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TCP/IP協(xié)議的體系結構
IP數(shù)據(jù)報格式及TCP/UDP報文段格式<喎?"http://www.2cto.com/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwPjxpbWcgYWx0PQ=="IP數(shù)據(jù)報格式及TCP/UDP報文段格式" src="http://www.2cto.com/uploadfile/Collfiles/20160622/20160622090849430.jpg" title="\" />
Web技術構成:HTTP協(xié)議、HTML標記語言。
TCP/IP協(xié)議棧中安全機制的相對位置:網(wǎng)絡層、運輸層和應用層。
1、將安全機制放置在網(wǎng)絡層:如IPSec協(xié)議,好處是對最終用戶和應用程序透明。
2、將安全機制放置在運輸層:如SSL協(xié)議,好處是對最終用戶和應用程序透明。
3、將安全機制放置在應用層:好處是與應用有關的安全服務被嵌入到特定的應用程序中,可根據(jù)需要制定安全服務。
4、網(wǎng)絡安全協(xié)議是各種安全服務的集成,通過安全協(xié)議的設計和編程實現(xiàn),形成更高的安全服務,在提供安全服務的同時方便用戶使用。
5、各種網(wǎng)絡安全協(xié)議在實際使用時,需要安裝相關程序進行設置。
VPN:以公共開放網(wǎng)絡作為通信平臺,通過在相關網(wǎng)絡層次中附加多種安全技術(加密、鑒別和訪問控制),向用戶提供類似于專用網(wǎng)絡性能的一種網(wǎng)絡安全技術。
1、內部網(wǎng)VPN:適用于同一企業(yè)或組織內部的遠程分支機構局域網(wǎng)的連接。
特點:數(shù)據(jù)通信量較大,連接時間較長。
2、外部網(wǎng)VPN:適用于不同企業(yè)或組織之間的內部網(wǎng)的連接。
特點:安全策略存在較大差異,對訪問控制要求較高。
3、遠程訪問VPN:遠程移動用戶、單機接入等。
1、數(shù)據(jù)封裝:通過構造虛擬專用網(wǎng)隧道,使遠程用戶能夠用內部網(wǎng)的地址和協(xié)議傳遞信息。
2、數(shù)據(jù)加密:通過對傳輸數(shù)據(jù)的加密,隱藏內部網(wǎng)的協(xié)議、地址和數(shù)據(jù)。
3、報文鑒別和身份鑒別:提供報文鑒別和身份鑒別。
1、隧道技術:其基本方法是在內網(wǎng)與公網(wǎng)接口處,將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為載荷封裝在一種可在公用網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式中,在目的內網(wǎng)與公網(wǎng)接口處,將數(shù)據(jù)封裝除去取出載荷。
2、隧道技術的主體是隧道協(xié)議。
3、隧道,實質上是一種封裝,是將一種協(xié)議封裝在另一種協(xié)議中傳輸,從而實現(xiàn)內部網(wǎng)絡協(xié)議對公用網(wǎng)絡的透明性。
4、安全隧道:在隧道中引入密碼技術和鑒別技術,使公用網(wǎng)具有和內部網(wǎng)類似的安全性。
5、VPN使用的隧道技術涉及三種數(shù)據(jù)格式
(1)用戶數(shù)據(jù)包格式
(2)封裝格式
(3)公用網(wǎng)傳輸格式
6、三個數(shù)據(jù)格式對應得數(shù)據(jù)格式
(1)乘客協(xié)議:內部網(wǎng)使用的協(xié)議在VPN中稱為乘客協(xié)議。
(2)隧道協(xié)議:用于封裝乘客協(xié)議的封裝協(xié)議被稱為隧道協(xié)議。
(3)傳輸協(xié)議:在VPN中,內部網(wǎng)數(shù)據(jù)以公用網(wǎng)作為傳輸載體,因此,用戶數(shù)據(jù)包經(jīng)隧道協(xié)議封裝后還必須以公用網(wǎng)的傳輸格式進行封裝。公用網(wǎng)使用的協(xié)議為傳輸協(xié)議。
IP協(xié)議是目前最常見的傳輸協(xié)議。IP協(xié)議具有路由器功能強大,可運行于不同的傳輸介意,應用面廣等特點。
1、用因特網(wǎng)進行互連,IP層適合設置安全機制。在IP層實現(xiàn)的安全機制也稱為IPSec。
2、IP層的安全包含了三個功能域:鑒別、機密性和密鑰管理。
(1)鑒別:提供報文信源鑒別和完整性鑒別。
(2)機密性:通過報文加密可防止第三方竊聽報文。
(3)密鑰管理:處理密鑰的安全交換。
3、IPSec協(xié)議運行在內網(wǎng)與外網(wǎng)相連的網(wǎng)絡設備上,如路由器或防火墻。
4、IPSec網(wǎng)絡設備一般將對進入廣域網(wǎng)的所有通信量進行加密和壓縮,對所有來自廣域網(wǎng)的通信量進行解密和解壓。這些操作對于局域網(wǎng)上的工作站和服務器是透明的。
5、IPSec優(yōu)點:
(1)當在防火墻或路由器中實現(xiàn)IPSec時,IPSec能夠對所有穿越邊界的數(shù)據(jù)通信量提供安全防護。同時又不會在內部引起與安全有關的處理負荷。
(2)防火墻內部的IPSec可以抵制旁路,如果從外界進來的所有通信量必須使用IP,并且防火墻是從Internet進入內部的唯一入口。
(3)IPSec在運輸層(TCP,UDP)以下,因此對于應用程序時透明的。
(4)IPSec對終端用戶是透明的,沒有必要對用戶進行安全培訓,給每個用戶下發(fā)密鑰,或在用戶離開組織是取消其密鑰。
6、IPSec提供的安全服務
(1)無連接完整性和訪問控制。
(2)數(shù)據(jù)源的鑒別。
(3)拒絕重放的分組。
(4)機密性(加密)。
(5)有限的通信量機密性。
7、IPSec使用兩個協(xié)議來提供上述的安全服務:首部鑒別協(xié)議(AH)和封裝安全載荷協(xié)議(ESP)。
首部鑒別協(xié)議(AH):對IP數(shù)據(jù)報提供鑒別服務。
封裝安全載荷協(xié)議(ESP):對IP數(shù)據(jù)報提供鑒別和機密性服務。該協(xié)議是加密/鑒別混合協(xié)議。
AH和ESP可單獨使用,也可結合使用。
1、安全關聯(lián)是發(fā)送方與接送方間的一種單向關系。通常與一個或者一組給定的網(wǎng)絡連接相關,為所承載的網(wǎng)絡流量提供安全服務。
2、如果需要一個對等的關系用于雙向的安全交換,就要有兩個安全關聯(lián)。一個SA可用于AH或ESP,但不能同時用于兩者。
3、每個安全關聯(lián)可表示為一個三元組:
(1)安全參數(shù)索引(SPI):SPI是一個32比特的值,用于區(qū)別相同目的地和協(xié)議的不同安全關聯(lián)。SPI出現(xiàn)在AH和ESP的首部中,接收方根據(jù)首部中的SPI確定對于的SA。
(2)IP目的地址(IPDA):目前只允許單播地址;這是SA的目的端點的地址,可能是終端用戶系統(tǒng)或者是網(wǎng)絡系統(tǒng),如防火墻或路由器。
(3)安全協(xié)議標識(SPR):指出這個關聯(lián)是一個AH或ESP的安全關聯(lián)。
2、SET要求的事件序列:
(1)消費者開通賬號。消費者從支持電子支付和SET的銀行處獲得信用卡賬號。
(2)消費者獲得證書。經(jīng)過適當?shù)纳矸蒡炞C之后,消費者將收到包含帳戶信息摘要的X.509v3數(shù)字證書。證書將消費者的密鑰對和信用卡捆綁在一起(通過證書的擴展字段)。
(3)商家獲得證書。接受特定信用卡的商家必須獲得兩個X.509v3證書:一個用于報文簽名,一個用于密鑰交換。商人還需要支付網(wǎng)關的證書。
(4)消費者提出一項訂購。消費者通過瀏覽商家的網(wǎng)站來選擇商品并確定價格。然后,將要購買的商品清單發(fā)送給商家,商家返回包含了商品列表、價格、總價格和訂購號碼的表格。
(5)商家被驗證。除了訂購表格之外,商家還發(fā)送自己的證書。消費者可以驗證商家的合法性。
(6)發(fā)送訂購和支付信息。消費者將訂單、支付信息以及證書一起發(fā)送給商家,訂單確認對訂購表格中商品的購買,支付包含了信用卡的細節(jié),支付信息被加密使商家不可閱讀,消費者的證書使商家可以鑒別消費者。
(7)商家請求支付認可。商家將支付信息發(fā)送給支付網(wǎng)關,請求核準消費者的存款是否足以支付這次購買。
(8)商家確認該項訂購。商家將訂購的確認發(fā)送給消費者。
(9)商家提供貨物或服務。商家將貨物遞送給消費者,或者為消費者提供服務。
(10)商家請求支付。這個請求被發(fā)送給支付網(wǎng)關,后者處理所有的支付細節(jié)。
1、雙向簽名的目的:連接兩個發(fā)送給不同接收者的報文。
2、雙向簽名的構造過程:消費者取得PI的散列碼和OI的散列碼,將這兩個散列碼拼接起來,再取得拼接結果的散列碼。之后,使用其私有密鑰對最后的散列碼進行簽名,就創(chuàng)建了雙向簽名。即:DS=
3、雙向簽名的驗證過程:
(1)商家驗證雙向簽名:假設商家獲得了雙向簽名(DS)、OI和PI的報文摘要(PIMD),以及從消費者證書中取得的公開密鑰。然后商家可以計算這兩個數(shù)值: H(PIMD"|H(OI))、
(2)銀行驗證雙向簽名:如果銀行獲得了DS、PI和OI的報文摘要(OIMD)以及消費者的公開密鑰,那么銀行可以計算下面的數(shù)值:H(H(PI)||OIMD)、
購買請求階段需要交換四個報文:發(fā)起請求、發(fā)起響應、購買請求和購買響應。
1、發(fā)起請求報文:(卡用戶→商家)
目的:請求商家和支付網(wǎng)關的證書(身份鑒別)。
明文傳輸。
報文主要內容:{請求/響應對ID、現(xiàn)時C、信用卡商標、發(fā)卡行標識}
2、發(fā)起響應報文:(商家→卡用戶)
商家生成響應,并用自己的私有密鑰對其簽名。
報文主要內容:{請求/響應對ID、現(xiàn)時C、現(xiàn)時M、交易ID、商家證書、支付網(wǎng)關證書}
3、購買請求:(卡用戶→商家)
收到響應報文后,卡用戶首先檢驗報文的合法性,然后通過相應的CA簽名來驗證商家證書和支付網(wǎng)關證書。
創(chuàng)建OI和PI(商家賦予的交易ID被放在OI和PI中)。接下來,卡用戶準備購買請求報文。為了這個目的,卡用戶生成了一次性的對稱加密密鑰
4、購買響應:(商家→卡用戶)
商家收到了購買請求報文后,進行如下處理:
驗證卡用戶的證書。
使用消費者證書中的公開密鑰來驗證雙向簽名。
處理訂購信息,并將支付信息轉交給支付網(wǎng)關。
等待支付網(wǎng)關的確認,然后向卡用戶發(fā)送購買響應報文。
1、認可請求:(商家→支付網(wǎng)關)
商家向支付網(wǎng)關發(fā)送一個認可請求報文,該報文由以下幾個部分組成:
與購買有關的信息:(來自消費者)
PI:支付信息。
雙向簽名DS:用消費者的私有密鑰簽名。
OI報文摘要(OIMD)
數(shù)字信封:封裝會話密鑰。
2、認可響應:(支付網(wǎng)關→商家)
支付網(wǎng)關收到商家認可請求后,完成下列工作:
驗證所有的證書。
解密商家數(shù)字信封,然后解密認可數(shù)據(jù)塊并驗證認可數(shù)據(jù)塊中商家的簽名。
解密卡用戶數(shù)字信封,然后解密支付數(shù)據(jù)塊并驗證支付數(shù)據(jù)塊的雙向簽名。
驗證商家交易ID與消費者PI中的交易ID是否匹配。
向發(fā)卡行請求和接收一個認可。
1、獲取請求:(商家→支付網(wǎng)關)
商家生成、簽署和加密獲取請求數(shù)據(jù)塊,數(shù)據(jù)塊中包括了支付的數(shù)量和交易ID。
報文還包括以前收到的關于本交易的加密獲取權標(在認可響應中)。
商家證書。
2、獲取響應:(支付網(wǎng)關→商家)
支付網(wǎng)關收到獲取請求報文后,進行如下處理:
解密并驗證獲取請求數(shù)據(jù)塊。
解密并驗證獲取權標塊。
檢查獲取請求和獲取權標的一致性。
創(chuàng)建清算請求并通過私有支付網(wǎng)絡發(fā)送給發(fā)卡行,這個請求引起資金被劃撥到商人的賬戶中。
3、SET協(xié)議的報文交互