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电子商务支付系统及其网络安全概述

2001/9/13        作者:李素科      
关键字:并行设计  
电子商务一个基本的问题就是如何通过现有的网络技术如Internet Web、数据加密、PKI-CA系统、防火墙技术、各种交易协议(如SET)、客户端浏览技术和软件等,使得客户和商家透明地进行安全交易。其中,支付系统的可靠和安全,是整个电子商务框架的基础和保障。当前的主要支付方法主要有信用卡支付、电子支票、电子现金、Smart Card,同时衍生出很多类型的支付方案。

1.电子支付的定义
客户首先一定金额的现金或存款从发卡者处兑换得代表相同金额的数据,通过使用某些电子化方法将该数据直接转移给支付对象,从而能够清偿债务。这种方法实施的基础是金融电子化以,商用电子化设备和各类交易卡为媒介,以计算机技术和通信技术为手段,二进制(0、1)为存储形式,通过计算机网络系统进行买卖交易。

电子商务的电子支付发展有五个阶段。

◆银行利用计算机处理银行间的业务,办理结算;
◆银行计算机与其他机构计算机之间的结算,如代发工资等;
◆利用网络终端向客户提供各项银行业务,如客户在ATM上取款、存款等操作;
◆利用银行销售点终端(POS)向客户提供自动的扣款服务,此为现阶段电子支付的主要方式;
◆网上支付,即电子支付可随时随地地通过互联网进行直接转帐结算,形成电子商务环境。

2.电子商务支付系统分类
就现在世界通用的支付系统不下几十种,根据在线传输数据的种类(加密、分发类型),初略可以被分为三类。

第一类是使用“信任的三方”(trusted third party)。客户和商家的信息比如银行帐号、信用卡号都被信任的第三方托管和维护。当要实施一个交易的时候,网络上只传送定单信息和支付确认、清除信息,而没有任何敏感信息。实际上通过这样的支付系统没有任何实际的金融交易是在线(on-line)实施的。First Virtual典型的信任第三方系统。在这种系统中,网络上的传送信息甚至可以不加密,因为真正金融交易是离线实施的。但是不加密信息,同样可以看成一个系统的缺陷,而且客户和商家必须到第三方注册才可以交易。
第二类是传统银行转帐结算的扩充。在利用信用卡和支票交易中,敏感信息被交换。例如,如果客户要从商家购买产品,客户可以通过电话告知信用卡号以及接收确认信息;银行同时也接收同样的信息,并且响应地校对用户和商家的帐号。如果这样的信息在线传送,必须经过加密处理。著名的CyberCashVISA/Mastercard的SET就是基于数字信用卡(Digital Credit Cards)的典型支付系统。这种支付系统,对于B to C(Business to Clients)在线交易是主流,因为现在大部分人,更习惯于传统的交易方式。通过合适的加密和认证处理,这种交易形式,应该比传统的电话交易更安全可靠,因为电话交易缺少必要的认证和信息加密处理。
第三类是包括各种数字现金(Digital Cash)、电子货币(Electronic Money and Electronic Coins)。和前面的系统不一样,这中支付形式传送的是真正的“价值”和“金钱”本身。前面两种交易中,信息的丢失往往是信用卡号码,被伪造的信息,也只是信用卡号等。而这种交易种偷窃信息,不仅仅是信息丢失,往往也是财产的真正丢失。

通过支付手段又可以分为电子信用卡支付、Smart Card支付、电子现金支付、电子支票支付等。

3.电子支付系统安全技术
电子商务支付信息流动典型结构如图1所示。在图中,信任第三方是CA认证中心。商家和客户都必须到CA得到自己的证书,然后通过CA认证。很明显,各个部分信息传递,必须要经过加密处理;信息来源和目的,必须经过认证。

图1 电子商务字符框架

在电子商务支付系统中,消费者和商家面临的威胁有:

◆虚假定单:假冒者以客户名义订购商品,而要求客户付款或返还商品;
◆付款后收不到商品;
◆商家发货后,得不到付款;
◆机密性丧失:PIN或口令在传输过程中丢失;商家的定单确认信息被窜改;
◆电子钱和硬币丢失:可能是物理破坏,或者被偷窃。这个通常给用户带来不可挽回的损失。

相应的安全技术有:

网络安全检测设备(SAFTsuite)
◆访问设备(安全认证卡)
◆浏览器/服务器软件(支持SSL)
◆证书(VeriSign)(PKI-CA、公钥秘钥加密算法)
◆商业软件(支持电子支付)
防火墙(RSA的BSAFE:支持RSA,DES,TripleDES,RC2,RC4等)保护传输线路安全(电磁辐射屏蔽等)
◆防入侵措施,IDS,DIDS(入侵检测系统、分布式入侵检测系统)
◆数据加密(最基本的安全技术,如链路、节点、端对端加密等)
◆访问控制(根据角色访问等控制)
◆鉴别机制(报文鉴别、数字签名、终端识别等)
◆路由选择机制(阻止不合适的IP访问、DoS攻击防范)
◆通信流控制(掩盖通信频度、报文长度、报文形式、报文地址等)
◆数据完整性控制(来自正确的发送方、数据传送到正确的接收方)
◆端口保护(反端口扫描等)
◆病毒木马防范措施

4.典型支付系统应用和安全分析
4.1中间介质服务和信任第三方支付系统

4.1.1 FirstVitual支付系统(无敏感信息在网上传送)
FirstVitual系统的特点是,操作简单,不需要加密信息。适合小面额的交易。它的购物过程如图2所示:(数字标号,表示信息流动时间顺序。)


图 2

买方,卖方和信任第三方之间的数据流动关系如图3所示:


图 3

First Virtual的缺点是,传送的信息都没有加密,身份认证也仅仅处于表面上的帐号验证。首先是必须客户和商家都在第三方上注册;用户容易被别人冒充,同样,第三方发送给用户的帐户确认信息,也可以被冒充者伪造;定单和用户帐号信息,完全暴露。适合的支付范围只是小面额的交易。

4.1.2 CyberCash(敏感信息信息加密,委托的三方代理)
使用CyberCash支付系统,客户端必须先下载CyberCash软件,即“钱夹”;在建立钱夹过程中,买方将信用卡信息提供给第三方CyberCash;CyberCash指定一个加密的代码代表信用卡号码,传送给买方;当买方向接收CyberCash的卖方购物时,它只需简单地输入代码;卖方将代码及购买价格传送给CyberCash;CyberCash证实这一事务并将资金及购买商品的授权传送给卖方。

加密技术使用56位和768位-1024位的RSA公开密钥对产生数字签名。整个过程历时15-20秒。如果网络拥挤会更长时间。客户使用的整购物和支付过程只需输入一个信用卡号,而后台的第三方和银行,以及商家之间的交换信息需要一系列的加密、授权、认证。交易本身需要的成本比较高,适合大面额的交易。安全度也比较高。特别是,交易的各方,都要采用数字签名来验证自己的身份,所以抗伪造信和抗业务否定性比较好。需要说明的是,客户和商家双方均必须使用CyberCash软件,这就是说,要严重信任的三方。在客户上商家注册到的三方,比如Cybercash服务器上的时候,注册后的签名是不能修改的。如果要修改,就要重新注册。

4.1.3 GID(中介服务器交易)
GID中介服务器结构如图所示:


图 4

GID中介服务器,起着对客户和商家的认证机构的作用;并且它维护着买卖双发的帐号;更有意义的是,它同时提供和其他金融机构,比如Visa、Amex、MC等的网关接口;提供任何类型的客户商家要求的服务。整个支付系统有三个大部分组成:Globe ID(R) 中介服务器,提供认证、处理支付、提供和传统金融机构的交易接口;Globe ID( R)电子钱包接口,让客户确定他要购买的货物愿望、选择支付工具和本身的认证,客户端使用Globe ID PACK(

Payment Authentification Confirmation Kit)工具集;商家电子现金注册工具集(Electronic cash Register Toolkit),让商家产生被签名的支付请求票据(PRT Payment Request Tickets),接收和处理中介服务器传来的PPT(Payment Processed Ticket),这个工具集合中,都采用非对称秘钥,并内嵌中介服务器的证书。

整个系统的消息意义是:

◆PRT(Payment Request Ticket),这个信息是商家给用户提供的不可复制的消息;由中介服务器,展示在用户面前;
◆PPT(Payment Processed Ticket)当中介服务器证实用户接收请求并可以支付时候产生;
◆CAC(Confirmation and Authentication Challenge)由中介服务器提供给用户的确认认证请求;
◆CAR(Confirmation and Authentication Response)由用户发送,确定用户购买愿,指定支付工具。
 
责任编辑:木军
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