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PKI 的组成

PKI(Public Key Infrastructure)公钥基础设施是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台,目的是为了管理密钥和证书。一个机构通过采用PKI 框架管理密钥和证书可以建立一个安全的网络环境。

PKI 主要包括四个部分:X.509 格式的证书(X.509 V3)和证书废止列表CRL(X.509 V2);CA 操作协议;CA 管理协议;CA 政策制定。一个典型、完整、有效的PKI 应用系统至少应具有以下五个部分;

1) 认证中心CA CA 是PKI 的核心,CA 负责管理PKI 结构下的所有用户(包括各种应用程序)的证书,把用户的公钥和用户的其他信息捆绑在一起,在网上验证用户的身份,CA 还要负责用户证书的黑名单登记和黑名单发布,后面有CA 的详细描述。

2) X.500 目录服务器 X.500 目录服务器用于发布用户的证书和黑名单信息,用户可通过标准的LDAP 协议查询自己或其他人的证书和下载黑名单信息。

3) 具有高强度密码算法(SSL)的安全WWW服务器 Secure socket layer(SSL)协议最初由Netscape 企业发展,现已成为网络用来鉴别网站和网页浏览者身份,以及在浏览器使用者及网页服务器之间进行加密通讯的全球化标准。

4) Web(安全通信平台) Web 有Web Client 端和Web Server 端两部分,分别安装在客户端和服务器端,通过具有高强度密码算法的SSL 协议保证客户端和服务器端数据的机密性、完整性、身份验证。

5) 自开发安全应用系统 自开发安全应用系统是指各行业自开发的各种具体应用系统,例如银行、证券的应用系统等。完整的PKI 包括认证政策的制定(包括遵循的技术标准、各CA 之间的上下级或同级关系、安全策略、安全程度、服务对象、管理原则和框架等)、认证规则、运作制度的制定、所涉及的各方法律关系内容以及技术的实现等。

完整的PKI系统必须具有权威认证机构(CA)、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书作废系统、应用接口(API)等基本构成部分,构建PKI也将围绕着这五大系统来着手构建。

PKI的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有以下部分: · 公钥密码证书管理。 · 黑名单的发布和管理。 · 密钥的备份和恢复。 · 自动更新密钥。 · 自动管理历史密钥。 · 支持交叉认证。

认证机构(CA):即数字证书的申请及签发机关,CA必须具备权威性的特征;

数字证书库:用于存储已签发的数字证书及公钥,用户可由此获得所需的其他用户的证书及公钥;

密钥备份及恢复系统:如果用户丢失了用于解密数据的密钥,则数据将无法被解密,这将造成合法数据丢失。为避免这种情况,PKI提供备份与恢复密钥的机制。但须注意,密钥的备份与恢复必须由可信的机构来完成。并且,密钥备份与恢复只能针对解密密钥,签名私钥为确保其唯一性而不能够作备份。

证书作废系统:证书作废处理系统是PKI的一个必备的组件。与日常生活中的各种身份证件一样,证书有效期以内也可能需要作废,原因可能是密钥介质丢失或用户身份变更等。为实现这一点,PKI必须提供作废证书的一系列机制。

应用接口(API):PKI的价值在于使用户能够方便地使用加密、数字签名等安全服务,因此一个完整的PKI必须提供良好的应用接口系统,使得各种各样的应用能够以安全、一致、可信的方式与PKI交互,确保安全网络环境的完整性和易用性。

通常来说,CA是证书的签发机构,它是PKI的核心。众所周知,构建密码服务系统的核心内容是如何实现密钥管理。公钥体制涉及到一对密钥(即私钥和公钥),私钥只由用户独立掌握,无须在网上传输,而公钥则是公开的,需要在网上传送,故公钥体制的密钥管理主要是针对公钥的管理问题,时下较好的解决方案是数字证书机制。



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