何謂數(shù)字證書？

數(shù)字證書是一個(gè)經(jīng)證書認(rèn)證中心（CA）數(shù)字簽名的包含公開密鑰擁有者信息以及公開密鑰的數(shù)據(jù)文件。認(rèn)證中心的數(shù)字簽名可以確保證書信息的真實(shí)性，用戶公鑰信息可以保證數(shù)字信息傳輸?shù)耐暾裕脩舻臄?shù)字簽名可以保證數(shù)字信息的不可否認(rèn)性。

數(shù)字證書是各類終端實(shí)體和最終用戶在網(wǎng)上進(jìn)行信息交流及商務(wù)活動(dòng)的身份證明，在電子交易的各個(gè)環(huán)節(jié)，交易的各方都需驗(yàn)證對方數(shù)字證書的有效性，從而解決相互間的信任問題。

認(rèn)證中心（CA）作為權(quán)威的、可信賴的、公正的第三方機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)為各種認(rèn)證需求提供數(shù)字證書服務(wù)。認(rèn)證中心頒發(fā)的數(shù)字證書均遵循X.509 V3標(biāo)準(zhǔn)。X.509標(biāo)準(zhǔn)在編排公共密鑰密碼格式方面已被廣為接受。X.509證書已應(yīng)用于許多網(wǎng)絡(luò)安全，其中包括IPSec（IP安全）、SSL、SET、S/MIME。

數(shù)字證書的功能主要包括：身份驗(yàn)證、信息傳輸安全、信息保密性（存儲(chǔ)與交易）、信息完整性、交易的不可否認(rèn)性。

數(shù)字證書內(nèi)容及格式

數(shù)字證書包括證書申請者的信息和發(fā)放證書CA的信息，認(rèn)證中心所頒發(fā)的數(shù)字證書均遵循X.509 V3標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字證書的格式在ITU標(biāo)準(zhǔn)和X.509 V3里定義。根據(jù)這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字證書包括證書申請者的信息和發(fā)放證書CA的信息。X.509數(shù)字證書內(nèi)容：

證書各域的含義：

Version

證書版本號，不同版本的證書格式不同

Serial Number

序列號，同一機(jī)構(gòu)簽發(fā)的證書序列號唯一

Signature Algorithm

簽名算法，包括必要的參數(shù)

Issuer

身份驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)識(shí)信息

Validity

證書有效期

Subject

證書主題信息

Public key

證書持有人的公鑰信息

證書內(nèi)容由以下兩部分組成：

（1）申請者的信息

第一部分申請者的信息，數(shù)字證書里的數(shù)據(jù)包括以下信息：

• 版本信息，用來與X.509的將來版本兼容；
• 證書序列號，每一個(gè)由CA發(fā)行的證書必須有一個(gè)唯一的序列號；
• 所使用的簽名算法；
• 發(fā)行證書CA的名稱；
• 證書的有效期限；
• 證書主題名稱；
• 被證明的公鑰信息，包括公鑰算法、公鑰的位字符串表示；
• 包含額外信息的特別擴(kuò)展。

（2）發(fā)放證書CA的信息

第二部分CA的信息，數(shù)字證書包含發(fā)行證書CA的簽名和用來生成數(shù)字簽名的簽名算法。任何人收到證書后都能使用簽名算法來驗(yàn)證證書是否是由CA的簽名密鑰簽發(fā)的。

數(shù)字證書的工作流程

以銀行為例，如果客戶A想和銀行B通信，他首先必須從數(shù)據(jù)庫中取得銀行B的證書，然后對它進(jìn)行驗(yàn)證。如果他們使用相同的CA（證書認(rèn)證中心），事情就很簡單，客戶A只需驗(yàn)證銀行B證書上CA的簽名。如果他們使用不同的CA，問題就較為復(fù)雜?？蛻鬉必須從CA的樹形結(jié)構(gòu)底部開始，從底層CA往上層CA查詢，一直追蹤到同一個(gè)CA為止，找出共同的信任CA。目前個(gè)人獲取網(wǎng)上銀行安全證書的途徑都是通過銀行申請，所以雙方肯定采用同一證書認(rèn)證中心頒發(fā)的證書。

現(xiàn)在假設(shè)客戶A向銀行B傳送數(shù)字信息，為了保證信息傳送的真實(shí)性、完整性和不可否認(rèn)性，需要對要傳送的信息進(jìn)行數(shù)字加密和數(shù)字簽名，其傳送過程如下：

1. 客戶A準(zhǔn)備好要傳送的數(shù)字信息（明文）。
2. 客戶A對數(shù)字信息進(jìn)行哈希（hash）運(yùn)算，得到一個(gè)信息摘要。
3. 客戶A用自己的私鑰（SK）對信息摘要進(jìn)行加密得到客戶A的數(shù)字簽名，并將其附在數(shù)字信息上。
4. 客戶A隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)加密密鑰（DES密鑰），并用此密鑰對要發(fā)送的信息進(jìn)行加密，形成密文。
5. 客戶A用銀行B的公鑰（PK）對剛才隨機(jī)產(chǎn)生的加密密鑰進(jìn)行加密，將加密后的DES密鑰連同密文一起傳送給銀行B。
6. 銀行B收到客戶A傳送過來的密文和加過密的DES密鑰，先用自己的私鑰（SK）對加密的DES密鑰進(jìn)行解密，得到DES密鑰。
7. 銀行B然后用DES密鑰對收到的密文進(jìn)行解密，得到明文的數(shù)字信息，然后將DES密鑰拋棄（即DES密鑰作廢）。
8. 銀行B用客戶A的公鑰（PK）對客戶A的數(shù)字簽名進(jìn)行解密，得到信息摘要。銀行B用相同的hash算法對收到的明文再進(jìn)行一次hash運(yùn)算，得到一個(gè)新的信息摘要。
9. 銀行B將收到的信息摘要和新產(chǎn)生的信息摘要進(jìn)行比較，如果一致，說明收到的信息沒有被修改過。

證書存放方式

數(shù)字證書可以存放在計(jì)算機(jī)的硬盤、隨身軟盤、IC卡或CUP卡中。

用戶數(shù)字證書在計(jì)算機(jī)硬盤中存放時(shí)，使用方便，但存放證書的PC機(jī)必須受到安全保護(hù)，否則一旦被攻擊，證書就有可能被盜用。

使用軟盤保存證書，被竊取的可能性有所降低，但軟盤容易損壞。一旦損壞，證書將無法使用。

IC卡中存放證書是一種較為廣泛的使用方式。因?yàn)镮C卡的成本較低，本身不易被損壞。但使用IC卡加密時(shí)，用戶的密鑰會(huì)出卡，造成安全隱患。

使用CUP卡存放證書時(shí)，用戶的證書等安全信息被加密存放在CUP卡中，無法被盜用。在進(jìn)行加密的過程中，密鑰可以不出卡，安全級別最高，但相對來說，成本較高。