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user: 3. 电力物资现场货物交接解决方案 (一) 应用技术 1、PKI技术 PKI (Public Key Infrastructure)即公开密钥体系，PKI技术是用公钥技术提供安全服务的具有普适性的安全基础设施。它由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构(CA)和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成。它能给网络应用提供加密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系，提供互联网环境的身份鉴别、信息加解密、数据完整性和不可否认性服务 [ 1 ]。 2、数字证书 数字证书是由权威公证的第三方认证机构(即CA，Certificate Authority)负责签发和管理的、个人或企业的网络数字身份证明。CA是PKI的核心，是PKI应用中权威的、可信任的、公正的第三方机构，承担着公钥体系中公钥的合法性检验的责任。CA为每个使用公开密钥的用户发放一个数字证书，数字证书的作用是证明证书中列出的用户合法拥有证书中列出的公开密钥。CA的数字签名使得攻击者不能伪造和篡改证书，CA还负责吊销证书并发布证书吊销列表(CRL)，并负责产生、分配和管理所有网上实体所需的数字证书。因此，CA是安全电子政务的核心环节。 3、电子签章 电子签章包含签字和盖章两种不同的表现形式，无论是签字还是盖章，电子签章有效性鉴定只需通过鉴定数字证书完整性即可，相较于线下签字或盖章形式真伪鉴定不便等问题，电子签章模式能够实现快速验签，提升安全防范能力。数字证书是电子签章的基础，电子签章是数字证书的一种应用结果。电子签章是电子签名的一种表现形式，利用图像处理技术将电子签名操作转化为与纸质文件盖章操作相同的可视效果，同时利用电子签名技术保障电子信息的真实性和完整性以及签名人的不可否认性 [ 2 ]。 电子签章实际上本身并非是一项“签章”，而是以使用非对称性公开密钥保密系统来完成，实质上其运作方式就是一种数学运算。相比于数字水印算法的电子签章技术，基于数字签名算法的电子签章技术应用更广泛、安全性更高 [ 3 ]。 4、无线通信技术 4G通信技术也被称为第四代移动通信技术，第四代通信技术集3G与WLAN为一体，可以在一定程度上实现数据、音频、视频的快速传输。除了4G通信技术外，还需要集成本地无线连接技术，它们分别是无线局域网(WiFi)、蓝牙(Bluetooth)和近距离无线传输(NFC)。 5、双因素身份认证技术 相对于最常用的用户名/密码的身份认证方法，双因素身份认证更安全。双因素身份认证是一种采用时间同步技术的系统，采用了基于时间、事件和密钥三变量而产生的一次性密码来代替传统的静态密码。每个动态密码卡都有一个唯一的密钥，该密钥同时存放在服务器端，每次认证时动态密码卡与服务器分别根据同样的密钥，同样的随机参数(时间、事件)和同样的算法计算了认证的动态密码，从而确保密码的一致性，从而实现了用户的认证。 身份认证目前有多种技术，本项目采用移动双因素身份认证技术，即蓝牙Key + 动态口令。其认证原理：一套动态密码认证系统由认证服务器及动态令牌两部分组成 [ 4 ]。 (二) 移动双因素身份认证及电子签章设备总体架构 移动双因素身份认证及电子签章设备，即移动物流终端，其总体框架包括：感知层、网络层(本地网络层/广域网络层)、边缘层、平台层/应用层。其总体框架如图1所示。 图1. 总体框架 感知层：身份认证蓝牙Key； 本地网络层：蓝牙、WiFi、NFC； 广域网络层：Internet、卫星网、专用网； 边缘层：移动双因素身份认证及电子签章设备； 应用层：身份认证管理、电子签章管理、物流数据管理； 平台层：智慧供应链平台、电工装备智慧物联平台、ERP平台。 (三) 硬件设备解决方案 移动双因素身份认证及电子签章设备，即移动物流终端，包含四个组成部分：主控单元、无线通信单元、数据采集单元和其它单元。 主控单元：CPU模块。CPU模块：中央处理器是数据处理的核心模块，集成各个功能模块，进行数据运算和处理； 无线通信单元：WiFi、蓝牙模块、4G模块、北斗、GPS； 数据采集单元：摄像头模块、RFID模块； 其它单元：LED显示屏、电池模块、电源控制、蜂鸣器等。 (四) 软件平台解决方案 移动双因素身份认证及电子签章软件平台PKI技术框架，如图2所示。 图2. 平台PKI技术框架 终端，即最终使用证书的用户，可以是普通用户，也可以是服务器。 电子签章中心，实现签章密钥管理，签章制作，签章认证服务，签章管理，包括电子签章的授权、使用、撤销、管理、维护等核心功能。 蓝牙KEY，实现移动双因素身份认证的核心功能，包括存储用户的私钥、数字证书及密码算法。 CA (认证中心)，其核心功能是签发数字证书。通过RA，将证书签发给最终用户。 RA (注册中心)，向最终用户提供相关证书服务的访问界面，审核用户身份，提交用户证书请求到CA。RA向最终用户提供的服务通常包括：证书申请、下载、查询、吊销、更新等。 证书及证书撤销列表仓库，存储证书及证书撤销列表的数据库。用户可以通过查询CRL来验证证书的有效性。 作为一种技术体系，PKI可以作为支持认证、完整性、机密性和不可否认性的技术基础，从技术上解决网上身份认证、信息完整性和抗抵赖等安全问题，为网络应用提供可靠的安全保障。RSA签名与数字水印一般的数字水印生成算法中都需要使用公钥密码学中的加密技术对原始数据进行加密，从而生成加密的水印信号，这样即使水印的提取算法被破解，窃取者也无法获得原始数据。数字签名是公钥密码学中的核心技术，将RSA数字签名技术与数字水印技术结合，应用于电子签章系统，是解决电子公文认证的一种更加安全有效的方案．该方案将电子公文的RSA数字签名用易损水印算法嵌人“图章”，将签章持有者的个人身份信息用鲁棒水印算法嵌入“图章”，实现了电子公文的信息验证与电子图章的版权认证 [ 6 ]。 移动双因素身份认证及电子签章软件功能，如图3所示。 图3. 软件功能 电子签章后台服务主要功能： 签章密钥管理：包括密钥制作、发放、注销、禁止、过期管理，密钥信息查看、查询、统计等功能。 签章管理：电子签章管理功能包括电子签章的授权、使用、撤销、管理、维护等一系列操作。除以上基础功能外，还支持签章权限分级管理、单次使用管理、签章使用者身份验证等功能，为企业提供便捷、安全、可靠的电子签章管理服务。 签章制作管理：包括印章制入、签字制入，制章、签字信息查看、查询、统计等功能。印章或者手写签名通过电子签章制作系统灌入到蓝牙KEY中，任何人都无法伪造，数字签名运算在蓝牙KEY内运行，确保数字签名的安全性。 签章认证服务：该模块功能包括签章验证和公文验证。签章验证是指对签章公文中的每个签章进行验证，判断公文中的签章是否由声明者签署；公文验证是指对公文进行完整性验证，同时对发送该公文的单位进行验证。 签章日志管理：包括系统日志审计、签章日志审计，日志分类、日志查询、日志统计等功能。日志信息详细记录签章的添加删除等日志信息，包括用户登录、用户IP、操作时间等记录信息。 系统权限管理：该模块对用户、角色、组不同操作权限进行权限分配，包括授权、取消等管理。 移动身份认证后台服务主要功能： 移动身份认证管理：认证保存在蓝牙KEY内的数字签名是否注册、是否有效。认证用于存储用户的私钥、数字证书及密码算法是否遭到篡改 [ 5 ]。 动态口令生成管理：当移动物流终端申请发送认证码时，后台服务器模块随机生成和发送6位数字认证码到用户绑定手机号，有效期为60秒。 动态口令认证管理：服务器端系统接收移动双因素身份认证及电子签章设备客户端反馈的动态口令，并与后台发送的口令进行比较，判断口令是否一致，完成动态口令认证。