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USB KEY 互联网上身份认证的利器

   【IT168 专稿】目前,网络上的身份认证手段主要有以下几种方法:

    用户名/密码:简单易行,保护非关键性的系统,由于密码是静态的数据,很容易被驻留在计算机内存中的木马程序或网络中的监听设备截获。是极不安全的身份认证方式;

    IC卡: 是一种内置集成电路的芯片,芯片中存有与用户身份相关的数据。IC卡由专门的设备生产,是不可复制的硬件。IC卡由合法用户随身携带,登录时必须将IC卡插入专用的读卡器读取其中的信息,以验证用户的身份。简单易行,但容易被留驻内存的木马或网络监听等黑客技术窃取。

    动态口令:动态口令技术是一种让用户密码按照时间或使用次数不断变化、每个密码只能使用一次的技术。由于每次使用的密码必须由动态令牌或动态密码卡来产生,只有合法用户才持有该硬件或卡,而认证服务器端也依照同样的规则动态产生相同的密码,所以只要通过密码验证就可以认为该用户的身份是可靠的。用户每次使用的密码都不相同,即使黑客截获了一次密码,但在用户退出登录后,它也无法利用这个密码来仿冒合法用户的身份,因为密码已经过期。 动态口令技术采用一次一密的方法,有效保证了用户身份的安全性,是比较安全的认证手段。

    生物特征:利用人的指纹 、虹膜、掌纹、声纹等天然纹理作为认证识别手段,不同的人具有不同的生物特征,因此几乎不可能被仿冒。因此安全性最高,最可靠的身份认证方式,但各种相关识别技术还没有成熟,没有规模商品化,准确性和稳定性有待提高,特别是当生物特缺失时,就可能没法利用。

    USB Key: 安全可靠,成本低廉 依赖硬件的安全性。下面详解。

    USB Key简介
    基于USB Key的身份认证方式是近几年发展起来的一种方便、安全、可靠的身份认证技术。它采用一次一密的强双因子认证模式,很好地解决了身份认证的安全可靠,并提供USB接口与现今的电脑通用。USB Key是一种USB接口的小巧的硬件设备,形装与我们常见的U盘没有什么两样。但它的内部结构不简单,它内置了CPU、存储器、芯片操作系统(COS),可以存储用户的密钥或数字证书,利用USB Key内置的密码算法实现对用户身份的认证。(图1)

图1

    每一个USB Key都具有硬件PIN码保护,PIN码和硬件构成了用户使用USB Key的两个必要因素。用户只有同时取得了USB Key和用户PIN码,才可以登录系统。即使用户的PIN码被泄漏,只要用户持有的USB Key不被盗取,合法用户的身份就不会被仿冒;如果用户的USB Key遗失,拾到者由于不知道用户PIN码,也无法仿冒合法用户的身份。

    USB Key具有安全数据存储空间,可以存储数字证书、密钥等秘密数据,对该存储空间的读写操作必须通过程序实现,用户无法直接读取,其中用户密钥是不可导出的,杜绝了复制用户数字证书或身份信息的可能性。

    USB Key 内置CPU,可以实现加解密和签名的各种算法,加解密运算在USB Key内进行,保证了密钥不会出现在计算机内存中,从而杜绝了用户密钥被黑客截取的可能性。

    USB Key的两种应用模式

    USB Key身份认证主要有如下两种应用模式:

    一、基于冲击-响应认证模式

    USB Key内置单向散列算法(MD5),预先在USB Key和服务器中存储一个证明用户身份的密钥,当需要在网络上验证用户身份时,先由客户端向服务器发出一个验证请求。服务器接到此请求后生成一个随机数回传给客户端PC上插着的USB Key,此为“冲击”。USB Key使用该随机数与存储在USB Key中的密钥进行MD5运算得到一个运算结果作为认证证据传送给服务器,此为“响应”。与此同时,服务器使用该随机数与存储在服务器数据库中的该客户密钥进行MD5运算,如果服务器的运算结果与客户端传回的响应结果相同,则认为客户端是一个合法用户。(图2)

图2

    图中“x”代表服务器提供的随机数,“Key”代表密钥,“y”代表随机数和密钥经过MD5运算后的结果。通过网络传输的只有随机数“x”和运算结果“y”,用户密钥“Key”既不在网络上传输也不在客户端电脑内存中出现,网络上的黑客和客户端电脑中的木马程序都无法得到用户的密钥。由于每次认证过程使用的随机数“x”和运算结果“y”都不一样,即使在网络传输的过程中认证数据被黑客截获,也无法逆推获得密钥。因此从根本上保证了用户身份无法被仿冒。

    二、基于PKI的数字证书的认证模式

    PKI(Public Key Infrastructure)即公共密钥体系,即利用一对互相匹配的密钥进行加密、解密。一个公共密钥(公钥,public key)和一个私有密钥(私钥,private key)。其基本原理是:由一个密钥进行加密的信息内容,只能由与之配对的另一个密钥才能进行解密。公钥可以广泛地发给与自己有关的通信者,私钥则需要十分安全地存放起来。

    每个用户拥有一个仅为本人所掌握的私钥,用它进行解密和签名;同时拥有一个公钥用于文件发送时加密。当发送一份保密文件时,发送方使用接收方的公钥对数据加密,而接收方则使用自己的私钥解密,这样,信息就可以安全无误地到达目的地了,即使被第三方截获,由于没有相应的私钥,也无法进行解密。

    冲击响应模式可以保证用户身份不被仿冒,但无法保证认证过程中数据在网络传输过程中的安全。 而基于PKI的“数字证书认证方式”可以有效保证用户的身份安全和数据传输安全。数字证书是由可信任的第三方认证机构——数字证书认证中心(Certficate Authority,CA)颁发的一组包含用户身份信息(密钥)的数据结构,PKI体系通过采用加密算法构建了一套完善的流程,保证数字证书持有人的身份安全。而使用USB Key可以保障数字证书无法被复制,所有密钥运算在USB Key中实现,用户密钥不在计算机内存出现也不在网络中传播,只有USB Key的持有人才能够对数字证书进行操作,安全性有了保障。由于USB Key具有安全可靠,便于携带、使用方便、成本低廉的优点,加上PKI体系完善的数据保护机制,使用USB Key存储数字证书的认证方式已经成为目前主要的认证模式。 (图3)

图3
    总结:

    如今网络上的木马盗号违法行为盛行,可以说,只要上互联网,几乎每一台电脑都可能遭受到攻击,而传统使用的静态密码(用户名+密码)是被认为是极度危险的身份认证手段,所以对重要而敏感的网上身份认证安全不得不引起我们非常的重视。在目前多种身份认证技术中,USB KEY 是被认为安全可靠的技术,在生物特征身份认证技术没有实用之前,它可以说是最安全的身份认证手段,在网上银行、电子商务、电子税务、电子政务、网络游戏、虚拟专网、内网安全等等众多领域都可以大显身手。从目前USB KEY网络身份认证的应用情况来看正在显现出越来越大的优越性,最大规模的应用是在国内各家商业银行的网上银行业务。这也是我们喜欢网上购物的网友们应高度注意的,若你的银行卡开有网上银行业务,最好选择USB KEY身份认证方式。

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