本文摘要：摘要：本文重點研究電子證件遠程辦理業(yè)務，分析其存在的安全風險，提出應對措施。首次通過構建證件交互的可信安全機制，創(chuàng)新提出電子證件系統(tǒng)設計，解決遠程業(yè)務辦理雙方在辦理過程中可能出現(xiàn)的欺詐、篡改、冒用等問題，規(guī)避安全風險。 關鍵詞：電子證件;PKI
摘要：本文重點研究電子證件遠程辦理業(yè)務，分析其存在的安全風險，提出應對措施。首次通過構建證件交互的可信安全機制，創(chuàng)新提出電子證件系統(tǒng)設計，解決遠程業(yè)務辦理雙方在辦理過程中可能出現(xiàn)的欺詐、篡改、冒用等問題，規(guī)避安全風險。
關鍵詞：電子證件;PKI;CA;數(shù)字簽名;憑證鏈
電子方向論文投稿刊物：《密碼學報》(雙月刊)創(chuàng)刊于2013年，是國家新聞出版廣電總局批準創(chuàng)辦《密碼學報》。是中國密碼學會主辦的唯一學術期刊�！睹艽a學報》主要刊載密碼及相關領域的理論及應用最新研究成果、學術動態(tài)及發(fā)展趨勢，促進密碼學術交流和人才培養(yǎng)，促進密碼及信息安全事業(yè)發(fā)展，為我國信息安全保障體系建設服務。
目前，不斷迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)科技，正積極賦能于各類業(yè)務的突破與創(chuàng)新，全面互聯(lián)網(wǎng)化使得在線業(yè)務成為老百姓辦理各項業(yè)務的首選。但部分業(yè)務由于仍需要身份或資質的現(xiàn)場認證與核實，需要辦理人攜帶相關證件，到有關機構進行確認核實。如購房、購車、企業(yè)開戶、銀行貸款、政府辦事等，需要攜帶各種證件的原件，即便是一個證件的缺失，就會大大降低辦理的效率，尤其是異地辦理，甚至存在當日無法完成的情況。因此，證件的電子化應用系統(tǒng)設計成為必然。只要把證件以電子文件的格式存儲在手機中，隨身攜帶，方便快捷，就能夠極大地滿足老百姓在各項業(yè)務辦理時對證件使用的需求。
1證件電子化的現(xiàn)狀及存在的問題
電子證照的特點是電子憑證替代紙質憑證，可在手機或其他電子設備中存儲，方便攜帶與傳輸。因其簽發(fā)與核實是在相應的技術平臺，其實現(xiàn)結合現(xiàn)代密碼學的原理和技術手段，能夠滿足真實性、完整性、私密性、抗抵賴的要求。2019年1月1日，我國正式頒布了《電子證照總體技術架構》、《電子證照元數(shù)據(jù)規(guī)范》、《電子證照目錄信息規(guī)范》、《電子證照標識規(guī)范》、《電子證照文件技術要求》和《電子證照共享服務接口規(guī)范》有關電子證照的生成與頒發(fā)的6項國家標準，標志著我國在電子證照方面已經(jīng)邁出了實質性的一步。
此6項標準的頒布，給各類證照全面電子化指出了建設方向，進一步推動了互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的發(fā)展，解決了證照電子化在有關申請、采集、生成、簽發(fā)、查詢、核驗等一系列線上服務的功能，為老百姓和政府、企業(yè)等辦事機構提供了便捷，實現(xiàn)了無紙化證照。隨著電子證照的逐步推廣應用，辦事難的問題將徹底解決，提高了辦事機構的工作效率，也真正做到了讓百姓少跑腿的目的。證照電子化因其本質是替代紙質證照，其配套的查詢與核驗機制，在一定程度上解決了方便攜帶的問題。但是，證件在業(yè)務辦理中，最重要的還是要明確證件的授權用途。因為電子證照是能夠被拷貝復制的，如果被不法分子獲取并濫用，證照持有人的利益就存在被侵害的風險。因此，電子證照在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務辦理的廣泛使用存在的安全性問題亟待解決。
本文將可使用的有效電子證照稱為電子證件。研究電子證件使用過程的安全性問題，首先需研究三個關鍵對象：一是電子證件，即電子證照在使用時的有效形態(tài)，如：按照國家標準生成的電子證照、電子證照的副本照片等;二是持有方，即電子證件的所有者;三是使用方，即持有方以授權方式準許其接受電子證件副本以用于某項業(yè)務辦理的一方。三者最直觀的關系，即是持有方到使用方處辦理某項業(yè)務，留存相關證件的復印件，對證件用途進行說明，使用方出具相關使用憑證，確認該證件復印件可用于某項業(yè)務的辦理。
這種方式在線下業(yè)務受理場景中因是面對面互動，操作簡單。但如果是線上的證件交互，將會存在如下疑問：一是持有方本人提供的證件嗎?是否冒名使用?二是因為電子證件是可復制的，使用方是否有可能利用電子證件用作其他用途?三是發(fā)生法律糾紛時如何進行質證，如何防止任何一方進行篡改?四是如何保障互聯(lián)傳輸中的安全性要求?這些問題都可以使用密碼學術原理進行解決，使電子證件在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務辦理過程中實現(xiàn)安全可信的認證與交互，從而解決互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務辦理中存在的如下問題：第一，證件的真實性。包括來源、提交人身份、傳輸過程的真實性。第二，證件用途的真實性。如何證明是經(jīng)本人同意開展業(yè)務辦理。第三，所辦理業(yè)務的真實性。如何證明證件是否可用于此項業(yè)務辦理。第四，使用及存儲時，相關信息內容的機密性、完整性，如何達到難以篡改，能夠抗抵賴。
2證件電子化應用系統(tǒng)的總體構思
應用公鑰密碼學的技術特性設計的系統(tǒng)，能夠很好地解決證件在安全傳輸、用途認證等方面的問題。第一，使用基于公鑰密碼學的CA數(shù)字證書可實現(xiàn)身份鑒別、數(shù)字簽名功能。電子證件必須由CA證書的持有方提供，利用基于PKI的CA數(shù)據(jù)證書有效鑒別。第二，使用生物識別技術可進行身份核實。手機是電子證件的存儲設備，同時也是很好的生物識別采集終端。利用人臉識別或指紋識別，確保證件提交人、證件持有方是同一人。
第三，遠程傳輸電子證件的影像文件(照片)，在電子證件照片上添加帶密碼技術的數(shù)字水印，將證件持有方、使用方、使用時間、辦理的業(yè)務等信息在傳輸前噴涂在照片上。既實現(xiàn)可視化，又用密碼技術保證安全。第四，對添加了數(shù)字水印的證件照片進行數(shù)字簽名，表示證件所有者同意此時、用此證件提供給使用方辦理此項業(yè)務。第五，辦理業(yè)務的使用方在收到證件照片后，以數(shù)據(jù)報文形式反饋。對報文做數(shù)字簽名，表示使用方確認使用此證件、給此證件持有方辦理此項業(yè)務。
3證件電子化應用系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵流程
按照上述構思，可以梳理出電子證件使用過程中包含的五個關鍵流程：一是證件的采集與生成;二是證件的傳輸;三是證件使用用途的確認;四是電子證件的存儲;五是證件真實性核驗。通過如下措施可以實現(xiàn)系統(tǒng)操作。
3.1證件的采集與生成
使用手機做采集工具。手機是互聯(lián)網(wǎng)最便捷化的接入終端，可很好地集成各種所需技術。如電子證件照片生成，調用圖片編輯功能，使業(yè)務信息在照片上編輯，調用數(shù)字水印等。同時，手機也是CA數(shù)字證書的良好載體。
3.2電子證件的傳輸
互聯(lián)網(wǎng)是開放的不安全的環(huán)境。CA數(shù)字證書的使用可以有效解決在不安全網(wǎng)絡環(huán)境下，對于機密性、完整性、真實性和不可抵賴的需要。
3.3電子證件使用用途的確認
使用數(shù)字簽名和憑證化機制建立一條存在前后依賴關系的證據(jù)鏈條，實現(xiàn)對使用過程證據(jù)憑證的完整性的保護，并且實現(xiàn)抗抵賴性。使用方為確認收到了證件的照片，要提供相應的憑據(jù)進行證明，同時把證件照片與業(yè)務屬性信息進行關聯(lián)，以此形成使用憑據(jù)報文并做數(shù)字簽名，表示保證把證件照片用于此項業(yè)務。證件持有方與證件使用方通過憑證報文交換信息時，需在本次憑證報文上加入前次憑證報文的數(shù)字簽名等信息。以此串起憑證證據(jù)鏈。在這條憑證證據(jù)鏈上，任何人對已生成的憑證進行篡改都是困難的，而且很容易知道是哪一方進行了篡改。
最后歸集所有的憑證數(shù)據(jù)并打包，雙方打包的憑證鏈通過最后的簽名確認，使雙方都不能對此項業(yè)務進行抵賴。有關用途的確認，可能很多人會想到電子合同和數(shù)字印章。從技術原理上講，都是使用的密碼學原理。從業(yè)務角度看，都是解決線上業(yè)務辦理時雙方對業(yè)務合同內容的認可與不可抵賴。公鑰密碼學與電子合同類應用最大的不同在于，電子證件系統(tǒng)解決的是業(yè)務辦理過程中可能出現(xiàn)的欺詐、篡改、冒用等風險，填補的是線上業(yè)務辦理過程中的安全管理空白。
3.4電子證件文件數(shù)據(jù)的存儲
在電子證件使用用途的確認時，產(chǎn)生了兩種關鍵數(shù)據(jù)，一種是證件的照片，一種是憑證報文文件。如果這些數(shù)據(jù)都是以明文的形式存放，是不安全的。所以，需要利用公鑰密碼學的技術特性，結合憑證的設計，使其難以被篡改，即便被篡改，易被證明篡改方是誰。3.5真實性核驗需要與頒證機關建立核驗接口，實現(xiàn)證件的在線真實性核驗。
4證件電子化應用系統(tǒng)實現(xiàn)的前提需求
綜上所述，電子證件使用的相關流程，可將關鍵業(yè)務功能和流程抽象為公共服務，可獨立設計、獨立部署，可服務于不同的業(yè)務系統(tǒng)。以此展開功能需求設計。第一，手機APP應具備的功能。至少包含身份鑒別、圖片處理、歷史記錄查詢等基本功能。需要為該APP設計開發(fā)一個后臺服務的系統(tǒng)進行支撐。第二，后臺服務應支撐手機APP用戶的身份認證、報文傳輸、提供數(shù)據(jù)查詢等基本功能。
除此以外，作為獨立部署的應用服務器，要支撐與其他業(yè)務系統(tǒng)之間的報文交互。支撐與權威頒證機構之間的證件核驗接口。不同的業(yè)務系統(tǒng)對證件提交的要求不同，不同頒證機構核驗接口格式有差異，需支撐靈活的業(yè)務邏輯處理，支撐靈活的報文格式解析。故關鍵功能需求至少包含安全認證、接口報文解析、流程支撐、數(shù)據(jù)庫支持等功能。第三，需要為電子證件系統(tǒng)設計獨立的運維管理子系統(tǒng)，包括運行狀態(tài)監(jiān)控、維護管理、權限角色管理等。第四，設計時要考慮其他安全需求設計，包括基礎設施環(huán)境、安全網(wǎng)關、集群化部署、訪問控制等方面。第五，其他非功能性需求設計。
5證照電子化應用系統(tǒng)實現(xiàn)的總體實施方案
依據(jù)上述需求，設計證照電子化應用系統(tǒng)需開發(fā)手機APP、后臺服務、運維管理模塊。總體實現(xiàn)方案如下：一是根據(jù)電子證件使用流程，建立業(yè)務關系模型，分析參與對象及關鍵要素，分析業(yè)務時序關系，并完善功能需求。二是設計邏輯部署架構，分析應用、數(shù)據(jù)、各服務器間的部署關系。三是設計手機APP。先從整體上設計。再分別展開APP功能設計，及前后臺調用接口的設計。四是設計后臺應用服務。先提出總體分層設計方案，再逐層展開設計，給出各項功能的詳細設計。五是為其他業(yè)務系統(tǒng)接入電子證件系統(tǒng)，提出設計接口規(guī)范，包括安全接入規(guī)范、報文格式規(guī)范。六是數(shù)據(jù)架構設計，主要圍繞系統(tǒng)管理、用戶管理、文件管理三大數(shù)據(jù)域進行設計。
6結束語
科技發(fā)展引領經(jīng)濟向前發(fā)展，技術革新帶動產(chǎn)業(yè)轉型。科技的發(fā)展離不開安全前提，必須夯實科技應用在安全方面的基礎，否則將會帶來不可估量的風險與經(jīng)濟損失。證照電子化應用系統(tǒng)是積極響應新舊動能轉換要求，通過構建證件交互的可信安全機制，在解決遠程辦理雙方互信的問題，進一步擴大互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務辦理范圍，提高辦事效率的同時，減少對窗口服務的依賴性，節(jié)省人力物力的現(xiàn)代化信息技術系統(tǒng)，也是真正為老百姓解決實際困難，實現(xiàn)人民幸福，提高國家綜合科技競爭力的有力舉措。
參考文獻：
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