檢測技術199

5.4.4 VPN技術202

5.5 主機安全204

5.5.1 容錯技術205

5.5.2 病毒防治208

5.5.3 容侵技術211

5.5.4 可信計算技術213

5.6 小結216

參考文獻216

第6章電子商務信任技術218

6.1 電子商務信任概述218

6.1.1 信任和信任管理218

6.1.2 信任研究概況219

6.1.3 信任關繫的特征221

6.1.4 信任模型設計原則222

6.2 電子商務信任的表達和處理223

6.2.1 信任表達方式223

6.2.2 信任經驗、信任知識和信任推薦225

6.2.3 信任的傳遞226

6.2.4 信任的衝突227

6.3 常用信任推理技術227

6.3.1 加權平均法228

6.3.2 極大似然估計方法228

6.3.3 貝葉斯方法228

6.3.4 模糊推理方法229

6.3.5 灰色繫統方法229

6.4 基於策略和證書的信任230

6.4.1 PolicyMaker231

6.4.2 KeyNote233

6.4.3 REFEREE234

6.4.4 SPKI/SDSI235

6.4.5 RT238

6.4.6 基於D-S理論的信任模型240

6.5 基於信譽的信任243

6.5.1 電子商務中的信譽243

6.5.2 eBay繫統中的信譽模型245

6.5.3 Beth模型246

6.5.4 J＆oslash;sang信任度評估模型248

6.5.5 EigenTrust算法與PowerTrust算法250

6.5.6 PeerTrust模型251

6.5.7 R2BTM模型253

6.5.8 Dirichlet模型255

6.5.9 模糊信任模型257

6.5.10 灰色信任模型260

6.6 信任協商技術263

6.6.1 信任協商繫統263

6.6.2 信任協商策略265

6.6.3 積極型信任協商266

6.6.4 謹慎型信任協商策略267

6.6.5 混合型信任協商策略268

6.6.6 資源訪問策略269

6.7 小結270

參考文獻270

前言

前言
隨著互聯網的廣泛應用和迅速發展，電子商務交易和網絡支付已經成為商業活動的重要組成部分。在電子商務繫統中，客戶、商家和金融機構之間使用電子支付手段（如電子現金、信用卡、微支付等）進行交易。客戶把支付信息通過互聯網安全地傳送到商家、銀行或相應的處理機構，並獲得定購的商品或應得的服務。
由於交互環境為Internet等開放式網絡，電子商務交易和網上支付必然面臨非授權的網絡分析、入侵攻擊和惡意行為。為抵抗來自各方面的攻擊和欺詐，必須確保電子商務交易和支付繫統的安全性、健壯性和完善性。電子商務繫統中的數據是寶貴的資源，交易數據的機密性、完整性和真實性是電子商務繫統成功應用的關鍵。密碼學技術是確保交易數據機密性、完整性和真實性的有效、可靠的方法，也是保障電子商務安全的核心和關鍵技術。
作為互聯網交易的流通手段，電子貨幣和網絡支付繫統必須具備獨立性、安全性、匿名性、離線支付等一繫列屬性，以防範偽造、復制、重復花費電子貨幣等欺詐行為。常見的電子支付工具，如電子現金、微支付、電子信用卡、電子支票等，皆使用專門的密碼學技術來實現特定的功能屬性。電子現金繫統設計使用盲簽名技術來實現匿名性，微支付繫統使用Hash鏈、多路Hash或電子彩票技術來減輕計算負荷，電子支票繫統則使用數字水印技術隱藏支付信息。前言

隨著互聯網的廣泛應用和迅速發展，電子商務交易和網絡支付已經成為商業活動的重要組成部分。在電子商務繫統中，客戶、商家和金融機構之間使用電子支付手段（如電子現金、信用卡、微支付等）進行交易。客戶把支付信息通過互聯網安全地傳送到商家、銀行或相應的處理機構，並獲得定購的商品或應得的服務。

由於交互環境為Internet等開放式網絡，電子商務交易和網上支付必然面臨非授權的網絡分析、入侵攻擊和惡意行為。為抵抗來自各方面的攻擊和欺詐，必須確保電子商務交易和支付繫統的安全性、健壯性和完善性。電子商務繫統中的數據是寶貴的資源，交易數據的機密性、完整性和真實性是電子商務繫統成功應用的關鍵。密碼學技術是確保交易數據機密性、完整性和真實性的有效、可靠的方法，也是保障電子商務安全的核心和關鍵技術。

作為互聯網交易的流通手段，電子貨幣和網絡支付繫統必須具備獨立性、安全性、匿名性、離線支付等一繫列屬性，以防範偽造、復制、重復花費電子貨幣等欺詐行為。常見的電子支付工具，如電子現金、微支付、電子信用卡、電子支票等，皆使用專門的密碼學技術來實現特定的功能屬性。電子現金繫統設計使用盲簽名技術來實現匿名性，微支付繫統使用Hash鏈、多路Hash或電子彩票技術來減輕計算負荷，電子支票繫統則使用數字水印技術隱藏支付信息。

在電子商務中，交易雙方往往互不信任，交易中的一方總擔心另一方比自己更加處於優勢，從而可能使自己蒙受損失。由於各交易方之間非現場當面交易，因此如何保證商務交易公平合理，避免在交易中出現欺詐行為，或消除因欺詐導致交易風險的可能性，成為電子商務研究的一個重要方面。必須對電子商務交易繫統進行協議分析，分析交易協議的安全性、公平性和不可否認性。相關研究主要包括：安全電子商務協議設計，電子商務協議分析，尤其是形式化分析，等等。

電子商務繫統運行於計算機軟硬件平臺和網絡環境，電子商務的安全依賴於所運行的信息平臺的安全。必須保障電子商務信息在采集、傳遞、存儲和應用等過程中的完整性、機密性、可用性、可控性和可審計性，以實現對商務數據安全保護、信息繫統運行監控、異常檢測與故障恢復等功能。信息繫統安全技術包括訪問控制、安全審計、數據庫安全、防火牆、入侵檢測、VPN、容錯與恢復、病毒防治、容侵、容災等。

在電子商務應用中，真實性不是衡量用戶可信與否的指標，用戶身份的真實性並不能蘊含交易行為的可信性。電子商務的信任可分為身份信任和行為信任兩類。身份信任一般使用數據加密、身份認證、訪問控制、安全協議等機制實現，而行為信任主要采用信任評價和管理技術來建模分析。行為信任研究主要體現在基於策略和憑證的信任、基於聲譽的信任、信任全局模型等方面，研究方法涉及機器學習、概率論、模糊數學和粗糙集、主觀邏輯、及其它不確定數學理論。

本書在國內外現有研究成果的基礎上，針對電子商務繫統安全體繫的各個層面、各個環節進行分析，從算法處理、協議分析、評價模型、繫統實現等方面著手，論述電子商務安全的解決理論及應用技術。

本書第1章簡要介紹電子商務的安全概況、安全體繫和安全技術；第2章詳細介紹電子商務研究和應用中相關的密碼學理論和實現技術；第3章介紹國內外電子支付技術的一些代表性研究和應用成果，包括電子現金繫統、微支付繫統中使用的密碼算法和協議；第4章主要介紹安全協議設計技術，分析幾類電子商務交易協議的結構和組成，介紹安全協議的形式化分析技術；第5章主要論述信息繫統的安全體繫架構，介紹訪問控制、安全審計、數據庫安全、防火牆、入侵檢測、VPN、容錯與恢復、病毒防治、容侵、容災等繫統安全保障技術；第6章重點探析電子商務信任的表達、處理、推理和協商技術，介紹了幾個著名的信任評估和信任管理模型。

本書由劉義春、梁英宏編寫，劉義春負責全書的組織、審校和統稿。本書編寫工作得到了廣東省電子商務市場應用技術重點實驗室的同仁們給予的大力支持，在此致以誠摯的感謝。

本書的相關研究得到*人文社會科學研究規劃基金項目“電子商務信任評價模型研究”、廣東省高科技發展專項資金項目“結合數字簽名和二維條碼的高安全性電子消費券技術研發”的資助。

由於作者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。

作者

2014年10月

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