究了WPKI如何以及為何在WAP的環(huán)境下滿足無線應(yīng)用的安全要求
[關(guān)鍵詞] 公鑰基礎(chǔ)設(shè)施無線應(yīng)用協(xié)議
隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，電子商務(wù)正進(jìn)入一個新的時代。消費(fèi)者可以隨時隨地利用手機(jī)、掌上電腦等無線裝置，在網(wǎng)上購物、網(wǎng)上銀行開戶和交易等活動。然而由于有些信息通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，這就可能存在許多風(fēng)險。然而采用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)能解決存在的風(fēng)險問題。本文闡述了PKI 和WPKI，介紹了WAP 環(huán)境，并討論WPKI 的一些關(guān)鍵技術(shù)問題，著重討論了如何利用WPKI來保證無線應(yīng)用的安全；并且進(jìn)一步論述了WAP作為未來WPKI的初始驅(qū)動的原因。
一、PKI和WPKI的概述
PKI是一種遵循既定標(biāo)準(zhǔn)的密鑰管理平臺，是為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供加密和數(shù)字簽名等密碼服務(wù)及所需密鑰和證書的管理體系。它包括協(xié)議、服務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)，用來支持需要公鑰加密的應(yīng)用程序，也是用來產(chǎn)生、管理、存儲和吊銷公鑰證書。
WPKI即是無線PKI，它是將互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)中PKI安全機(jī)制引入到無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的一套遵循既定標(biāo)準(zhǔn)的密鑰及證書管理平臺體系，用來管理在移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的公開密鑰和數(shù)字證書，有效建立安全和值得信賴的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。WPKI是傳統(tǒng)的PKI技術(shù)應(yīng)用于無線環(huán)境的優(yōu)化擴(kuò)展。
二、WAP
WAP是在數(shù)字移動電話、因特網(wǎng)或其他個人數(shù)字助理機(jī)（PDA）、計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間進(jìn)行通訊的全球開放標(biāo)準(zhǔn)。它是由一系列協(xié)議組成，用來標(biāo)準(zhǔn)化無線通信設(shè)備，可用于Internet訪問，包括收發(fā)電子郵件等。WAP是將移動網(wǎng)絡(luò)和Internet以及公司的局域網(wǎng)緊密地聯(lián)系起來，提供一種與網(wǎng)絡(luò)類型、運(yùn)行商和終端設(shè)備都獨(dú)立的移動增值業(yè)務(wù)。WAP是一個全球性的開放協(xié)議，并使用無線設(shè)備的移動用戶可以方便的即時獲取信息和服務(wù)。
無線網(wǎng)絡(luò)比有線網(wǎng)絡(luò)多了一個連接，就是WAP網(wǎng)關(guān)在無線設(shè)備之間的連接。一個用戶想用手機(jī)查看自己銀行賬戶信息，具體步驟如下:(1)用戶向WAP網(wǎng)關(guān)發(fā)出的請求。(2)WAP網(wǎng)關(guān)解析請求，再發(fā)送到相關(guān)的服務(wù)器。(3)內(nèi)容服務(wù)器響應(yīng)WAP網(wǎng)關(guān)，并發(fā)送相關(guān)內(nèi)容。(4)WAP網(wǎng)關(guān)再把相關(guān)信息發(fā)送到用戶的手機(jī)上。
隨著WAP的發(fā)展，WTLS V2.0使用了無線傳輸層安全協(xié)議（WTLS），從而構(gòu)成端到端的信息安全保障機(jī)制。其原因是WAP是不依賴網(wǎng)絡(luò)的，所以很容易把應(yīng)用移植在寬帶，如GPRS上。但新網(wǎng)絡(luò)如3G出現(xiàn)，就必須再次band WAP。
無線標(biāo)記語言(WML)是一種優(yōu)化腳本語言。 JavaScript為Web Clients提供服務(wù)，WTLS 提供安全服務(wù)。這就使得現(xiàn)在許多功能被WPKI使用。WAP身份識別模塊(WIM)是實(shí)現(xiàn)在SIM卡上為WAP應(yīng)用提供的一個安全模塊。WIM用來執(zhí)行WTLS和應(yīng)用級安全功能（如數(shù)字簽名認(rèn)證，密鑰交換），特別用于存儲和處理在用戶識別和認(rèn)證時需要的信息。
三、無線PKI
WPKI最關(guān)注的是政策和標(biāo)準(zhǔn)以用來管理電子商務(wù)，并在無線應(yīng)用環(huán)境下通過WTLS和WMLScrypt提供安全服務(wù)。WPKI的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流如圖所示。組件包括端實(shí)體應(yīng)用(EE）、注冊審批中心(RA)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)(CA)和PKI目錄。在WPKI中，端實(shí)體應(yīng)用和注冊中心的實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)PKI不同，而且需要一個全新的組件－PKI門戶。
WPKI中的端實(shí)體應(yīng)用的具體實(shí)現(xiàn)是一個運(yùn)作在WAP終端上的優(yōu)化軟件，它依靠WML腳本加密接口和腳本加密庫來作密鑰服務(wù)和加解密操作。具體函數(shù)包括以下幾個:(1) 用戶公私鑰對的生成、存儲和訪問;(2)首次證書應(yīng)用的完成、簽名和提交;(3)證書更新請求的完成、簽名和提交;(4)證書撤消請求的完成、簽名和提交;(5)查找證書和撤消信息;(6)生成和驗(yàn)證數(shù)字簽名。
PKI門戶是一個聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器，類似WAP網(wǎng)關(guān)，有RA的邏輯功能，并負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換WAP客戶給PKI中RA和CA發(fā)的請求。PKI門戶內(nèi)嵌RA函數(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)中的WAP設(shè)備以及有線網(wǎng)絡(luò)中的CA進(jìn)行交互。一次完整的WPKI操作流程有:(1)EE用戶向PKI門戶申請證書;(2)PKI門戶審查用戶申請，通過后給CA發(fā)證書申請;(3)CA發(fā)行證書并將證書貼到有效證書目錄;(4) PKI門戶創(chuàng)建證書URL，并把URL發(fā)送給EE用戶;(5) Web服務(wù)器或其它移動電子商務(wù)服務(wù)器取回證書或者是撤消信息;(6)EE用戶和WAP網(wǎng)關(guān)使用證書和密鑰建立安全的WTLS會話，WAP網(wǎng)關(guān)和移動電子商務(wù)服務(wù)器或者Web服務(wù)器建立安全的SSL/TLS會話;(7) EE用戶用私鑰證書對會話內(nèi)容簽名，結(jié)合加密保證無線設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)安全傳輸。
在上述操作流程中，WTLS會話的客戶端和服務(wù)器端在驗(yàn)證CA根證書有效性時有兩種方法:帶外HASH驗(yàn)證方法和簽名驗(yàn)證方法。在建立WTLS會話過程中，客戶端把證書URL發(fā)給服務(wù)器端，服務(wù)器端使用該URL取證書。取得證書后，服務(wù)器端使用該證書，但不會把證書發(fā)給客戶端。客戶只接收和存儲證書URL，可以節(jié)約有限的帶寬和存儲資源。URL定義可以有兩種機(jī)制:LDAP URL和HTTP URL。
四、結(jié)論
本文對WPKI的技術(shù)問題進(jìn)行討論，并簡述了WPKI在WAP環(huán)境的實(shí)施。 隨著手機(jī)普及率的升高和移動商務(wù)服務(wù)的多樣化，作為無線網(wǎng)絡(luò)通信中交易環(huán)境的守護(hù)神，WPKI的市場應(yīng)用會有很大的發(fā)展?jié)摿Γ浼夹g(shù)會進(jìn)一步成熟和完善，它必將成為無線通信安全領(lǐng)域研究討論的熱點(diǎn)。
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