CAPICOM在安全电子商务中的应用研究(2)

图4 十六进制形式密文和解密结果

    WINDOWS平台中，证书存于证书库CertStore的结构中，使用时必检索证书库，取得证书句柄，获得证书的基本信息如：有效期，公钥等，同时，还要对证书的有效性进行验证。私钥存于密钥容器中（Key Container）,有对应私钥的证书，还存有私钥容器的句柄。^[4]默认的证书库有4个：Trust,My,CA,Root，其中My存放了个人的证书，其中还有私钥容器句柄，Trust存放了通信群体中其它人的证书，仅公钥。证书的管理必须用到CAPICOM的几个接口：IStorePtr指向证书库，ICertificates2Ptr指向证书集合，ICertificatePtr指向证书，三个接口形成操作证书的三级索引。

图5 验证过程

    证书加密实际是用接收方证书的公钥加密，过程有两步：用公钥加密对称密钥，用对称密钥加密数据如支付的信息：客户帐号和PIN码等。CAPICOM定义的对象IenvelopedData Ptr对两步进行了包装，对于编程人员是透明的。

    ⑴　定义数据信封

IEnvelopedDataPtr pEncryptIEnvelopedData(__uuidof

(Enveloped Data));

IEnvelopedDataPtr pDecryptIEnvelopedData(__uuidof

(EnvelopedData));

    ⑵　设定算法参数和对称密钥长度

CAPICOM对密码算法的标识标准和密钥长度进行了定义，以常量形式给出。这里以RC4为例。

pEncryptIEnvelopedData->Algorithm->Name =CAPICOM_ENCRYPTION_ALGORITHM_RC4 ;

pEncryptIEnvelopedData->Algorithm->KeyLength =CAPICOM_ENCRYPTION_KEY_LENGTH_40_BITS;

    ⑶　加密

bstrtemp=SysAllocStringByteLen("Hello Capicom!",14);

_bstr_ta.Assign(bstrtemp);

pEncryptIEnvelopedData->Content=_bstr_ta;bstrciphertext

=pEncryptIEnvelopedData->Encrypt(

CAPICOM_ENCODE_BINARY);

    ⑷　取出密文

    bstrtemp是BSTR指针，指向双字节的字符串，即以两个Bytes来存一个ASCII字符，_bstr_t类型对双字节字符串进行了对象装箱，字节数是字符数据量的两倍。加密"Hello Capicom!"后，以字符形式看密文则呈乱码形式。二进制形式则如图2所示。

PCHAR pCiphertext=NULL;pCiphertext

=(PCHAR)bstrciphertext;printf("密文字符流：\n");

PVOID pchartemp=malloc(24);

for (int k=0;k<bstrciphertext.length()*2;k++)

{if(k%24==0) {memcpy((PVOID)pchartemp,pCiphertext,24);

 }pCiphertext++;}

    ⑸　解密

pDecryptIEnvelopedData->Decrypt(bstrciphertext);printf("解密后:%s\n",

(PCHAR)pDecryptIEnvelopedData->Content.copy());结果如图4所示。

    签名是对消息哈希值进行签名，先算出数据的哈希值，再用签名者的私钥对哈希值签名，通过这个过程来保证订单信息如商品数量，品名等的完整性和非抵赖性。此步骤中，会检索MY证书库的证书，找证书公钥对应的私钥的容器句柄，再找到私钥，这对于程序员是透明的。签名和数据可以“依附”发送也可“独立”发送，接收者收到数据和签名后，重算数据的哈希值，将哈希值和数据的签名送进验证运算将会得出验证结果。CAPICOM组件，用接口ISignedDataPtr和IHashedDataPtr来封装此功能。

    ⑴　定义哈希对象和设定哈希算法

IHashedDataPtr pIHashedDataPtr(__uuidof(HashedData));

pIHashedDataPtr->Algorithm=

CAPICOM_HASH_ALGORITHM_SHA1。

    ⑵　哈希和取哈希值

    哈希对象的哈希值是字符串形式的以十六进制的格式返回，SHA-1算法的哈希值为160位，即20字节，表示成HEX格式一个字节表示为两个字符，共40个ASCII字符，再用双字节字符表示。则为40个宽字符，80字节，所以哈希值的字节长度变成了80字节。如图3所示。

bstrtemp=SysAllocStringByteLen("Hello Capicom!",14); _bstr

_ta.Assign (bstrtemp);

PCHAR pchar=NULL;pIHashedDataPtr->Hash(_bstr_ta);

bstrHashValue=pIHashedDataPtr->Value;

    ⑶　签名

签名加入时间戳和签名者信息，还要编码成一定的格式，有时还加入了签名者的证书，故签名消息的长度取决于多个因素。而不只取决签名者的公钥长度。如以二进制编码为格式则为898字节，如图5所示。

ISignedDataPtrpISignedDataPtr(__uuidof(SignedData)); pISignedDataPtr->Content=pIHashedDataPtr->Value;

bstrSignature=pISignedDataPtr->Sign(0,TRUE,CAPICOM

_ENCODE_BINARY);

    ⑷　验证

pISignedDataPtr->Content=pIHashedDataPtr->Value;

pISignedDataPtr->Verify(bstrSignature,TRUE,

CAPICOM_VERIFY_SIGNATURE_ONLY);

    如果验证不通过则会抛出异常，验证失败。如图3所示。

    信息安全如果涉及到国家利益和经济利益，密码算法往往需要本地化，而算法模块CSP的变动会对直接调用CSP的商务应用产生藕合变动，这是开发者所不愿见到的。有了CAPICOM中间件，^[7]可以通过本地化CSP，实现本地化的密码算法，将其设定为默认的CSP，只要其遵照CSP的规范，可以和CAPICOM无缝挂接，而对上层的电子商务交易模型不要做任何修改。做到密码服务消费和密码服务生产的分隔与独立，从而实现CSP的零开销本地化。文章创新性地将CAPICOM密码中间件技术和电子商务交易模型相结合，很好地满足了电子商务的信息安全保密需求，解决应用层安全需求和底层密码服务模块本地化之间的藕合矛盾。

1 张硕阳等. 电子商务交易中的风险来源与风险认知[A] .  广东:中山大学出版社,2002 :187～196

2 张楚等. 电子商务与交易安全[A].   北京:中国法制出版社 289～296

3 http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library /en-us/seccrypto/security/setting_the_computer_default_csp.asp

4  微计算机信息(高世伟等,基于DCOM技术实现的控制系统,2005,21,1-2,23)

5  张楚等. 电子商务与交易安全[A].   北京:中国法制出版社 276～286

6 冯登国．2001．密码工程实践指南．北京：清华大学出版社．[M] 13~15．