CA基础知识

1、什么是数字证书？ 　　数字证书就是解决"我是谁"的问题，就如同现实中我们每一个人都要拥有一张证明个人身份的身份证或驾驶执照一样，以表明我们的身份或某种资格。数字证书是由权威公正的第三方机构即CA中心签发的，确保信息的机密性和防抵赖性。

数字证书采用PKI公钥密码体制，即利用一对公私钥进行加密、解密。每个用户拥有一把仅为本人所掌握的私有密钥（私钥），用它进行解密和签名；同时拥有一把公共密钥（公钥）并可以对外公开，用于加密和验证签名。

当发送一份保密文件时，发送方使用接收方的公钥对数据加密，而接收方则使用自己的私钥解密，这样，信息就可以安全无误地到达目的地了，即使被第三方截获，由于没有相应的私钥，也无法进行解密。通过数字的手段保证加密过程是一个不可逆过程，即只有用私有密钥才能解密。在公开密钥密码体制中，常用的一种是RSA体制。

　用户也可以采用自己的私钥对信息加以处理，由于密钥仅为本人所有，这样就产生了别人无法生成的文件，也就形成了数字签名。采用数字签名，能够确认以下两点： （1）保证信息是由签名者自己签名发送的，签名者不能否认或难以否; （2）保证信息自签发后到收到为止未曾作过任何修改，签发的文件是真实文件。 　　 数字证书的格式一般采用X.509国际标准。

传统数字证书可用于：发送安全电子邮件、访问安全站点、网上证券、网上招标采购、网上签约、网上办公、网上缴费、网上税务等网上安全电子事务处理和安全电子交易活动。 2、数字证书的用途 CA中心所发放的数字证书可以应用于公众网络上的商务活动和行政作业活动，包括支付型和非支付型电子商务活动，其应用范围涉及需要身份认证及数据安全的各个行业，包括传统的商业、制造业、流通业的网上交易，以及公共事业、金融服务业、工商税务海关、政府行政办公、教育科研单位、保险、医疗等网上作业系统。它主要应用于网上购物、企业与企业的电子贸易、安全电子邮件、网上证券交易、网上银行等方面。CA中心还可以与企业代码证中心合作，将企业代码证和企业数字安全证书一体化，为企业网上交易、网上报税、网上报关、网上作业奠定基础，免去企业面对众多的窗口服务的苦累。 主要应用： （1）网上报税 （2）工商管理 （3）网上办公 （4）安全电子邮件 （5）网上交易 （6）网上招标 　　以往的招投标受时间、地域、人文的影响，存在着许多弊病，例如外地投标者的不便、招投标各方的资质，以及招标单位和投标单位之间存在的不正当关系。而实行网上的公开招投标，利用数字安全证书对企业进行身份确认，招投标企业只有在通过身份和资质审核后，才可在网上展开招投标活动，从而确保了招投标企业的安全性和合法性，双方企业通过安全网络通道了解和确认对方的信息，选择符合自己条件的合作伙伴，确保网上的招投标在一种安全、透明、信任、合法、高效的环境下进行。通过该网上招投标系统，使企业能够制定正确的投资取向，根据自身的实际情况，选择合适的合作者。 3、数字证书工作原理 　数字证书采用公钥体制，在公开密钥密码体制中，公开密钥技术解决了密钥发布的管理问题，商户可以公开其公开密钥，而保留其私有密钥。购物者可以用人人皆知的公开密钥对发送的信息进行加密，安全地传送以商户，然后由商户用自己的私有密钥进行解密。 　　用户也可以采用自己的私钥对信息加以处理，由于密钥仅为本人所有，这样就产生了别人无法生成的文件，也就形成了数字签名。采用数字签名，能够确认以下两点： (1) 保证信息是由签名者自己签名发送的，签名者不能否认或难以否认； (2) 保证信息自签发后到收到为止未曾作过任何修改，签发的文件是真实文件。 数字签名具体做法是： (1) 将报文按双方约定的HASH算法计算得到一个固定位数的报文摘要。在数学上保证，只要改动报文中任何一位，重新计算出的报文摘要值就会与原先的值不相符。这样就保证了报文的不可更改性。 (2) 将该报文摘要值用发送者的私人密钥加密,然后连同原报文一起发送给接收者,而产生的报文即称数字签名。 (3)接收方收到数字签名后，用同样的HASH算法对报文计算摘要值，然后与用发送者的公开密钥进行解密解开的报文摘要值相比较，如相等则说明报文确实来自所称的发送者。 4、CA中心的概念 　　数字证书认证中心（Certficate Authority,CA）就是一个负责发放和管理数字证书的权威机构。对于一个大型的应用环境，认证中心往往采用一种多层次的分级结构，各级的认证中心类似于各级行政机关，上级认证中心负责签发和管理下级认证中心的证书，最下一级的认证中心直接面向最终用户。 认证中心主要有以下几种功能： (1) 证书的颁发 　　中心接收、验证用户(包括下级认证中心和最终用户)的数字证书的申请，将申请的内容进行备案，并根据申请的内容确定是否受理该数字证书申请。如果中心接受该数字证书申请，则进一步确定给用户颁发何种类型的证书。新证书用认证中心的私钥签名以后，发送到目录服务器供用户下载和查询。为了保证消息的完整性，返回给用户的所有应答信息都要使用认证中心的签名。 (2)证书的更新 　　认证中心可以定期更新所有用户的证书，或者根据用户的请求来更新用户的证书。 (3)证书的查询 　　证书的查询可以分为两类，其一是证书申请的查询，认证中心根据用户的查询请求返回当前用户证书申请的处理过程；其二是用户证书的查询，这类查询由目录服务器来完成，目录服务器根据用户的请求返回适当的证书。 (4)证书的作废 　　当用户的私钥由于泄密等原因造成用户证书需要申请作废时，用户需要向认证中心提出证书作废的请求，认证中心根据用户的请求确定是否将该证书作废。另外一种证书作废的情况是证书已经过了有效期，认证中心自动将该证书作废。认证中心通过维护证书作废列表(Certificate Revocation List,CRL)来完成上述功能。 (5)证书的归档 　　证书具有一定的有效期，证书过了有效期之后就将作废，但是我们不能将作废的证书简单地丢弃，因为有时我们可能需要验证以前的某个交易过程中产生的数字签名，这时我们就需要查询作废的证书。基于此类考虑，认证中心还应当具备管理作废证书和作废私钥的功能。 5、PKI技术基础

（1） PKI基本概念 　　公钥基础设施PKI（Public Key Infrastructure），是一种遵循既定标准的密钥管理平台,它能够为所有网络应用提供加密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系，简单来说，PKI就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。 　　原有的单密钥加密技术采用特定加密密钥加密数据，而解密时用于解密的密钥与加密密钥相同，这称之为对称型加密算法。采用此加密技术的理论基础的加密方法如果用于网络传输数据加密，则不可避免地出现安全漏洞。因为在发送加密数据的同时，也需要将密钥通过网络传输通知接收者，第三方在截获加密数据的同时，只需再截取相应密钥即可将数据解密使用或进行非法篡改。 区别于原有的单密钥加密技术，PKI采用非对称的加密算法，即由原文加密成密文的密钥不同于由密文解密为原文的密钥，以避免第三方获取密钥后将密文解密。 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。 （2） PKI的基本组成 　　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。 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，目前较好的解决方案是数字证书机制。 　　数字证书是公开密钥体系的一种密钥管理媒介。它是一种权威性的电子文档，形同网络计算环境中的一种身份证，用于证明某一主体（如人、服务器等）的身份以及其公开密钥的合法性，又称为数字ID。数字证书由一对密钥及用户信息等数据共同组成，并写入一定的存储介质内，确保用户信息不被非法读取及篡改。 6、关于电子签名的介绍 （1）什么是电子签名 　　《电子签名法》中明确规定：电子签名是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。而数据电文是指以电子、光学、磁或者类似手段生成、发送、接收或者储存的信息。 这部法律规定、可靠的电子签名与手写签名或者盖章具有同等的法律效力，届时消费者可用手写签名、公章的“电子版”、秘密代号、密码或指纹、声音、视网膜结构等安全地在网上“付钱”、“交易”及“转帐”。 （2）《电子签名法》立法的目的 　　《电子签名法》立法的直接目的是为了规范电子签名行为，确立电子签名的法律效力，维护各方合法权益；立法的最终目的是为了促进电子商务和电子政务的发展，增强交易的安全性。 （3）电子签名法的主要内容 　　《电子签名法》重点解决了五个方面的问题。一是确立了电子签名的法律效力；二是规范了电子签名的行为；三是明确了认证机构的法律地位及认证程序，并给认证机构设置了市场准入条件和行政许可的程序；四是规定了电子签名的安全保障措施；五是明确了认证机构行政许可的实施主体是国务院信息产业主管部门。目前已变更为信息和工业化部，目前已经取得资质得有北京天威诚信电子商务服务有限公司等20余家公司获得了从业资格，可以对外提供合法电子签名服务。