PKI的认证中心CA的功能有证书发放、证书更新、()。<br />

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第49题

知识点：（1）认证中心 CA的功能 PKI 认证认证中心

章/节：公钥基础设施安全技术

PKI的认证中心CA的功能有证书发放、证书更新、()。

A. 证书接收和证书验证

B. 证书撤销和证书存档

C. 证书撤销和证书验证

D. 证书查询和证书归档

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第39题 2019年下半年

12%

CA替用户产生密钥对，然后将其以安全的方式传送给用户，该过程必须确保密钥对的机密性、完整性和（39)。

第38题 2020年下半年

60%

PKI用在DRM中时，用户从（38)中获得内容的信息摘要和对称加密密钥。

第9题 2017年上半年

50%

假定用户A、B分别在I₁和I₂两个CA处取得了各自的证书，下面（9）是A、B互信的必要条件。


知识点讲解
· （1）认证中心 · CA的功能 · PKI · 认证 · 认证中心

（1）认证中心

认证中心（CA）是PKI的核心组成部分，是证书签发的机构，是PKI应用中权威的、可信任的、公正的第三方机构。CA向主体发行证书，该主体成为证书的持有者。通过CA在数字证书上的数字签名声明证书特有的身份。CA是信任的起点，各个终端实体必须对CA高度信任，因为他们要通过CA保证其他主体。

CA的功能

CA的功能主要包括证书的申请、证书的审批、证书的发放、证书的归档、证书的撤销、证书的更新、证书废止列表管理、CA本身的管理和CA自身的密钥管理。

PKI

PKI的基本概念

1．PKI的总体架构

PKI（Public Key Infrastructure，公开密钥基础设施）是以不对称密钥加密技术为基础，以数据机密性、完整性、身份认证和行为不可抵赖性为安全目的，来实施和提供安全服务的具有普适性的安全基础设施。其内容包括数字证书、不对称密钥密码技术、认证中心、证书和密钥的管理、安全代理软件、不可否认性服务、时间戳服务、相关信息标准、操作规范等。它是支持安全五要素的技术基础设施。

一个网络的PKI包括以下几个基本构件：

.数字证书：由认证机构经过数字签名后发给网上信息交易主体（企业或个人、设备或程序）的一段电子文档。文档中包括主体名称、证书序号、发证机构名称、证书有效期、密码算法标识、公钥和私钥信息及其他属性信息等。数字证书提供了PKI的基础。

.认证中心：即CA，是PKI的核心。它是公正、权威、可信的第三方网上认证机构，负责数字证书的签发、撤销和生命周期的管理，还提供密钥管理和证书在线查询等服务。

.数字证书注册审批机构：即RA，是CA的数字证书发放、管理的延伸。它负责数字证书申请者信息的录入、审核以及数字证书发放等工作。RA系统是整个CA中心得以正常运营不可缺少的一部分。

.数字签名：利用发信者的私钥和可靠的密码算法对待发信息或其电子摘要进行加密处理，这个过程和结果就是数字签名。

.密钥和证书管理工具：管理和审计数字证书的工具，认证中心使用它来管理一个在CA上的证书。

.双证书体系：PKI采用双证书体系，非对称算法支持RSA和ECC算法，对称密码算法支持国家密码管理委员会指定的算法。

从宏观来看，PKI的体系架构概括为两大部分：

.PKI信任服务体系：是为整个业务应用系统提供基于PKI数字证书认证机制的实体身份鉴别服务，包括了认证机构、注册机构、证书库、证书撤销和交叉认证等。

.PKI密钥管理中心：即KMC，提供密钥管理服务，向授权管理部门提供应急情况下的特殊密钥回复功能。包括密钥管理机构、密钥备份和恢复、密钥更新和密钥历史档案等。

2．双证书、双密钥机制

一对密钥（一张证书）的弊端：

.如果密钥不备份，当密钥损坏时，以前加密的信息不可解密。

.如果密钥不备份，很难实现信息审计。

.如果密钥不备份，数字签名的不可否认性很难保证。

两对密钥（两张证书）的优点：

.一对密钥用于签名，一对密钥用于加密。

.加密密钥在密钥管理中心生成及备份，签名密钥由用户自行生成并保存。

3．数字证书的主要内容

数字证书是公开密钥体制的一种密钥管理媒介。主要内容有：

.主体名称：唯一标识证书所有者的标识符。

.签证机关名称（CA）：唯一标识证书签发者的标识符。

.主体的公开密钥：证书所有者的公开密钥。

.CA的数字签名：CA对证书的数字签名，保证证书的权威性。

.有效期：证书在该期间内有效。

.序列号：CA产生的唯一性数字，用户证书管理。

.用途：主体公钥的用途。

数字证书生命周期

PKI/CA对数字证书的管理是按照数字证书的生命周期实施的。数字证书的生命周期包括：

.安全需求确定：安全需求的确定必须完成的工作包括标识需要证书的应用程序、确定所需要的安全级别、标识需要证书的用户、确定如何保护私有密钥。

.证书登记：从CA申请和接收一个证书的过程称为登记。这个过程可分为几个步骤，包括生成一个密钥对、收集登记信息、申请证书、用CA的公开密钥对申请进行加密、验证信息、创建证书、发送或邮寄证书。

.证书分发：企业CA向用户颁发证书。

.证书撤回：CRL（证书撤销列表）不会撤回客户端上的所有证书，仅仅撤回CRL中指定的证书。

.证书更新：当证书达到它的截止有效日期时会自动变得无效，需要更新一个新证书。

.证书审计：使用审计来监控与证书服务器上证书的颁发有关的活动。

证书映射为使用者使用数字证书进行实际的应用操作提供了安全的、实际的“交接认证”工作。证书到用户账户的映射可以分为：

.一对一映射：创建从个人证书到相应的应用里用户账户的关系。当客户数目相对很小时，使用一对一映射。

.多对一映射：为所有证书创建从一个特定CA到一个应用的用户账户的关系。能够把多个证书映射到一个用户的账户中。

X.509的信任模型

X.509中信任的定义为：如果实体A认为实体B严格按A所期望的那样行动，则A信任B。

PKI/CA的信任结构类型包括：

.层次信任结构：所有实体都信任唯一的根CA。

.分布式信任结构：把信任分散到两个或更多个（或许是很多个）CA上。

.Web模型的信任结构：与严格层次结构模型相似。在该模型中，许多CA的公钥被预装在正在使用的标准浏览器上，浏览器用户最初信任这些CA并把它们作为证书检验的根。

.以用户为中心的信任模型：每个用户都对决定依赖哪个证书和拒绝哪个证书直接完全地负责。

.交叉认证的信任关系：交叉认证是一种把以前无关的CA连接在一起的有用机制，从而使得在它们各自主体群之间的信任关系得到有效扩展，使彼此的终端实体之间的安全通信成为可能。

认证机构职责

认证中心（CA）是PKI/CA提供核心服务的执行机构，广义上还应包含证书的申请注册机构（RA）。

CA的主要职责包括：

.数字证书管理。

.证书和证书库。

.密钥备份以及恢复。

.密钥和证书的更新。

.证书历史档案。

.客户端软件。

.交叉认证。

认证中心提供的服务主要包括：

.认证：身份识别和鉴别，确认实体即为自己所声明的实体，鉴别身份的真伪。

.数据完整性服务：确认数据没有被修改。

.数据保密性服务：采用“数字信封”机制。

.不可否认性服务：从技术上保证实体对其行为的认可。

.公证服务：即数据认证，证明数据的有效性和正确性。

PKI/CA应用模式

PKI/CA是S-MIS和S2-MIS的安全基础平台。

PKI/CA的应用范围包括：

.电子商务应用。

.电子政务。

.网上银行。

.网上证券。

.其他应用。

认证

认证又分为实体认证和消息认证两种。实体认证是识别通信对方的身份，防止假冒，可以使用数字签名的方法。消息认证是验证消息在传送或存储过程中有没有被篡改，通常使用报文摘要的方法。

基于共享密钥的认证

如果通信双方有一个共享的密钥，则可以确认对方的真实身份。这种算法依赖于一个双方都信赖的密钥分发中心（Key Distribution Center，KDC），如下图所示，其中的A和B分别代表发送者和接收者，K_A、K_B分别表示A、B与KDC之间的共享密钥。

基于共享密钥的认证协议

认证过程如下：A向KDC发出消息{A，K_A（B，K_S）}，说明自己要与B通信，并指定了与B会话的密钥K_S。注意，这个消息中的一部分（B，K_S）是用K_A加密的，所以第三者不能了解消息的内容。KDC知道了A的意图后就构造了一个消息{K_B（A，K_S）}发给B。B用K_B解密后就得到了A和K_S，然后就可以与A用K_S会话了。

然而，主动攻击者对这种认证方式可能进行重放攻击。例如A代表雇主，B代表银行。第三者C为A工作，通过银行转账取得报酬。如果C为A工作了一次，得到了一次报酬，并偷听和复制了A和B之间就转账问题交换的报文，那么贪婪的C就可以按照原来的次序向银行重发报文2，冒充A与B之间的会话，以便得到第二次、第三次……报酬。在重放攻击中攻击者不需要知道会话密钥K_S，只要能猜测密文的内容对自己有利或是无利就可以达到攻击的目的。

基于公钥的认证

这种认证协议如下图所示。A向B发出E_B（A，R_A），该报文用B的公钥加密。B返回E_A（R_A，R_B，K_S），用A的公钥加密。这两个报文中分别有A和B指定的随机数R_A和R_B，因此能排除重放的可能性。通信双方都用对方的公钥加密，用各自的私钥解密，所以应答比较简单。其中的K_S是B指定的会话键。这个协议的缺陷是假定双方都知道对方的公钥。

基于公钥的认证协议

认证中心

CA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，使网上交易的用户属性客观真实性，与证书的真实性一致。认证中心作为权威的、可信赖的、公正的第三方机构，专门负责发放（给个人、计算机设备和组织机构）并管理所有参与网上交易的实体所需的数字证书，并为其使用证书的一切行为提供信誉的担保。但是，CA本身并不涉及商务数据加密、订单认证过程以及线路安全。

概括地说，CA的功能有：证书发放、证书更新、证书撤销和证书验证。CA的核心功能就是发放和管理数字证书，具体描述如下：

（1）接收验证最终用户数字证书的申请。

（2）确定是否接受最终用户数字证书的申请——证书的审批。

（3）向申请者颁发或拒绝颁发数字证书。

（4）接收、处理最终用户的数字证书更新请求——证书的更新。

（5）接收最终用户数字证书的查询、撤销。

（6）产生和发布证书废止列表（CRL），验证证书状态。

（7）数字证书的归档。

（8）密钥归档。

（9）历史数据归档。

通常CA中心会采用“统一建设，分级管理”的原则，分为多层结构进行建设和管理，即统一建立注册中心（Registration Authority, RA）系统，各地区以及各行业可以根据具体情况设置不同层次的下级RA中心或本地注册中心（Local Registration Authority, LRA）。各级下级RA机构统一接受CA中心的管理和审计，证书用户可通过LRA业务受理点完成证书业务办理。RA系统负责本地管理员。用户的证书申请审核，并为LRA系统在各分支机构的分布建设提供策略支撑，完成CA中心的证书注册服务的集中处理。

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