进出境检验检疫局电子签章系统技解决方案.doc

天天津津出出入入境境检检验验检检疫疫局局 免免于于强强制制性性产产品品认认证证的的特特殊殊用用途途进进口口 机机动动车车辆辆检检测测处处理理系系统统 电电子子签签名名及及印印章章系系统统 解解决决方方案案 天天 津津 南南 大大 通通 用用 数数 据据 技技 术术 有有 限限 公公 司司 Tianjin NanKai University General Data Technologies Co Ltd 天津总公司 天津华苑产业区海泰发展六道 6 号海泰绿色产业基地 J 座 电 话 022 58815881 传 真 022 58815882 北京分公司 北京市海淀区金源时代商务中心 2 号楼 A 座 17D 电 话 010 88866866 传 真 010 88864556 E mail info g ITECITEC 版权所有版权所有 2004 2007 目目 录录 1 1 项目综述项目综述 3 3 1 1 项目建设背景 3 3 1 2 电子签章产品综述 4 4 2 2 电子签章产品使用的相关技术 电子签章产品使用的相关技术 6 6 2 1 复合文档技术 6 2 2 电子签章产品涉及的主要算法 6 2 3 数字签名技术 6 2 4 数字水印技术 8 3 3 电子签章产品产品架构 电子签章产品产品架构 1010 3 1 产品建设的原则和策略 10 3 2 产品总体逻辑体系结构说明 11 3 3 产品总体应用产品层次体系结构说明 13 4 4 电子签章产品 电子签章产品 电子印章制作发布管理模块电子印章制作发布管理模块 1414 4 1 概述 14 4 2 结构和功能 14 5 5 电子签章产品 电子签章产品 电子签章服务器及管理客户端电子签章服务器及管理客户端 1616 5 1 概述 16 5 2 结构和功能 16 6 6 电子签章产品 电子签章产品 电子签章客户端电子签章客户端 1818 6 1 概述 18 6 2 功能描述 19 7 7 电子签章产品产品特性 电子签章产品产品特性 2121 8 8 电子签章产品成功案例 电子签章产品成功案例 2323 9 9 电子签章产品运行环境 电子签章产品运行环境 2424 10 10 技术支持和售后服务技术支持和售后服务 2525 10 1 技术支持 25 10 2 售后服务 25 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 3 页 共 24 页 1 1 项目综述项目综述 1 11 1 电子签章产品综述电子签章产品综述 电子签章技术是伴随着我国信息化建设飞速发展而出现的高新技术 它的出现 解决了电子文档有效性验证即签字盖章的焦点问题 电子签章在辨识电子文档签署 者的身份的同时又可以验证当前文档的完整性 从而在电子文档的实际流转中确保 电子文档的真实性 可靠性以及签名 签章 的不可否认性 南大通用电子签章产品 GStamp 以下称为 GStamp 是基于 PKI 体系的安全产 品 符合国内的互认互验标准和其他相关标准 GStamp 运行于 Windows 平台上 适用于 Microsoft Office 电子办公套件 GStamp 通过完善的 PKI 技术来验证数字签 名及证书的有效性 并将验证结果以有效印章的方式在文档中直观的显示出来 以 此保证文档内容的完整性和签名 或签章 的不可否认性 另外 随着对电子签章安全性的不断提高和技术的高速发展 GStamp 也引入 了很多新的安全措施 如数字水印技术和签名证书的撤销列表 CRL 校验等 不 仅如此 签章的所有操作都将在签章服务器的数据库中留有存档以备查验 以此实 现对印章使用的监控功能 对互认互验标准的支持使得 GStamp 能与其他厂商的签 章产品实现互相检验 以此增强签章的可信度 GStamp 在安全技术上遵照我国电子签章相关法律法规 采用国家密码管理办 公室指定的安全技术和算法 并集成第三方的加密令牌 主要是智能卡 实现了 在 Microsoft Office 文档中进行文档签章 文档内容的完整性验证以及签署者身份认 证等功能 同时 GStamp 系统还能够实现在 WEB 网页上实现电子签章的功能 通 过电子印章实现对网页内容的保护 同时可以提供网页内容完整性以及签署者身份 认证等功能 GStamp 将积极致力于推动我国电子政务和电子商务等领域信息安全 的全面发展 GStamp 是基于 PKI 体系的安全产品 符合公安部的互认互验标准和其他相关 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 4 页 共 24 页 标准 在安全技术上遵照我国电子签章相关法律法规 采用国家密码管理办公室指 定的安全技术和算法 并集成第三方的加密令牌 主要是智能卡 实现了在 Microsoft Office 文档中进行文档签章 文档内容的完整性验证以及签署者身份认证 等功能 另外 随着对电子签章安全性的不断提高和技术的高速发展 GStamp 也引入 了很多新的安全措施 如数字水印技术和签名证书的撤销列表 CRL 校验等 不 仅如此 签章的所有操作都将在签章服务器的数据库中留有存档以备查验 以此实 现对印章使用的监控功能 对互认互验标准的支持使得 GStamp 能与其他厂商的签 章产品实现互相检验 以此增强签章的可信度 GStamp 运行于 Windows 平台上 适用于 Microsoft Office 电子办公套件 同时 GStamp 可以运行在 IE 浏览中 实现网页上的电子签章功能 GStamp 通过完善的 PKI 技术来验证数字签名及证书的有效性 并将验证结果以有效印章的方式在文档 中直观的显示出来 以此保证文档内容的完整性和签名 或签章 的不可否认性 GStamp 将积极致力于推动我国电子政务和电子商务等领域信息安全的全面发展 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 5 页 共 24 页 2 2 电子签章产品使用的相关技术电子签章产品使用的相关技术 2 2 1 1 复合文档技术复合文档技术 微软 OFFICE 办公套件所提供的 Word Excel 文件是复合文件 在复合文件 内 存储的不再是简单的顺序性数据 而是一种类似于文件系统的层级目录结构 在这种 文件系统 中 文件夹被称为 存储 文件被称为 流 为了满足互认 互验标准 本产品将签章后的签名数据和其他相关信息 电子印章厂商代码 签章 单位代码等 存入特定格式的 xml 文件中 再将此 xml 文件写入被签署文件的特定 的流中 当进行文档验证时 本产品也是从该流中读出签名结果 进而完成后续的 工作 2 2 2 2 电子签章产品涉及的主要算法电子签章产品涉及的主要算法 GStamp 使用的签名算法是 RSA 公开 非对称 密钥算法 RSA 算法是目前公开 密钥体制下的主流算法 该算法是非对称密钥加密算法 利用私钥签名后 只能使 用与之对应的公钥验证 而私钥自身无法验证签名值 在密钥长度达到 1024 位以 后 利用公钥推算签名用私钥的实际计算难度几乎不可想象 因此 在实际应用中 只要用户保证自己的签名用私钥不被第三方窃取 其他人就无法伪造该用户的签名 用私钥 同时也就无法冒充该用户的身份 2 2 3 3 数字签名技术数字签名技术 数字签名技术是在 PKI 体系结构不断完善的过程中逐步建立起来的 信息安全 是一项具有诸多功能需求的系统工程 信息系统应当保障信息的机密性 完整性和不 可抵赖性等功能特性 而数字签名技术正是保证信息完整性和不可抵赖性的最有效 的技术之一 签署方使用约定的摘要算法取得待签署的电子文档的摘要值 然后使用自己的 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 6 页 共 24 页 签名私钥对该摘要值签名 将签名后的摘要值作为签名部分附加在原始文档上 一 同发往验证方 公开密钥体制的签名过程如下 图2 3 1公开密钥体制的签名过程 验证方将原始的 OFFICE 文档使用约定摘要算法 与签名操作中使用的相同 取得文档的新摘要值 记为 A 然后验证方再取得签署方的公钥 一般来自 CA 中 心 详见下段叙述 来解密签名部分而取得签名前的原摘要值 记为 B 通过比较 A 与 B 是否一致就可以得出文档在传送过程中是否遭到篡改 从而保证文档内容的 完整性 其对应的签名验证过程如下 图2 3 2签名验证过程 签章后文档签章后文档 原始文档文档摘要 摘要运算 签名信息 加密运算私钥 原始文档 签章后文档签章后文档 文档新摘要 摘要运算 签名信息 解密运算 公钥原始文档 文档原摘要 比较两摘要 是否相同 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 7 页 共 24 页 在本产品中 由于签署的文档对象是 OFFICE 提供的 Word Excel 这样的复合 文档 所以签名的结果以流的方式存入复合文当中 具体的存储过程详见第 2 1 节 在 PKI 体系中 数字证书为公开密钥体制提供了一个有力的权威保证 数字证 书是一种权威性的电子文档 功能类似现实生活中的居民身份证 在公开密钥体制 中 作为一种密钥管理媒介 数字证书可以证明某一主体的身份以及其公开密钥的 合法性 颁发数字证书的可信的机构通常是证书认证中心 即通常所说的 CA 中心 它将用户的个人信息与用户的公钥信息捆绑在一起 然后签署 CA 的签名来认证该 证书的合法性 数字证书中主要包含 证书持有者的个人信息 证书持有者的公钥 证书签发的有效期 颁发数字证书的 CA 签名等信息以及使用到的算法列表 2 2 4 4 数字水印技术数字水印技术 数字水印 Digital Watermark 技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体 数据中嵌入隐蔽的标记 这种标记通常是不可见的 只有通过专用的检测方法才能 提取 从技术上讲 目前的数字水印软件可以分成两类 时 空 域水印软件和变换 域水印软件 所谓时 空 域数字水印是指将通过密钥产生的随机序列直接加入声音 图像 或视频信号中作为水印 由于嵌入信号的能量很低 所以不会被人的视觉和听觉所 察觉 时空域数字水印技术的特点是隐藏的数据量大 而且可以根据信号的局部特 性进行自适应 还具有易碎性 信号的有损操作都可以破坏水印 变换域水印软件首先将原始的图像或声音信号进行 DCT 或小波变换 在变换 域上嵌入水印信息 然后经反变换输出 在检测水印时 也要首先对信号作相应的 数学变换 然后通过相关运算检测水印 DCT 变换域上的数字水印具有很强的鲁棒 性 可以抗各种信号变形 由于 JPEG MPEG 等数据压缩方法也是在 DCT 变换域 上操作的 所以 DCT 变换域数字水印具有与生俱来的抗有损压缩能力 不过 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 8 页 共 24 页 DCT 变换域水印方法不能作到对图像 声音等信号内容的自适应 因此往往会造成 对图像亮度等特征的明显损害 小波变换域上的数字水印方法兼具时空域方法和 DCT 变换域方法的优点 是一种既有自适应功能 又有鲁棒性的技术 其缺点是计 算量大 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 9 页 共 24 页 3 3 电子签章产品产品架构 电子签章产品产品架构 3 3 1 1 产品建设的原则和策略产品建设的原则和策略 规范化原则 以 中华人民共和国电子签章条例 草案 为依据 基于 PKI 用户证书和数 字签名技术设计实现电子签章产品 适应性和易用性原则 通过数字水印技术实现数字签名信息与直观电子印章的结合 使得电子签章产 品能够适应并支持当前各种常见格式电子文件的电子签章 并通过 COM 组件技术 和插件技术实现电子签章功能在具体文字处理应用程序中的无缝嵌入 方便用户使 用 层次化和开放性原则 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 10 页 共 24 页 3 3 2 2 产品总体逻辑体系结构说明产品总体逻辑体系结构说明 通过产品功能和模块的合理划分与分割 实现一个具有良好层次化的电子签章 产品 进而通过提供平台化的电子签章产品和向用户开放一套规范化的二次开发接 口 为用户实现定制功能的电子签章应用提供支持 下图是电子签章产品的逻辑架构图 图 3 2 1 签章产品逻辑架构图 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 11 页 共 24 页 产品构成产品构成 图 3 2 2 电子签章产品模块结构图 电子印章制作发布模块 电子印章的制作与发布的管理工具 在获得签章服务器授 权的情况下 以印章图样文件导入 印章图样扫描和自定义印章等多种方式生成产 品可用的电子印章 压缩后保存到 USB 智能卡中 保存完成后 提供在线或离线 两种方式向签章服务器发布印章相关信息以及印章的当前状态等等 电子签章服务 向印章制作发布产品提供制章授权 向电子签章客户端提供签章服 务 控制登录权限 实现签章认证 记录审计信息 电子签章服务管理客户端 提供对印章信息和签章审计信息的查询 接收印章制作 发布模块的印章信息 管理电子签章服务器的启动与停止 配置电子签章服务器的 对外服务端口等等功能 电子签章客户端 电子签章客户端以控件形式嵌入到电子文件处理软件中 最终用 户操作该签章客户端就可以完成签章相关的一系列操作 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 12 页 共 24 页 3 3 3 3 产品总体应用产品层次体系结构说明产品总体应用产品层次体系结构说明 南大通用电子签章产品采用两层架构的客户 服务器结构模式 两层结构模式 是指电子签章产品总体上分为电子签章服务器及管理层和电子签章客户端层 其中 电子签章客户端层是电子签章服务器及管理层的客户 印章制作工具是独立于签章 服务器与客户端的印章制作与管理工具 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 13 页 共 24 页 4 4 电子签章产品 电子签章产品 电子印章制作发布管理电子印章制作发布管理模块模块 4 4 1 1 概述概述 电子印章制作发布管理是一个集成化的印章制作平台 提供电子印章制作 电 子印章管理 电子印章下载等功能 4 4 2 2 结构和功能结构和功能 图4 3 1 电子印章制作发布管理产品模块结构图 电子印章制作产品主模块 电子印章制作产品模块是其他功能模块的入口 该模块的功能是根据用户的请 求转入相应的功能模块 用户认证模块 用户认证模块的功能是对使用电子印章制作发布产品的用户进行身份认证 确 保只有合法的用户才能进行电子印章的制作与发布 用户认证采用基于 PKI 用户证 书的认证机制 印章扫描模块 印章扫描模块是一个针对某特定类型扫描设备的扫描驱动程序 该模块通过某 特定协议规范将书面形式的实际印章图像通过扫描设备转换为数字化形式的印章图 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 14 页 共 24 页 像 并提供给印章生成模块进行进一步的处理 印章生成模块 电子印章生成模块的功能是生成符合国家行政机关公文格式的电子印章 并使 用制章部门的数字证书对电子印章实施数字签名 签名信息通过数字水印技术嵌入 印章图像中 对电子印章进行数字签名的目的是防止对电子印章进行非法篡改和伪 造 印章导入模块 和印章生成模块相似 只是印章图样的来源不是通过程序自己生成 而是用户 导入的图片文件 BMP JPG 格式 印章管理模块 印章管理模块对所有已生成的电子印章实施管理 包括对电子印章的查看 删 除等功能 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 15 页 共 24 页 5 5 电子签章产品 电子签章产品 电子签章服务器电子签章服务器及管理客户端及管理客户端 5 5 1 1 概述概述 电子签章服务器安装于使用单位的印章管理部门 功能包括管理本单位的所有 电子印章 为电子签章客户端提供签章服务等 5 5 2 2 结构和功能结构和功能 签章服务器管理客户端 管理客户端负责签章服务器的开关 配置与信息管理功能 分为服务管理模块 审计信息管理模块 印章管理模块 等 服务管理客户端各部分描述如下 服务管理模块 管理签章服务的开启与关闭 配置签章服务端口等功能 审计信息管理模块 管理签章服务过程中产生的审计信息 功能包括察看 按条件检索 删除 等 印章管理模块 负责对电子签章服务器所拥有的电子印章实施管理 包括查看 删除 与 证书重新绑定等 电子签章服务器模块 电子签章服务器是一个独立的服务进程 负责向电子签章客户端提供签章服务 该进程内部由签章服务 权限控制 安全审计等模块组成 签章服务过程是指电子签章客户端必须在电子签章服务器的参与下才能完成签 章过程 此签章服务模式保证了电子印章的机密性和使用上严肃性 签章客户端证 书必须通过签章服务来确保对电子印章使用过程的安全审计 服务进程各组成部分 如下图 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 16 页 共 24 页 图5 2 1 电子签章服务进程模块结构图 签章服务进程各部分描述如下 安全审计模块 安全审计模块由签章服务模块进行调用 负责记录集中签章服务过程的审 计信息 包括签章时间 签章用户等 权限控制模块 权限控制模块由签章服务模块进行调用 负责签章服务过程中的权限检查 签章服务模块 签章服务模块是电子签章服务进程的一个服务线程 它负责监听电子签章 客户端的签章请求 并通过签章服务协议向客户端提供签章服务 签章服 务协议通过用户认证和传输加密保证服务过程的安全性 其中用户认证采 用基于 PKI 用户证书的挑战 应答认证机制 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 17 页 共 24 页 6 6 电子签章产品 电子签章产品 电子签章客户端电子签章客户端 6 6 1 1 概述概述 电子签章客户端位于最终签章用户处 主要负责完成对各种电子文件的电子签 章与验章 电子签章客户端在层次结构上分为签章应用层 签章服务接口层 在模 块组成上包括 Word 签章模块 Excel 签章模块 电子签章服务接口等模块 签章应用层提供针对不同格式电子文件的各种签章应用 如 Word 签章应用 Excel 签章应用 WEB 网页签章应用 以及用户自己开发的各种签章应用 各种签 章应用是电子签章与验章功能在各种文档中的具体体现 签章服务接口层是根据电子签章与验章应用的特点抽象出的共性服务接口 通 过签章服务接口对上层各种签章应用提供服务 除了电子签章产品自身提供的各种 签章应用 用户可以通过签章服务接口层实现自己特定的签章应用 从而使电子签 章产品具有广泛的适应性 签章模块和服务接口层的相互关系如下图所示 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 18 页 共 24 页 图 6 1 1 电子签章客户端结构图 6 6 2 2 功能功能描述描述 文档文档签签章章 签章者通过挑战应答方式的身份验证后 就可以在电子文档上签署印章 指单位公章或个人手写签名 下同 印章上浮透明显示 效果如同纸质盖章或 签名 支持多个单位或个人的会签 签章前电子印章可移动 一旦签章则印章不能 移动 签章的过程和结果被记录在服务器的数据库中 文档文档验证验证 该功能实现三重校验 一 电子文档的完整性验证 如果签署后的文 档发生了变更 验证时则会提示文档验证不通过 并在印章上显示不可去除的遭篡 改标识 二 签名证书的有效性校验 利用 OCSP 方式认证印章对应的签名证书 的真实性与可靠性 三 利用数字水印技术验证印章本身的有效性 删删除除样样章章 无法用 Delete 键删除样章 只能通过此功能删除样章 撤消撤消签签章章 签章用户若要对签章后的文档内容进行变更 可以使用此功能撤消签章 待修改文档完成后再执行 文档签章 操作来重新签章 此功能只对原签署者有效 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 19 页 共 24 页 即当且仅当 使用签署时的电子令牌才能撤销对应的印章 签签章章时间时间 显示签署该印章时的签章服务器时间 锁锁定文档定文档 提供类似于 OFFICE 自身携带的 保护文档 功能 并且设置重试次数 超过重试次数后 文档的锁定状态只能由原签章者利用签章时的密码设备解除 处 于锁定状态下的文档其签章控件的必要功能依然有效 如 文档验证 签章时 间 等等 解除解除锁锁定定 去除 锁定文档 状态 将文档恢复为可编辑状态 同时恢复签章控件 在 锁定文档 下被禁止的功能 如 插入样章 撤销签章 等操作 关于关于 显示该控件对应的版本信息 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 20 页 共 24 页 7 7 电子签章产品产品特性 电子签章产品产品特性 标准化标准化 电子签章控件的 ID 符合互认互验标准 签章过程中文档信息的提取方式和顺序严格按照互认互验标准施行 结构化的存储方式符合互认互验的要求 安全可靠的性能安全可靠的性能 审计功能的采用便于对印章的使用情况进行有效的监视和统计 互认互验的特性使得通过本产品签章过的文件可以通过其他厂商的签章产 品进行验证 增强了签章的可验证性和可信性 GStamp 所使用的默认签名算法为公开密钥算法 RSA 密钥长度至少是 1024 位 从而可以迅速有效的获得签名值 加盖在电子文档上的印章图样经过了两层水印的保护 GStamp 的所有密码运算均使用了 USB 智能卡产品内置的相关算法实现 特别是签名运算完全在 USB 智能卡内完成 不会泄漏到主机内存或其他设 备中 并且所有涉及用户私钥 即签名密钥 的访问 均需要提供访问口 令 PIN 码 使得签名操作的安全保障更进一步 与与 OFFICEOFFICE 产品的无缝连接产品的无缝连接 GStamp 采用了 COM 组件技术 使其可以无缝嵌入到 OFFICE 运行环境中 不影响原有 OFFICE 产品的功能 签名后 不会形成其他附加文档 而是 与被签文档结合在一起 一同在办公产品中流转 与对原始文档的其他操 作无异 GStamp 控件在 OFFICE 文档中的显示效果 上浮且透明 与纸质文档上的 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 21 页 共 24 页 普通印章或签名的效果十分接近 并且其打印效果与纸质文档的签章效果 更为接近 友好的用户使用接口友好的用户使用接口 GStamp 会随 OFFICE 文档的启动而自动加载 用户只要点击 Office 工具栏 上的签章按钮 即可在指定位置插入样章 之后的主要操作都集中在该签 章控件的右键菜单里 并且操作简单易行 用户可以在很短的时间内掌握 GStamp 的全部功能 存有用户签名密钥 个人证书信息的 USB 智能卡 USBKey 小巧耐用 方便携带 天津进出境检验检疫局电子签名与印章系统解决方案 天津南大通用数据技术有限公司 第 22 页 共 24 页 8 8 电子签章产品成功案例 电子签章产品成功案例 南大通用电子签章系统通过了公安部组织的电子签章标准符合性测试 测试证明 南大通用电子签章系统完全符合公安部颁布的 公安信息网电子签章系统技术规范 南大通用电子签章系统能够利用现有的公安 PKI PMI 系统 可以确保电子签章系统的 安全性 南大通用电子签章系统在公安系统内部有许多成功的应用案例 南大通 用电子签章系统同时还取得了国家密码管理局的相关销售许可 获得商用密码产品型号 证书 同时南大通用电子签章产品还获得了由公安部监制的 计算机信息系统安全专用 产品销售许可证 案