《电子商务实务（基础）》第三章 电子商务技术

第三章

电子商务技术第三章电子商务技术3.1计算机网络技术3.2Internet技术基础3.3Web技术3.4电子商务信息安全技术3.5通信技术(可选部分)3.1计算机网络技术3.1.1计算机网络的概念3.1.2计算机网络的结构与组成3.1.3计算机网络通信协议 返回本章首页3.1.1计算机网络的概念

1．计算机网络的定义将两台以上具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接起来，以实现资源共享为目的所构成的系统。①

连网的计算机是可以独立运行的。②

计算机之间通过通信线路实现信息交换。③

连网的目的是实现资源共享。以分布区域的大小，将计算机网络分为局域网、广域网和城域网。LAN\WAN\MAN局域网的分布距离一般在数公里以内，其基本特征是，属于某一个单位团体所建立与管理；广域网的地理分布距离大，一般在数十公里以上，其通信线路一般由通信部门提供；城域网是介于局域网和广域网之间的一种区域性网络，其分布距离一般在几十公里，城域网的速率较广域网要高。返回本节2．计算机网络的分类3.1.2计算机网络的结构与组成1．计算机网络的一般结构计算机网络的一般结构如图3-1所示。一般可将计算机网络分为两个部分：资源子网—负责网络数据处理，由主机、终端及有关软件组成；通信子网—负责网络通信，由节点交换机、集中器、网络连接器和通信线路等组成。图3-1计算机网络的一般结构（1）主计算机（Host）:主计算机（简称主机）负责数据处理和网络控制，其在网络中的角色可以是服务器或工作站。（2）终端（Terminal）:终端是网络用户进行网络操作、实现人机对话的工具。

（3）节点交换机（NodeComputer):负责网络中的信息传输控制。

2．计算机网络各组成部分的作用（4）集中器（Concentrator）:是将多个终端集中起来，再通过远程通信线路与节点交换机或主机连接，以提高通信效率，降低费用。（5）网络连接器（Gateway）:网络连接器用于连接其他网络，可实现不同网络信息格式、通信协议、寻址方式等的转换。

（6）网络传输线路:它们可以采用有线通信线路（双绞线、同轴电缆、光导纤维）或无线通信线路（无线电、微波、通信卫星等）。（1）网络服务器（2）工作站（3）网卡（4）传输介质（双绞线、同轴电缆、光导纤维电缆）（5）网络操作系统软件3．局域网的基本组成图3-2局域网的基本组成3.1.3计算机网络通信协议

1．计算机网络的分层体系结构网络技术，将复杂的问题划分为若干个彼此相关的功能层次模块来处理，每个层次模块负责处理相对简单的功能，并向下一层提出服务请求；完成上一层提出的服务请求。这就是所谓的“分层体系结构”。

2.国际标准化组织（ISO）的OSI参考模型图3-6OSI参考模型802通信标准仅描述了低两层协议（网络层和数据链路层），对高层并未指定，但局域网通信时由于低层都采用了统一的802协议标准，所以都可以互相连接。802通信标准由802.1～802.11一系列协议组成，其中最常用的是802.3，它规定了目前应用最为广泛的以太网（EtherNet）标准。3．IEEE802通信标准在网络通信的发送端，TCP协议负责将数据分解成数据包，在数据包头部加上发送和接收节点的名称和其他信息；在接收端，TCP协议负责将收到的数据包重新组装成文件。IP协议主要的任务是提供相邻节点之间的数据传送和为数据传送提供正确的路径。(详细后面介绍)返回本节4．TCP/IP协议标准3.2Internet技术基础

1．Internet和Intranet

Internet：1）采用TCP/IP协议使不同网络、不同计算机之间实现通信；2）采用DNS域名系统，解决了IP地址的“翻译”问题；3）提供WWW信息浏览服务。Intranet：又称企业内部网，是使用Internet技术和标准的局域网。

在Intranet中，用户可以像访问Internet一样的浏览企业的网页，收发内部电子邮件，获得与Internet相似的服务。（1）IP地址：IP地址是区别TCP/IP网络上每一台计算机的唯一标识。一般用点分十进制表示法。

（2）域名：域名采用分级结构，由用“．”分割的多个字符串组成，高级域在右边，最右边为一级域名。

（3）域名解析：由域名服务器来完成的。Internet上的每一个域，都必须设置DNS，负责本域内主机名的管理并与其他各级域名服务器相配合，完成Internet上IP地址与主机名的查询。

2．IP地址和域名IP地址是一种标识符，用于标识系统中的某个对象的位置，即地址指明对象在哪里。在因特网中，每一台主机必须有一个IP地址，而这个IP地址在整个网络中必须是唯一的。Internet上计算机的IP地址有两种表示形式：IP地址和域名。每个IP地址由网络地址(NETID)和主机地址(HOSTID)两部分组成。网络地址的长度决定整个网间能包含多少个网络，主机地址的长度决定每个网络能容纳多少台主机。3、IP地址IP地址每个IP地址由32个二进制位构成，分4组，每组8个二进制位。实际表示中，每组以十进制数字0~255表示，每个组间以“.”隔开，称为点分十进制编址，例如：

3

常用的IP地址有A类、B类和C类地址，所以有的资料上称IP地址有类。它们的二进制位分布如图3-6所示。从图中可以看出，A、B、C类地址的区别之处在第一组二进制位。0NETIDHOSTID

图3-6IP地址的分类

10NETIDHOSTID110NETIDHOSTIDIP地址A类地址第一组数字的首位一定为0。IP地址规定第一组数字不能为0，第一组数字中不能使用127（十进制）。故A类地址的范围是1~126（00000001~01111110），所以全世界范围内只有126个A类网络。在A类网络中，每个网络能容纳16777214台主机。

B类地址的范围是128~191（10000000~10111111），即第一组数字的第一位一定为1，第二位一定为0。每个B类网络所能容纳的主机数量为65534台。IP地址

C类地址第一组数字的第一位一定1，第二位一定1，第三位一定0，所以C类地址的范围是192~223（11000000~11011111），每个C类网络所能容纳的主机数为254台。使用点分十进制编址很容易识别IP地址属于哪一类IP地址，方法是查看第一组数字。例如，63是一个C类地址，是一个B类地址，是一个A类地址。域名（DomainName），在Internet上所有主机都有一个“名字—地址”及“地址—名字”的映射，完成这一映射的系统叫做域名系统（DomainNameSystem，DNS）。完成映射的过程叫正向解析，完成“地址—名字”的映射的过程叫反向解析。域名系统对名字结构作了定义：名字从左到右结构，而表示的范围从小到大，这与IP地址表示的顺序正好相反。一个域名由若干部分组成，各部分用“.”分隔，最后一部分是一级域名，也称顶级域名。例如在中，WWW表示WWW服务器；.sbs表示上海商学院；.edu表示教育机构；.cn表示中国。4、域名Internet的功能主要包括以下四个方面，它们构成了Internet网上服务的基础。（1）万维网（WWW）（2）电子邮件（E-Mail）（3）文件传输（FTP）（4）远程登录（Telnet）

(5)新闻组*(NEWS)5．Internet的功能如何将一台计算机接入Internet呢？一般可以有以下几种接入方法：（1）电话拨号方式(如图3-7所示

)（2）代理服务器（Proxy）接入方式(见图3-8所示)

（3）专线接入方式(见图3-9)6．Internet的接入方式图3-7拨号接入方式

图3-8代理服务器接入方式图3-9专线接入方式返回本节1.PSTN公共电话网这是最容易实施的方法，费用低廉。只要一条可以连接ISP的电话线和一个帐号就可以。但缺点是传输速度低，线路可靠性差。2.ISDN

目前在国内迅速普及，价格大幅度下降，有的地方甚至是免初装费用。有两个信道128kb/s的速率、快速的连接以及比较可靠的线路。3.ADSL

非对称数字用户环路，可在普通电话铜缆上提供1.5Mb/s到8Mb/s的下行和10kb/s~64kb/s的上行传输，可进行视频会议和影视节目传输。不足之处为：用户距离电信的交换机房的线路距离不能超过4km~6km，限制了它的应用范围。国内常见的有以下几种接入方式可选择4.DDN专线这种方式合适对宽带要求比较高的应用，如企业网站。它的特点也是速率比较高，范围从64kb/s~8Mb/s。但是，由于整个链路被企业独占，所以费用比较高，因此中小型企业较少选择。这种线路优点很多：有固定的IP地址，可靠的线路运行，永久的连接等，但是性能价格比太低。

5.卫星接入国内一些ISP服务提供商开展了卫星接入互联网的业务。适合偏远地方又需要较高宽带的用户。卫星用户一般需要安装一个小口径终端（VSAT），包括天线和其他接收设备，下行数据的传输速率一般为1Mb/s左右，上行通过PSTN或者ISDN接入ISP。终端设备和通信费用都比较低。

国内常见的有以下几种接入方式可选择6.光纤接入在一些城市开始兴建高速城域网，主干网速率可达几十G，并且推广宽带接入。光纤可以铺设到用户的路边或者大楼，可以以100Mb/s以上的速率接入，条件是光纤必须接到大楼或住宅区。

7.无线接入由于铺设光纤的费用很高，对于需要宽带接入的用户，一些城市提供无线接入。用户通过高频天线和ISP连接，距离在10km左右，带宽为2Mb/s~11Mb/s，费用低廉，但是受地形和距离的限制，适合城市里距离ISP不远的用户。性能价格比很高。国内常见的有以下几种接入方式可选择3.3

Web技术

3.3.1关于Web的几个基本概念3.3.2HTML语言

3.3.3网页相关技术3.3.4动态网页技术返回本章首页3.3.1关于Web的几个基本概念1．超级链接和超文本超级链接（Hyperlink）是文件中一些特殊的文字和图形，用鼠标单击这些文字和图形时，会从一个文本跳到到另一个文本。含有超级链接的文本称超文本（Hypertext）。超文本（Hypertext）形式上仍然是ASCII文件，可以用一般的文字处理软件进行编辑、处理。

HTML，是用于编写超文本文件的语言。用HTML编写的超文本文件称为HTML文件，以

.htm或

.html为文件扩展名。网页（Web）是在WWW服务器上发布的HTML文件，网站的首页称“主页”（HomePage）。2．HTML与网页URL地址的格式为：协议：//服务器主机名．域名

[：端口号]／目录名／…／html文件名URL地址以信息资源协议名开头，常见的信息资源协议有：http:WWW服务file:本地文件服务ftp:FTP服务器文件news:电子新闻组telnet:远程登录服务mailto:电子邮件服务3．URL（统一资源定位器）地址4．Web的工作过程图3-10Web的工作过程返回本节3.3.2HTML语言

1．HTML文件的基本结构HTML文件的基本形式如下：<html><head><title>HTML文件标题</title></head><body>HTML文件内容</body></html>HTML文件以<html>开头，以</html>结束。主要包括两个部分­­——头部和主体。（1）段落标记<p>和</p>（2）字体变换标记<font>和</font>（3）超级链接标记<ahref>和<／a>（4）插入图片标记<img>图3-11是Example.htm文件在浏览器上的显示效果。2．常用的HTML标记图3-11Example.htm文件的显示效果返回本节3.3.3网页相关技术

1．Java和JavaAppletJava应用于网页中的程序称做

JavaApplet，嵌在HTML中的Applet在Web服务器端被编译成字节代码通过网络传送到客户端，在客户端，浏览器除了要支持HTML外，还要附加一个Java字节码的解释器，以解释执行包含Java字节码的HTML文件。JavaScript是一种解释性编程语言，可由浏览器直接解释执行；

JavaScript是一种脚本语言，用JavaScript编写网页程序，不需要有很深的编程经验。JavaScript语言是通过嵌入在标准HTML语言中实现的，显示效果如图3-12所示。2．JavaScript图3-12JavaScript的例子VBScript也是一种脚本语言，不过，VBScript只能用于微软的IE浏览器和IIS服务器端，其他服务器和浏览器不一定支持VBScript。见图3-13所示。3．VBScript图3-13VBScript的例子CSS跟

HTML一样也是一种标记语言，甚至很多属性都是来源于HTML。利用

CSS技术，可以有效地对页面的布局、字体、颜色、背景和其他效果实现更加精确的控制。有很多将样式表加入到HTML文件中的方法，最简单的方法是使用HTML的STYLE标记，将样式表放置于文件的HEAD部分。4．CSS（CascadingStyleSheets，层叠样式表）Flash是

Macromedia公司出品的一个矢量动画制作软件，Flash动画特点是：①

动画具有很强的交互性，甚至可以完全使用

Flash来制作一个网站；②

采用“准”流（Stream）式的设计；③

可以减少文件的数据存储量，适合在网络上使用。

5．FlashDHTML文件中的元素都具有动态的能力，对用户的操作在本地就可做实时处理，从而得到更快的用户响应，使网页的界面更丰富多变，使页面设计者可以随心所欲地表达自己的构思。DHTML的局限性是仅限于在微软的IE浏览器上显示。返回本节6．DHTML3.3.4动态网页技术

图3-14动态网页基本原理（1）CGI的工作过程：用户通过浏览器激活CGI程序,将信息传给外部应用程序并启动它，通过CGI程序传给Web服务器，再以HTML形式传给用户，CGI过程结束。

（2）CGI的作用：扩展了Web服务器的功能、在任何服务器上运行、服务器与CGI程序可互发信息。

1．CGI

（1）ASP执行过程：由Web服务器调用ASP文件，，根据程序执行结果“动态”生成一个HTML页面并传回到浏览器显示。（2）ASP的特点：简单方便、可在服务器端直接执行、与客户浏览器无关、ASP源程序在服务器端执行，提高了程序和网站的安全性、支持多种其他网络技术。（3）ASP的开发过程：ASP的运行平台、

编辑ASP文件、

调试。（4）ASP简单实例2．ASP（1）易学易用（2）运行速度快（3）跨多个平台（4）极其强大的数据库支持功能（5）先进的扩展功能（6）完全免费最后将PHP与其他后台网页编程技术的性能作一个对比，见表3-2。

3．PHP表3-2PHP与其他网页编程技术性能对比4.数据库与Web集成的方法Web-DBMS体系结构一般的数据库应用包括四部分内容：数据库事务逻辑应用逻辑用户界面传统的客户/服务器是两层结构，见图3.2。图3.2客户/服务器的两层结构

二层数据处理结构在系统缺点随着企业应用系统的不断扩充和新应用的不断增加，基于传统的二层数据处理结构在系统拓展性、维护成本、数据安全性和应用间通讯功能障碍等原生性问题的存在，在应用中已是捉襟见肘、力不从心。在这样的背景下，三层数据计算结构应运而生。目前普遍采用的是以浏览器作为瘦客户端的三层结构，见图3.3。

图3.3浏览器/服务器的三层结构

微软公司的全面数据访问策略主要有以下几种，见图3.5。图3.5微软公司全面数据访问策略

(1)网页数据库编程的几个概念：ODBC

、ADO组件、SQL5．Web与数据库的连接技术(2)ASP网页数据库编程步骤：1）建立网页数据库编程的软件环境。

2）建立数据库。3）创建ODBC的数据源。4）建立ASP网页，在网页中使用ADO的对象和SQL命令对数据库进行操作。5）调试ASP网页。(3)ASP网页数据库实例（如图3-15~3-19所示）图3-15数据库实例图3-16创建ODBC数据源（1）图3-17创建ODBC数据源（2）图3-18创建ODBC数据源（3）图3-19ASP网页的测试效果返回本节3.4电子商务信息安全技术3.4.1电子商务系统安全的概念3.4.2防火墙技术

3.4.3密钥加密技术

3.4.4数字签名(

数字时间戳)3.4.5数字证书与CA认证3.4.6电子商务安全交易标准返回本章首页3.4.1电子商务系统安全的概念1.信息安全技术概述信息安全技术主要保护数据免受未授权的泄漏、篡改和损坏，主要包含数据秘密性（secrecy）和数据真实性（authenticity）、数据的完整性（integrity）等内容。确保信息安全的技术措施可分为访问控制技术和密码技术两大类。访问控制技术是对访问的申请、批准、执行、撤销全过程进行控制，以确保只有合法用户的合法访问才给予批准，而且被批准的用户也只能进行已授权的活动。2．电子商务中存在的安全威胁

非法入侵者的侵入，造成商务信息被篡改、盗窃或丢失；商业机密在传输过程中被第三方获悉，甚至被恶意窃取、篡改和破坏；虚假身份的交易对象及虚假订单、合同；贸易对象的抵赖；由于计算机系统故障对交易过程和商业信息安全所造成的破坏。（1）信息的保密性（2）交易者身份的确定性（3）信息的不可否认性（4）信息的不可修改性返回本节3．电子商务的安全性需求要确保电子商务的安全，使电子交易安全、稳妥，必须综合采取各种措施，除法律、行政、教育及管理等措施外，最重要的是要采用技术保护措施。3.4.2防火墙技术一.防火墙概述二.防火墙的类型三.防火墙的体系结构四.防火墙的选择

一、防火墙概述防火墙是指一个由软件和硬件设备组合而成，在Intranet和Internet之间构筑的一道屏障（如图3-26所示），用于加强内部网络和公共网络之间安全防范的系统。图3-26防火墙1.防火墙概念

防火墙是（Firewall）是在内部网和外部网之间构造的一道屏障，用以保护内部网的数据、资源等不受侵害。从本质上来说防火墙是一种保护装置，它一方面最大限度的让内部用户方便的访问外部网（一般为Internet），另一方面又尽可能的防止外部网对内部网的非法入侵，达到保护系统安全的目的。防火墙通常是运行于一台单独计算机之上的特别服务软件，从组成上来说，防火墙由硬件和软件两部分组成。（1）凡是没有被列为允许访问的服务都是被禁止的。（2）凡是没有被列为禁止访问的服务都是被允许的。返回本节2.防火墙的安全策略有两种(1)防火墙是保护内部网安全的屏障

(2)可对可疑操作进行审计跟踪(3)防止内部网信息泄漏3.防火墙的主要功能

4.防火墙的局限性

(1)防火墙无法防范内部用户的攻击（2）防火墙无法防范不通过它的连接（3）限制了有用的网络访问（4）防火墙很难防范病毒（5）防火墙不能防备新的网络安全问题（6）防火墙不能防止数据驱动式攻击二、防火墙的类型根据使用的技术、原理不同，防火墙分为很多种类型，大体上可分为两类：一类为基于包过滤（Packet

Filter），如包过滤路由器和应用层网关；另一类基于代理服务（ProxyService）,如应用层代理服务器。两者的区别在于：基于包过滤的防火墙通常直接转发报文，对用户完全透明，速度较快；基于代理的防火墙则是通过代理服务来建立连接，可以有更强的身份认证（Authentication）和日志（Log）功能。

数据包过滤（也称分组过滤）技术是在网络层对数据包中的IP地址过滤。它是按照系统管理员所给定的过滤规则进行过滤，如果防火墙设定某一IP地址不适宜访问的话，从这个地址来的所有信息都会被防火墙屏蔽掉。包过滤技术提供了有效控制网络流量的方法，在一定程度上保证了网络的安全。包过滤技术的操作在网络（TCP/IP）层进行，它的优点便是对用户透明，不要求客户机和服务器作任何修改，处理速度快而且易于维护。包过滤技术的原理简单、性能好，可对数据包的地址进行查看，因此可以用路由器来实现。

1.

包过滤路由器应用层网关（ApplicationLevelGateways）是在网络应用层上建立协议过滤和转发功能。针对特定的网络应用服务协议使用指定的数据过滤逻辑，并在过滤的同时，对数据包进行必要的分析、登记和统计，形成报告。应用层网关一般安装在专用工作站系统上。应用层网关只提供本地有代理程序的服务通过。

2．应用层网关

数据包过滤和应用层网关技术的共同点就是他们仅仅依靠特定的逻辑判定是否允许数据包通过。一旦满足逻辑，则防火墙内外的计算机系统建立直接连接，外部的用户便有可能直接了解防火墙内部的网络结构和允许状态，这可能导致非法访问和攻击。基于包过滤路由器的弱点，防火墙可以通过软件程序来传输和过滤像WWW、telnet和FTP之类的服务，这样的应用程序被称为代理服务程序，而允许代理服务程序的主机被称为代理服务器。数据包过滤和应用层网关缺点代理服务是针对数据包过滤和应用层网关技术存在的不足而引入的防火墙技术。代理服务是在内部与外部的系统之间加一层服务器，用该服务器来做中间代理功能，即可保证内部用户可以安全的访问外部网，又可以很好的防止外部的攻击，由于代理访问的中间作用，攻击的也只是代理服务器，而不会是网络内部的系统资源。代理服务器通常是运行于两个网络之间（内部网与外部网），对于内部用户来说它像一台真的服务器，而对于外部的提供访问的服务器（外部网Internet上的服务器）来说它又是一台进行访问的客户机。

3.

代理服务当代理服务器接收到用户对某个站点的访问请求后会检查该请求是否符合规定，如果规则允许用户访问该站点，代理服务器会像一个客户一样去那个站点取回用户需要的信息再转发给用户。代理服务器通常都有一个高速缓存，这个缓存存储用户经常访问的站点内容，在下一个用户要访问时就不需重复的获取相同的内容，直接将缓存中的内容发给用户即可，即节省了时间又节省网络资源。代理服务器像一座墙一样位于内部用户和外部网之间，外部入侵者只能看到代理服务器而无法获知内部用户的信息和资源。如图6－1。代理服务工作流程客户客户代理访问控制服务器代理防火墙代理服务应答转发请求转发应答访问请求图6－1代理服务型防火墙工作示意图三、防火墙的体系结构

双宿主主机体系结构

屏蔽主机体系结构

屏蔽子网体系结构

1、双宿主主机体系结构所谓双宿主主机是指至少有两个网络接口的计算机系统。这两个网络接口一个为内部网接口，一个为外部网（Internet）接口。这样的主机可以充当这两个接口之间的路由器，能够从一个网络向另一网络发送IP数据包。但一般防火墙的结构禁止这种直接的发送功能，从外部网传来的IP数据包不可直接进入内部网。双宿主主机内外的网络均可与双宿主主机通信，但内外网络之间不可直接通信，也就是双宿主主机位于内外网络之间，内外网络通过它进行数据通信。结构示意见图6－2。图6－2双宿主主机体系结构

Internet…内部网防火墙双宿主主机2.屏蔽主机体系结构

屏蔽主机体系结构是由一个位于内部网络的堡垒主机（BastionHost）和一个位于堡垒主机与外部网之间的路由器（过滤路由器）组成，如图6－2。堡垒主机是一个计算机系统，它对外部网络（Internet）暴露，同时又是内部网络用户的主要连接点，是系统内可以访问外部网的计算机。这种体系结构中主要的安全机制由数据包过滤系统来提供（例如防止内部用户绕过堡垒主机直接连接到外部网络）。图6－3屏蔽主机体系结构

Internet防火墙路由器…内部网堡垒主机3.屏蔽子网体系结构屏蔽子网体系结构是在屏蔽主机体系结构的基础上添加了额外的安全层，通过添加周边网络把内部网更进一步的与外部网分开，形成二层隔断，如图所示。周边网络在防火墙产品中也常称非军事区（De-MilitarizedZone，简称DMZ），它是一个安全层，是在外部网与内部网之间添加的一个附加网络。周边网允许Internet使用者透过防火墙存取开放的服务器，与内部网络为完全独立的两个区域，可避免将开放的服务器置于内部网络所需冒的风险。如果入侵者成功的进入了防火墙的外层领域，周边网络会在入侵者与内部网之间提供一个附加的保护层，相当一个双保险。图6－4屏蔽子网体系结构Internet周边网络外部路由器内部路由器堡垒主机防火墙3.4.3密码技术 密码技术是保护信息安全的主要手段之一，它是结合数学、计算机科学、电子与通信等诸多科学于一身的交叉学科。它具有保证信息机密性的信息加密功能，可以利用其基本原理进行数字签名、身份验证、系统安全等功能。使用密码技术不仅可以保证信息的机密性，而且可以保证信息的完整性和确切性，防止信息被篡改、伪造和假冒。一般情况下，密码技术根据使用的加解密算法和密钥原理等工作方式的不同分为不同的密码体制。用加法代替密码（移位）加密就是将明文字母向后移动位形成密文。当＝3时有明密文对照关系如下：例如，明文：今晚9点发动总攻明文:JINWANJIUDIANFADONGZONGGONG密文：MLQZDQMLXGLDQIDGRQJCRQJJRQJ加密算法是将明文字母后移3位，解密就是将密文字母前移3位，3就是加解密的密钥，由它控制加解密的进行。ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC2.古老的加密算法说明一个加解密的过程密码体制（crytosystem）也称密码系统，是指一个加密系统所采用的基本工作方式。流程如图6－5。密码体制由五个部分组成：

1)

明文空间，它是全体明文的集合；

2)

密文空间，它是全体密文的集合；

3)

密钥空间，它是全体密钥的集合。其中每一个密钥均由加密密钥和解密密钥组成

4)

加密算法，由到的加密变换；

5)

解密算法，由到的解密变换。

密码体制

图6－5密码体制明文信道解密算法加密算法明文加密密钥解密密钥密钥窃取者

根据密钥可以将密码体制分为单密钥密码体制（One-keySystem，也称对称密码体制或传统密码体制）和双密钥密码体制（Two-keySystem，也称非对称密码体制或公开钥密码体制）。单密钥与双密钥密码体制单密钥密码体制单密钥密码体制的加密密钥和解密密钥相同，或者虽然不相同，但是由其中一个可以很容易地推导出另一个。对数据进行加密的单密钥系统如图6－6所示。在这种体制中，信息拥有者和被授权者（接收者）拥有的为相同或可互推的密钥，就必须基于共同保守秘密来实现系统的保密性，若一方泄漏了密钥就必须停止该密钥的使用。单密钥密码体制具有加解密速度快、安全强度高等优点.图6－6单密钥密码体制双密钥密码体制中，用户掌握两个不同的密钥：一个是可以公开的密钥作为加密密钥（常称公钥）；另一个则是秘密保存的作为解密密钥（常称私钥）。公开的密钥可以作为公用信息发布出来，供任何希望与该用户通信的实体取得。因此，这种密码体制又称为公开钥密码体制（简称为公钥密码体制）。在双密钥密码体制中，一个用户A若想和用户B进行保密的通信，就可以将其要保密的信息用用户B的加密密钥也就是B的公开密钥对信息加密，再将加密好的信息传递给B，用户B用自己的解密密钥将信息解密，得到明文，如图6－7。双密钥密码体制图6－7双密钥密码体制

一个密钥（公钥）作为公共信息发布出去，必须保证无法从公钥推出私钥，否则保密算法再强也将失去效果。这种体制的关键便是密钥的生成，要能够加解密又要不能互推。双密钥密码体制的安全性、使用方便性等都要比单密钥密码体制好，但其运算速度一般比单密钥密码体制慢得多，而且这种体制中密钥对的生成有一定得难度。

数据加密标准DESDES是美国国家标准局（NBS）于1977年颁布的数据加密标准算法（DataEncryptionStandard）,是一种分组密码技术，是对称密码体制的优秀算法。

分组密码属于对称密码体制，即其加密密钥和解密密钥相同或可以互推。分组密码技术的工作方法是将要加密的明文分为固定长度的组，如64bit一组，然后按照同一密钥和算法对每一个明文组进行加密得到密文组，密文组组合成为密文。解密时将密文组和密钥通过解密算法，还原成明文组，组合得到明文，如图6－8所示。分组密码中最著名的两个分组密码算法是DES数据加密标准和IDEA（InternationalDataEncryptionAlgorithm）国际数据加密算法。(1)分组密码图6－8分组密码DES综合运用了置换、迭代等多种密码技术。它面向二进制设计，数据分组长度为64位（8字节），加密后的密文分组长度仍为64位，没有数据扩展。DES算法中密钥也是64位，其中8位为校验位（检查传输过程中是否有数据出错或丢失），有效的密钥长度位为56位。DES是用64位密钥加密64位的明文，最后得到64位密文的算法。

(2)DES算法DES算法加密时首先将64位明文初始置换IP（打乱重排）并将56位密钥通过变换形成16个48位的子密钥（，,……，），再用这16个子密钥对64位的明文块进行16次循环加密（迭代），最后将得到的64位数据再次经过逆初始置换IP-1（打乱重排）得到密文。解密时为同样的过程，只需将16个子密钥颠倒过来，第一次解密迭代使用子密钥，第二次解密迭代用,……，第十六次解密迭代使用，最后得到64位明文。DES综合运用了置换、迭代等多种密码技术，是一种乘积密码。在算法结构上采用迭代结构，从而使结构紧凑、条理清楚，算法为对合运算，亦便于实现。DES使用初始置换IP和逆初始置换IP-1,将数据彻底打乱重排，但由于置换关系固定所以对保密没有太大作用。而在其加解密算法中输入的明文改变一位数字，其输出至少产生32位的变化，这是保密性的关键。DES在子密钥的产生与使用上确保了原密钥中各位的使用次数基本相同，56位密钥中每位使用的次数在12——15次之间，进一步提高了保密性。(3)DES的安全性RSA是一种公开钥密码技术，由Rivet,Shamir和Adleman提出的基于数论的公开钥密码体制，一般称为RSA，是非对称加密领域内最为著名的算法.非对称密码体制（公开钥密码体制）是现代密码学的重要发明。在公开钥密码体制中，用户持有两个密钥，一个公开作为加密密钥（常称公钥），另一个则为用户保管专用的解密密钥（常称私钥）。迄今为止的所有非对称密码体制（公钥密码体制）中，RSA体制是最著名、使用最广泛的一种。

7.公开钥密码RSARSA密码是基于数论中的大数因子分解这个数学难题的算法，应用的基本原理是：两个大的素数（质数）、相乘之后得到一个大数，在不知两个素数的情况下分解这个大数非常困难，至今也没有有效的算法可以解决。RSA算法应用这个理论，将两个大素数相乘得到的大数和其一些变形的数学处理公布出来作为公钥，而将两个素数和它们的数学变形作为私钥，控制加解密算法进行加解密运算。密钥对的生成可以通过先生成私钥（素数），再由其得到公钥（大数）的方法。这样在知道公钥的情况下，由于大数分解是数学难题所以无法算出私钥，保证了私钥的保密性，也就保证了用公钥加密的信息的保密性。(1)RSA原理RSA的安全性是基于大数的因子分解,也就是说,虽然公开了加密密钥（公钥）,要想有由它求得解密密钥（私钥），必须对大数进行因子分解，只要足够大，那么这个分解是非常困难的，而且问题越难（大数越大），被破译的可能性就越低，这样就保证了信息的保密性。大数长度应大于512位，商用的一般为1024位。一般RSA只用于少量数据的加密。在实际的应用中通常不采用这一算法对信息量大的信息(如大的EDI交易)进行加密，对于加密量大的应用,公开密钥加密算法通常用于对称加密方法密钥的加密，然后由对称密钥对数据加密（数字信封）。(2)．RSA的安全性（1）在首次通信前，双方必须通过除网络以外的另外途径传递统一的密钥。（2）当通信对象增多时，需要相应数量的密钥。

（3）对称加密是建立在共同保守秘密的基础之上的，在管理和分发密钥过程中，任何一方的泄密都会造成密钥的失效，存在着潜在的危险和复杂的管理难度。对称加密技术特点（1）RSA算法，加密和解密使用两把密钥，一把称公钥，另一把称私钥。（2）两把密钥实际上是两个很大的质数，用其中的一个质数与明文相乘，可以加密得到密文；用另一个质数与密文相乘可以解密，但不能用一个质数求得另一个质数。

非对称加密技术特点3.4.4数字签名

数字签名也称电子签名，是指使用密码算法，对待发的数据进行加密处理，生成一段数据摘要信息附在原文上一起发送，这段信息类似于现实中的签名或印章，接收方收到签名后，进行验证，判定原文的真伪（是否由真实发送方发送）。数字签名应该具有以下的功能：

(1)签名者事后不可否认自己的签名；

(2)任何其他人不能伪造签名；

(3)若当事双方出现争执，可以由公正的第三方通过验证确认签名真伪。用公开钥密码体制实现数字签名的原理非常简单，如果A要发送一篇需要数字签名的文件给B，只需以下的几个步骤：（1）A用其私钥对要进行签名的数据加密，这就是签名；（2）将信息传送给B；（3）B从公钥库中得到A的公钥，用公钥将A发来的信息解密，若可读且符合一定要求B便可根据此确认该信息由A发出，并有效。

一般用公钥算法实现数字签名

数字签名根据加密信息的不同分为两种：一种是对信息整体签名.一种是对摘要信息的签名（也称为对压缩信息的数字签名）。

对信息整体加密

将要发送的信息用私钥加密得到数字签名，然后将原文与数字签名一起发给接收方，接收方收到信息后，用发送方的公钥将签名信息解密并与原文比较，若签名可解密并且与发送来的原文一致则即可证明该发送方的身份和数据可靠性，如图6－9。这种方法多用于短小信息的签名。图6－9整体信息的数字签名原文原文数字签名加密算法解密算法数字签名发方私钥发方公钥原文比较发方收方对摘要信息（也称压缩信息）进行签名的方法是先根据算法对原文信息进行加密压缩形成数据摘要，然后再对数据摘要用发方私钥加密形成签名，发送给接收方，接收方收到信息后，对签名信息解密，同时使用发方压缩摘要的算法对收到的原文进行重新压缩，将压缩结果与签名解密的结果对比，若一致则可证明该发送方的身份和数据可靠性，如图6－10。具体的压缩算法常用hash单向函数，生成128位的散列值(也称报文摘要)。对摘要信息的签名信息摘要生产与传送

图3-27信息摘要过程返回本节图6－10对摘要信息签名发方收方比较解密算法发方公钥数字签名数据摘要数字签名加密算法发方私钥数据摘要压缩算法原文原文压缩算法数据摘要原文原文信息摘要数字签名

图3-28数字签名过程返回本节

数字时间戳（DTS）返回本节解决EC交易中文件签署的日期和时间信息的安全问题DTS（digitaltime-stampservice）提供电子文件发表时间的安全保护Time-stamp是一个经加密后形成的凭证文档，包括需加time-stamp的文件的摘要（digest）DTS收到文件的日期和时间DTS的数字签名获得数字时间戳的过程图3-29获得数字时间戳的过程返回本节3.4.5数字证书与CA认证

1．数字证书（DigitalCertificate或DigitalID）数字证书又称数字凭证，是用电子手段来证实一个实体的身份及其公钥的合法性，并将实体身份与公钥绑定。它是一个数字标识，可以实现身份的鉴别认证、完整性、保密性和不可抵赖等安全要求，是公钥的管理媒介，公钥的分发、传送等都是靠数字证书来完成的。目前，数字证书的格式一般采用X.509国际标准。数字证书（DigitalCertificate或DigitalID）数字证书采用公钥密码体制，每个用户拥有一把仅为本人所掌握的私钥，用它进行信息解密和数字签名；同时拥有一把公钥，并可以对外公开，用于信息加密和签名验证。数字证书可用于：发送安全电子邮件、访问安全站点、网上证券交易、网上采购招标、网上办公、网上保险、网上税务、网上签约和网上银行等安全电子事务处理和安全电子交易活动。

数字证书包括以下内容如图3-30~3-32所示：l

证书拥有者的姓名；l

证书拥有者的公钥；l

公钥的有限期；l

颁发数字证书的单位；l

颁发数字证书单位的数字签名；l

数字证书的序列号等。2．数字证书的内容图3-30查看证书内容（1）图3-31查看证书内容（2）图3-32查看证书内容（3）CA也称认证中心是数字证书的签发机构，是电子商务体系中的核心环节，是电子交易中信赖的基础。它通过自身的注册审核体系，检查核实进行证书申请的用户身份和各项相关信息，并将相关内容列入发放的证书域内，使用户属性的客观真实性与证书的真实性一致。认证中心作为一个电子商务交易中受信任和具有权威性的第三方，需要承担网络上安全电子交易的认证服务，负责产生、分发和管理用户的数字证书。为每个使用公开密钥的客户发放数字证书，检验公钥体系中公钥的合法性。它参与每次通信过程，但是不涉及具体的通信内容。。

3．认证中心CA（CertificateAuthority）（1）认证中心主要要完成证书的登记、审批、产生、发放、撤销、查询、管理等功能.（2）CA树形的层次结构结构(如图3-33所示）

认证中心CA功能SETCA结构SET（安全电子交易）体系是为在网上购物时用银行卡来进行结算类业务而建立的，如图

6－

12，这种结构分为三层：第一层为根CA，即RootCA，简称为RCA。它负责制定和审批CA的总政策，签发并管理第二级CA证书，与其他的RCA进行交叉认证。第二层CA为品牌CA,BrandCA，简称BCA。为各个商业银行所发放的不同信用卡品牌发放证书。它的职责是根据RCA的各种规定和总政策，制定具体的政策、管理制度和运行规范。安装RCA为其签发的证书，并为下一级CA签发证书，管理证书及管理证书撤销列表。第三层CA为终端用户CA，EnduserCA，简称ECA。为SET电子商务参与各实体颁发证书，即为支付网关（PaymentGateway）、商家（Merchant）及持卡人（Cardholder）签发证书，签发这三种证书的对应CA为PCA、MCA、CCA。图6－12SETCA体系结构第一层根CA第二层品牌CA第三层终端CARootCABrandCAEnduserCA支付网关证书持卡人证书商家证书PCAMCACCA图3-33CA的树形结构国内常见的CA有

中国商务在线l中国数字认证网（），数字认证，数字签名，CA认证，CA证书，数字证书，安全电子商务。l北京数字证书认证中心

（），为网上电子政务和电子商务活动提供数字证书服务。l浙江数字证书认证中心

国内CA中心简介数字证书主要有以下类型：（1）个人数字证书（2）单位证书（3）软件数字证书

(4)设备数字证书4．数字证书的类型（1）下载并安装根证书（如图3-34~3-38所示）（2）申请证书（如图3-39~3-41所示）（3）将个人身份信息连同证书序列号一并邮寄到中国数字认证网5．数字证书的申请图3-34下载根证书（1）图3-35下载根证书（2）图3-36安装根证书（1）图3-37安装根证书（2）图3-38查看根证书图3-39申请个人免费证书图3-40下载个人证书图3-41查看个人证书（1）在OutlookExpress5发送签名邮件(如图3-42~3-46所示)

：1）在OutlookExpress5中设置证书2）发送签名邮件。6．数字证书应用操作实例（个人证书在安全电子邮件中的应用）图3-42在OutlookExpress中设置证书（1）图3-43在OutlookExpress中设置证书（2）图3-44在OutlookExpress中设置证书（3）图3-45发送签名邮件图3-46收到签名邮件的提示信息（2）用OutlookExpress5发送加密电子邮件（如图3-47~3-50所示）：1）获取收件人数字证书2）发送加密邮件。6．数字证书应用操作实例（个人证书在安全电子邮件中的应用）图3-47将收件人证书添加到通信簿图3-48查询和下载收件人数字证书图3-49发送加密邮件图3-50收到加密邮件的提示信息返回本节3.4.6电子商务安全交易标准1．概述

电子商务发展的核心问题是交易的安全性问题，因此如何在开放的公用网上构筑安全的交易模式，一直是人们研究的热点，要构筑一个安全的电子交易模式，应满足以下五个方面，这也是OSI规定的五种标准的安全服务：（1）数据保密：防止信息被截获或非法存取而泄密。（2）对象认证：通信双方对各自通信对象的合法性、真实性进行确认，以防第三者假冒。（3）数据完整性：阻止非法实体对交换数据的修改、插入、删除及防止数据丢失。（4）防抗抵赖：用于证实已发生过的操作，防止交易双方对发生的行为抵赖。（5）访问控制：防止非授权用户非法使用系统资源2.SSL和SET(1)安全套接层协议SSL（SecureSocketsLayer）(2)安全电子交易协议SET（SecureElectronicTransaction）3．SSL协议

SSL（SecureSocketLayer即安全套接层）协议是NetscapeCommunication公司推出在网络传输层之上提供的一种基于RSA和保密密钥