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张剑青 刘旭东 怀进鹏:基于 XML 的密钥管理的研究与实现
基于 XML 的密钥管理的研究与实现
∗
张剑青 刘旭东 怀进鹏
(北京航空航天大学计算机科学与工程系 北京 100083)
(arrowzhang@yahoo.com.cn)
摘 要 公钥基础设施 PKI 在应用的难易程度和灵活性方面都有一定的局限性,影响了 PKI
技术的实际应用推广。本文提出了一种基于 XML 的密钥管理机制,通过基于 XML 的 XKMS
消息,把客户端应用程序对密钥和证书的处理委托给信任服务,从而降低 PKI 的应用难度,
提高应用程序获取 PKI 安全服务的灵活性。
关键词 安全 PKI XML XKMS XKeySec
Research and Implementation of an XML-Based Key
Management
ZHANG Jian-Qing LIU Xu-Dong HUAI Jin-Peng
Abstract Public Key Infrastructure (PKI) has some limitations in the convenience of
implementation and flexibility. These prevent the PKI technology from being spread and used
widely. This article proposes an XML-based key management mechanism. By the XML-based
XKMS messages, it delegates the keys and certificates process to Trust Service, thus the
implementation of PKI application will become easier and the way that the applications obtain the
PKI security service will be more flexible.
Key Words Security PKI XML XKMS XKeySec
1.引言
当前,基于 Web 的分布式应用(如电子商务与电子政务)得到了快速的发展。与此同时,
可扩展标记语言(eXtensible Markup Language,简称 XML)作为一种异构平台之间进行数据交
换和互操作的技术也已经成为 Web 应用的首选基础架构,而安全性则是 Web 应用得以实施
的必要条件,是 Internet 上信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性的基本保证。
公钥基础设施(Public Key Infrastructure,简称 PKI)是目前保证 Web 应用安全性的主流技
术,满足了 Web 应用的基本安全需求。但是,目前国内外 PKI 产品的互操作性较差、应用
部署难度高、系统维护缺乏足够的灵活性、开销大,国内 PKI 的建设也相对比较滞后。这
些问题制约了 PKI 产品的应用,成为 PKI 得以普遍推广的瓶颈之一。
同时,有关 XML 的安全标准(如 XML 签字
[1]
和加密
[2]
)将传统密码技术与 XML 技术有
机地结合在一起,解决了 XML 数据存储与传输过程中的安全性问题。XML 安全机制的实
现依赖于 PKI 的部署与应用,同时也为 PKI 技术提供了新的发展方向。
基于这一背景,2000 年 11 月 VeriSign、Microsoft 和 webMethod 共同提出了一种基于
XML 的密钥管理机制:XML 密钥管理规范(XML Key Management Specification,简称
XKMS)
[3]
,并于 2001 年 3 月提交 W3C 成为候选标准提案。
本文分析了 XKMS 的工作原理和内容,讨论了 XKMS 自身的安全性问题,设计实现了
一个基于 XKMS 的密钥管理系统(XML Key Security,简称 XKeySec),并给出了应用实例。
2. XKMS 密钥管理
2.1 工作原理
∗
本文得到了国家 863 计划(2001AA144150)和国家自然科学基金(60073006)的部分资助。张剑青,男,1976
年生,硕士研究生,主要研究方向为电子商务与网络安全。刘旭东,男,1965 年生,副教授,硕士导师,
主要研究方向计算机应用与系统结构,怀进鹏,男,1962 年生,教授,博士导师,主要研究领域为计算机
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