一、背景

隨著因特網(wǎng)的普及，電子郵件已經(jīng)成為現(xiàn)代人生活和工作中最常用的通信工具之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，Internet上每天傳送的電子郵件達(dá)數(shù)十億份。然而，電子郵件在網(wǎng)絡(luò)中是以明文形式傳輸和存儲，就猶如明信片一樣在網(wǎng)上飛來飛去，個人隱私和公司機密隨時存在被截獲和瀏覽的風(fēng)險。端到端電子郵件加密服務(wù)已成為電子郵件市場的迫切需求。

安全電子郵件系統(tǒng)的核心是密碼技術(shù)。傳統(tǒng)的端到端郵件加密，如PGP，都采用傳統(tǒng)的基于PKI/CA機制的構(gòu)建安全電子郵件系統(tǒng)，這在應(yīng)用中暴露出諸多的弱點，例如：

證書管理系統(tǒng)復(fù)雜。一個典型、完整、有效的PKI/CA系統(tǒng)至少應(yīng)具有以下幾部分：公鑰密碼證書管理;黑名單的發(fā)布和管理;密鑰的備份和恢復(fù);自動密鑰更新;自動管理歷史密鑰;支持交叉認(rèn)證。由于電子郵件系統(tǒng)通常面對龐大的用戶群，證書管理系統(tǒng)的必然極為復(fù)雜。

用戶必須擁有可信第三方頒發(fā)的公鑰證書，才可以進(jìn)行保密通信。而實際中證書的申請、頒發(fā)和管理通常需要一個復(fù)雜的過程。在電子郵件的用戶群中，擁有公鑰證書的用戶只占很小的比例。

獲得對方公鑰證書并確認(rèn)其有效性困難。在利用電子郵件通信中，用戶間的關(guān)系通常是松散的。如何獲得對方證書?如何搜索證書的CA鏈以確認(rèn)證書的有效性?都是實際應(yīng)用中面臨的棘手問題。

證書機制的正確使用需要具備一定的信息安全專業(yè)知識。

由于證書系統(tǒng)及其使用的復(fù)雜性，雖然電子郵件安全的市場需求迫切，但基于PKI/CA機制的安全電子郵件系統(tǒng)，在實際中并沒有得到廣泛深入的應(yīng)用。正如Osterman研究公司總裁M.Osterman所言：“加密信息技術(shù)在應(yīng)用方面存在很大的偶然性。如果您問某人是否需要對電子郵件進(jìn)行加密，多數(shù)人會說：‘不太需要’。但如果您將一種簡單易用的加密能力放在他們面前，很多人都會欣然接受并使用這種技術(shù)?！?要讓電子郵件安全產(chǎn)品獲得用戶的認(rèn)可和廣泛使用，必須尋找更有效的解決方案。

二、基于身份密碼

為簡化傳統(tǒng)公鑰密碼系統(tǒng)的密鑰管理問題，1984年，以色列科學(xué)家、著名的RSA體制的發(fā)明者之一A. Shamir提出基于身份密碼(ID-based Cryptography)的思想：將用戶公開的身份信息(如e-mail地址，IP地址，名字……，等等)作為用戶公鑰，用戶私鑰由一個稱為私鑰生成者的可信中心生成。在隨后的二十幾年中，基于身份密碼體制的設(shè)計成為密碼學(xué)界的一個熱門的研究領(lǐng)域。

2001年，D. Boneh和M. Franklin博士利用雙線性映射(Bilinear Pairing)為數(shù)學(xué)工具，設(shè)計了第一個實用的基于身份加密體制。這一成果使得基于身份密碼體制的研究取得了突破性進(jìn)展，在隨后的幾年中，基于身份密碼的理論和實現(xiàn)技術(shù)的研究空前活躍。2006年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在ISO/IEC 14888-3 中給出了兩個基于身份簽名體制標(biāo)準(zhǔn)。IEEE組織了專門的基于身份密碼工作組(IEEE P1363.3)，并于2006年2月至2006年8月間征集基于身份密碼標(biāo)準(zhǔn)草案。我國也啟動了基于身份密碼的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。隨著理論和實現(xiàn)技術(shù)的日趨成熟，基于身份的密碼系統(tǒng)可代替PKI/CA系統(tǒng)，成為構(gòu)建信息安全體系的一個新的選擇。

三、解決方案

瑞可利公司提供的安全電子郵件系統(tǒng)解決方案是采用基于身份(ID-based)密碼技術(shù)，實現(xiàn)基于e-Mail地址的加密，消除了對公鑰證書的依賴，只要知道對方郵件地址即可發(fā)送加密郵件。系統(tǒng)由安全中心和廣大用戶群組成，安全中心向廣大注冊用戶提供電子郵件加密/解密服務(wù)：

例如：小張和小王擁有e-mail地址：zhang@163.com和wang@sina.com。當(dāng)小張發(fā)郵件給小王時，她只需用小王的e-mail地址wang@sina.com作為公鑰加密郵件即可。若小王還沒有在私鑰生成中心注冊，則向中心發(fā)出注冊請求，中心為小王生成e-mail地址wang@sina.com相應(yīng)的私鑰，并通過安全信道傳送給小王。小王以自己的私鑰對收到的加密郵件進(jìn)行解密。

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