电子商务实验

电子商务实验广州大学经济管理实验教学示范中心电子商务实验课件简介电子商务实验是《电子商务安全与管理》的辅助教学课程，该实验项目分成两个层次，第一个层次为验证性基础实验,其实验内容包括经典加密算法、数字签名算法和身份识别算法，这些实验是电子商务安全的核心内容，同时也是电子商务系统中实现安全的核心技术。第二个层次的实验项目为提高性实验项目，其实验内容包括电子商务安全协议实验、PKI实验以及电子商务总和设计性实验。该实验课程的建设的指导思想：建立一个与《电子商务安全与管理》理论教学相适应的实验教学平台，通过课程中设置的验证性实验，使学生能够更好地理解课堂教学中的理论知识；通过设计性实验与综合性实验，使学生具备对电子商务系统安全问题的分析能力，并初步形成设计电子商务安全解决方案的能力。目录一、PKI实验二、安全协议实验三、对称加密体制实验四、非对称加密体制实验五、身份认证实验六、数字签名实验七、电子商务综合设计性实验PKI实验指导老师：赵波实验目的掌握对称密钥体制掌握非对称加密体制掌握认证算法及其应用掌握网络安全协议掌握PKI技术实验内容在B2C电子商务应用系统中，确定商家和客户的身份是确保电子商务交易安全进行的必要条件，请设计一个基于PKI技术的电子商务系统中的身份识别模块。实验原理PKI的基本概念公钥基础设施PKI(PublicKeyInfrastructure)是一种遵循既定标准的密钥管理平台,它能够为电子商务、电子政务、网上银行和网上证券等所有网络应用提供一整套安全基础平台，它是创建、颁发、管理、撤销公钥证书所涉及到的所有软件、硬件的集合体。加密技术和认证技术是PKI的基础技术，PKI的核心机构是认证中心（CertificateAuthority,CA)，数字证书是PKI最关键的产品和服务。PKI的基本组成–权威认证机构(CA)–数字证书库–密钥备份及恢复系统–证书作废系统–应用接口（API）基于PKI的身份认证基本原理(1)PKI加密密钥对的使用原理﹣发送方欲将加密数据发送给接收方，首先要获取接收方的公开的公钥(通过PKI获取并验证)，并用此公钥加密要发送的数据，即可发送；﹣接收方在收到数据后，只需使用自己的私钥即可将数据解密。此过程中，假如发送的数据被非法截获，由于私钥并未上网传输，非法用户将无法将数据解密，更无法对文件做任何修改，从而确保了文件的机密性和完整性。(2)PKI签名密钥对的使用原理﹣此过程与加密过程相对应。接收方收到数据后，使用私钥对其签名并通过网络传输给发送方，发送方用公钥(经PKI验证确实是发送者的公钥)解开签名，由于私钥具有唯一性，可证实此签名信息确实为由接收方发出。﹣此过程中，任何人都没有私钥，因此无法伪造接收方的签名或对其作任何形式的篡改，从而达到数据真实性和不可抵赖性的要求。Java对基于PKI的应用的支持﹣关于数字证书的类CertificateFactory；X509CertificatePublicKey﹣X509CRLX509CRLEntryKeyStorePrivateKey实验步骤对要解决的实际问题进行需求分析；设计如何利用PKI实现商户和客户的身份认别;给出要解决问题的详细设计（模决）；设计、调试；撰写说明(包含在实验报告中);提交一个完整的实用小程序。实验要求要求完成完整的程序;设计各模块要采用的技术；设计、调试；撰写说明书（体现在实验报告中）;提交一个完整的实用小程序;提交实验报告。安全协议实验指导老师：赵波实验意义电子商务安全中所涉及的基础理论和基本算法较多，但在具体应用时，我们一般较少直接应用这些算法去设计实际电子商务应用系统，而是采用现有的各种安全协议。通过指定一种安全协议，让学生去设计一个使用该协议的实验系统，对学生掌握这些协议的使用具有非常重要的意义实验目的掌握对称加密算法的原理与使用方法；掌握非对称加密算法的原理与使用方法；掌握认证算法及其应用；掌握密钥交换协议的原理与实用方法；掌握SSL协议的原与使用方法实验内容某单位拟通过互联网建立一个与其下属分支单位进行安全数据交换的系统。请根据《面向对象程序设》和《电子商务安全》两门课程中所学的知识，为该单位设计一个能满足其要求的程序。实验步骤对要解决的实际问题进行需求分析；给出要解决问题的详细设计（模决）；设计各模块要采用的技术；设计、调试；撰写说明(包含在实验报告中);提交一个完整的实用小程序。实验提示采用TCP/IP协议设计一个Client/Server程序；为使程序简单一些，可考虑采用字符界面(即控制台应用程序)为了实现安全数据通信，系统中可采用对称加密体制实现对通信数据的实时加密与解密；在一个还安全的信道中实现安全通信，涉及的问题较多，因此可考虑采用SSL协议实现。实验要求设计各模块要采用的技术；设计、调试；撰写说明书（体现在实验报告中）;提交一个完整的实用小程序;提交实验报告。对称加密体制实验指导老师：赵波实验目的掌握对称密码体制的基本原理；掌握典型对称加密体制DES的基本算法；掌握Java2平台下的密码体系结构；掌握Java2平台下的对称加密体制API的使用方法；掌握在Java2平台下编写加密及解密代码的方法.实验内容熟悉Java2平台下的对称加密及解密函数的使用方法;采用DES加密算法加密一个文本文件；采用DES算法将前一步中加密的密文解密成明文；对比解密后的明文与原始明文，验证你所实现的加密和解密代码是正确的。实验步骤采用文本编辑器（任意一个）编辑一包含明文的文件（plaintext.txt），该文件中应不小于200字(汉字或字符)；编写Java代码，采用DES算法对上述文件进行加密，加密后的密文的文件名为cipher.dat(二进制文件)；编写java代码，采用DES算法将cipher.dat解密成明文,文件名为decrypt.txt编写java代码，用于比较plaintext.txt和decrypt.txt实验报告要求实验报告中要给出你所使的JavaAPI;实验报告中要给出你用于加密测试的明文及加密后的密文（给出其字符方式表示的十六进制数）;分析Java2平台加密系统体系结构的特点非对称加密体制实验指导老师：赵波实验目的掌握非对称密码体制的基本原理；掌握典型非对称加密体制RSA的基本算法；掌握Java2平台下的非对称加密体制API的使用方法；掌握在Java2平台下编写加密及解密代码的方法.实验内容熟悉Java2平台下的非对称加密及解密函数的使用方法;生成一对密钥；采用RSA加密算法加密一段文字；采用RSA算法将前一步中加密的密文解密成明文；对比解密后的明文与原始明文，验证你所实现的加密和解密代码是正确的。实验步骤编写Java代码生成一对密钥，并将密钥对转换成十六进制字符串形式输出。选择一串用于加密和解密实验的文字;采用公钥对一串文字进行加密；采用私钥将2中加密的文字解密；采用私钥对同样一串文安加密；采用公钥将其解密。实验报告要求实验报告中要给出你所使的JavaAPI;实验报告中要给出你用于加密测试的明文及加密后的密文（给出其字符方式表示的十六进制数）;分析Java2平台加密系统体系结构的特点；身份认证实验指导老师:赵波实验目的理解身份认证的基本原理和应用方法；初步掌握JAAS的基本框架；初步掌握基于JAAS的认证与授权的实现方法；实验内容阅读Sample.java，熟悉JAAS中认证的基本框架阅读SampleAction.java，熟悉JAAS中授权的基本框架阅读Sample_login.config熟悉JAAS认证配配置文件的基本原理阅读sampleazn.policy熟悉JAAS策略文件的基本情况运行程序，验证基于JAAS的认证与授权实验原理见JDK6.0doc(JAAS)实验步骤１．阅读Sample.java，熟悉JAAS中认证的基本框架２．阅读SampleAction.java，熟悉JAAS中授权的基本框架３．阅读Sample_login.config熟悉JAAS认证配配置文件的基本原理４．阅读sampleazn.policy熟悉JAAS策略文件的基本情况５．执行SampleAzn.java，观察程序的执行结果６．在命令行中加入-Djava.security.manager，观察程序的执行结果７．运行Sample.java观察程序的执行结果８．在命令行中加入-D就ava.security.manager，观察程序运行的结果９．在命令行中加-Djava.security.auth.login.config==Sample_login.config，观察程序的运行结果１０．在命令行中加入-Djava.security.policy=sampleazn.policy，观察程序运行的结果。11．修改Principalcom.sun.security.auth.NTUserPrincipalapache中的apache为你所使用的计算机的NTUserPrincipal，重复10.12．分别注释掉以下几行，运程Sample.java，观察程序的运行.permissionjava.util.PropertyPermissionjava.home,read;permissionjava.util.PropertyPermissionuser.home,read;permissionjava.io.FilePermissionfoo.txt,read;实验报告要求实验报告中要给出你所使的JavaAPI;实验报告中要给出你的实验过程；实验报告中要写出通过实验，你对身份认证有什么新的认识。数字签名实验指导老师：赵波实验目的数字签名的基本原理，理解数字签名的作用；掌握数字摘要算法的基本原理掌握Java2平台下的数字签名算法的实现；实验内容熟悉JavaSDK中数字摘要算法API的用法；计算一个文件的摘要；对计算出的摘要进行数字签名；对数字签名进行验证实验原理数字签名的原理图数字签名的处理过程–使用摘要函数对信息进行编码将发送文件加密产生128bit(或160bit)的数字摘要；–发送方用自己的专用密钥对摘要再加密，形成数字签名；–将原文和加密的摘要同时传给对方；–接收方用发送方的公共密钥对摘要解密，同时对收到的文件用摘要函数产生同一摘要；–将解密后的摘要和收到的文件在接受方重新加密产生的摘要相互对比，如果两者一致，则说明在传送过程中信息没有破坏和篡改。否则，则说明信息已经失去安全性和保密性。基于ＲＳＡ的数字签名算法Ｊava对数字签名算法的支持KeyPairGenerator由于RSA算法是基于大素数分解数学难题的，因此该算法的主要问题是要产生一对大素数。KeyPairGenerator是一个用于产生RSA加密体制中的公钥和私钥对的引擎.PublicKeyPublicKey类封装了RSA算法中的公钥（一个大素数）。PrivateKeyPrivateKey类封装了RSA算法中的私钥(一个大素数)MessageDigest类该类提供了对各种摘要算法的支持Cipher类该类实现了对对称加密带来解密算法的支持。单步加密时使用Cipher类中的doFinal(…)方法；多步加密时则要联合使用Cipher中的update(…)方法和doFinal(…)方法。实验步骤准备一个文件,文件名为source.txt;采用Java中的密钥API生一个RSA密钥对，并存入文本文件中,文件名为keypair.txt；编写程序，完成数字签名：从keypair.txt中读入RSA密钥对，生成PublicKey和PrivateKey对象读入文件source.txt,采用SHA算法计算该文件的摘要；采用RSA算法计算source的数字签名，并写入文件中,文件名为digitaliginature.dat；