讓E-mail更安全

吳倩　2002/05/06

　　在網(wǎng)絡(luò)日益發(fā)展的今天，E-mail越來越多地被應(yīng)用到日常工作和生活的各個(gè)方面，尤其是在一些商務(wù)和貿(mào)易領(lǐng)域，E-mail往往承擔(dān)著信息交流的重要作用。與此同時(shí)，E-mail系統(tǒng)的安全問題也越來越受到了人們的重視。

　　E-mail系統(tǒng)的安全問題主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：E-mail中的敏感信息被人截獲、大量垃圾郵件的侵?jǐn)_、E-mail受到病毒的侵害。而在現(xiàn)有的E-mail系統(tǒng)中，這一系列問題往往都還沒有得到妥善的解決。例如，在SMTP協(xié)議下可以進(jìn)行E-mail的轉(zhuǎn)發(fā)，但在發(fā)送時(shí)卻不需要進(jìn)行身份驗(yàn)證，這就使得有人可以惡意地冒充他人發(fā)送郵件，攻擊郵件服務(wù)器或者發(fā)送郵包炸彈�？梢姡踩詥栴}已經(jīng)成為E-mail發(fā)展的一塊軟肋。

　　構(gòu)建安全E－mail系統(tǒng)

　　作為信息傳遞重要載體的E-mail系統(tǒng)，其安全性問題如果得不到解決，將會(huì)阻礙網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。一個(gè)安全的E-mail系統(tǒng)的定義應(yīng)該是：能使郵件內(nèi)容不暴露給第三方，能確保E-mail完整可靠地到達(dá)接收方，而且發(fā)送方能夠知道接收方何時(shí)收取了郵件，有完整、詳細(xì)、可靠的收發(fā)證明。安全的E-mail系統(tǒng)至少應(yīng)實(shí)現(xiàn)在保密性、身份認(rèn)證與數(shù)據(jù)完整性、防抵賴性三個(gè)方面的安全服務(wù)。目前，實(shí)現(xiàn)安全E-mail系統(tǒng)的基本方法主要有以下幾種：

　　針對(duì)防止郵件中的敏感信息發(fā)生泄漏，采取數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名；

　　針對(duì)垃圾郵件的侵?jǐn)_，采用一定的郵件過濾技術(shù)；

　　針對(duì)郵件附帶病毒的侵害，采用一定的反病毒軟件。

　　數(shù)據(jù)加密是通過變換信息的表示形式來偽裝需要保密的敏感數(shù)據(jù)，其基本要素是密碼算法和密鑰。目前國(guó)際上流行的兩大類郵件安全系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：端到端安全郵件標(biāo)準(zhǔn)（PGP）和傳輸層安全郵件標(biāo)準(zhǔn)S/MIME采用的都是混和算法，即對(duì)被發(fā)送的的郵件內(nèi)容使用對(duì)稱加密算法進(jìn)行，而加密郵件內(nèi)容的密鑰采用公共加密算法加密后進(jìn)行傳遞。采用這樣的加密算法，一方面利用了對(duì)稱加密算法的快捷性，另一方面則是利用了公共加密算法的安全性。當(dāng)然，這里存在著一個(gè)公共密鑰安全獲取的問題。由于公共密鑰體制的加密算法和公共密鑰是公開的，所以在現(xiàn)有的加密密鑰體制中，比較突出的問題是公開密鑰的安全獲取問題�，F(xiàn)在，PKI（公共密鑰體系）可以較好地解決這一問題。

圖1 PKI體系圖

　　簡(jiǎn)單來說，PKI就是由發(fā)布機(jī)構(gòu)發(fā)布證書給PKI的用戶，證書中含有用戶公共密鑰和個(gè)人密鑰的信息，由證書、證書授權(quán)機(jī)構(gòu)CA和實(shí)體三部分組成。PKI的用戶利用個(gè)人密鑰簽發(fā)信息或解密收到的信息，而其他用戶則使用對(duì)應(yīng)公共密鑰收發(fā)信息。基于PKI的設(shè)計(jì)，采用統(tǒng)一的證書分配、管理策略以及共同的可靠性驗(yàn)證機(jī)制，一方面可以保證E-mail的安全性，另一方面還可以解決現(xiàn)有不同系統(tǒng)無法進(jìn)行通信的弊病。因此，現(xiàn)有推出的一些優(yōu)秀E-mail系統(tǒng)如3R Soft推出的@SECURE都是基于PKI進(jìn)行設(shè)計(jì)的。通過數(shù)據(jù)加密的辦法只能保證郵件的機(jī)密性，卻無法完全保證郵件的完整性和不可抵賴性，即不能保證郵件在傳輸過程中不被他人篡改，且不被人冒名頂替發(fā)送。數(shù)字簽名可以有效地阻止這一現(xiàn)象，即在發(fā)送E-mail的同時(shí)，加上一個(gè)Hash冗余信息。發(fā)送者使用Hash函數(shù)創(chuàng)建信息的摘要，作為信息數(shù)字指紋，然后用個(gè)人密鑰加密信息摘要，加密后的信息摘要就是數(shù)字指紋。目前較為常用的，如在 @SECURE 中采用的MD5算法，它是一種單向散列算法，大小為128比特，經(jīng)計(jì)算，它被仿制的概率小于1/265，符合安全性的需要。

　　安全E－mail系統(tǒng)的不安全因素

　　對(duì)于E-mail中出現(xiàn)的垃圾郵件問題，一般采取郵件過濾的辦法進(jìn)行解決。郵件過濾一般有兩大類方法：一類是針對(duì)郵件的頭部進(jìn)行檢查，對(duì)主題、發(fā)送域和發(fā)送者名單等不符合要求的郵件予以刪除；另一類是針對(duì)郵件的內(nèi)容進(jìn)行過濾，采用關(guān)鍵字匹配的方法，對(duì)內(nèi)容不符合要求的郵件予以刪除。當(dāng)然，郵件過濾的一個(gè)弊端在于它可能會(huì)誤刪除正常郵件。

　　對(duì)于通過E-mail傳播病毒的問題，目前主要還是需要依靠客戶的反病毒軟件予以查殺。雖然對(duì)于E-mail系統(tǒng)的安全性問題已經(jīng)提出了一系列的解決辦法，但還是無法完全解決這些問題。這主要是因?yàn)樵诂F(xiàn)在還是存在著以下的一些問題：

圖2 數(shù)字簽名流程圖

　　首先，用戶缺乏良好的防范意識(shí)，對(duì)E-mail安全性問題認(rèn)識(shí)不夠，所以雖然現(xiàn)在的一些客戶端軟件都采用了一些數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名技術(shù)，但真正使用的用戶不多。當(dāng)然，這也是由于這些技術(shù)本身操作復(fù)雜性引起的，所以，對(duì)于這個(gè)問題的解決方向應(yīng)著眼于將加密和數(shù)字認(rèn)證的任務(wù)交給服務(wù)器端。目前，如在@SECURE中采取的策略就是用戶將個(gè)人密鑰交給郵件服務(wù)器保管。

　　其次，安全郵件系統(tǒng)還缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)問題出現(xiàn)的主要原因，就是上面所提及的現(xiàn)有的兩種加密體制PGP和S/MIME引起的不兼容。同時(shí)，由于過于缺乏PKI，使得一致被看好的S/MIME系統(tǒng)之間也難以通信。當(dāng)然，現(xiàn)在推出的一些E-mail系統(tǒng)，如@SECURE遵從傳輸層安全郵件標(biāo)準(zhǔn)S/MIME并基于PKI，就基本上解決了這一問題。針對(duì)以上所提及的E-mail的安全性問題，可以看到，設(shè)計(jì)推出具有安全保障性能的郵件服務(wù)器也是其中重要的一環(huán)。如上文提及的@SECURE，就是以PKI為基礎(chǔ)，采用了目前最高的加密化技術(shù)RSA的128比特以上加密模塊，以及MD5數(shù)字簽名算法，使用了模塊化設(shè)計(jì)，并可以與Outlook Express, Netscape Messenger 百分之百互換，從而在相當(dāng)程度上解決了上面所涉及的一些問題。

中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào)　2002/05/06