xml数据交换安全解决方案 .pdfVIP

互联网技术的发展，大大提高了信息流通的速度和效率，吸引了越来越多的企业、个人通过

网络从事其相关活动，基于网络的数据交换和业务协作越来越频繁。XML作为一种用来描

述数据的标记语言，具有对数据进行统一描述的强大功能；同时可扩展性、结构化语义以及

平台无关性的特点充分满足了互联网和分布式异构环境的需求，成为网络数据传输和交换的

主要载体，有力地推动了电子商务等网络应用的发展。

作为一个开放的平台，由于资源的共享性和互操作性，互联网也面临着各种各样的安全威胁，

如信息窃取、恶意欺骗、伪装、非法修改以及各种扰乱破坏等。针对网络的信息安全问题，

人们提出了一些安全措施，比如安全套接字(SSL)、IP层安全标准(IPSec)、安全/多功能因

特网邮件扩展(S/MIME)等，在一定程度上缓解了网络信息安全的困境。随着XML技术的广

泛应用和深入发展，XML语言自身具有的结构化特征，对数据信息安全技术提出了新的要

求，如XML加密解密、XML数字签名和确认、XML文档局部数据的安全性要求等，这些

是现有的安全技术和协议无法做到的。

1、基于XML数据交换的安全问题

在开放环境下进行XML数据交换，确保信息的安全性是XML应用顺利开展的首要条件。

没有可靠的安全控制体系，重要文档和敏感信息的明文存储和传输都是非常危险。

数据交换涉及的安全性内容包括以下几点：

1、身份验证：要求数据交换双方的身份可鉴别，防止第三者假冒。

2、访问控制：对不同的用户，能控制其对数据的访问权限。

3、数据的机密性：防止未授权的用户窃取数据。

4、数据的完整性：确认数据在传输过程中没有被篡改。

5、非否认服务：保证收发双方无法否认已接收或发送数据这一事实。

由于XML文档的结构化和可读性，对来自外部的数据交换请求或访问请求，首先必须有相

应的身份认证和访问控制机制；其次，XML数据经常作为公文或流程数据，以合作的形式

流转，因此需要有细粒度的加密和签名支持；另外，针对XML应用系统的特性，必须有相

关的密钥管理设施为用户提供密钥管理。通过这些问题的解决，建立一个可信任的网络环境，

保证基于XML数据交换活动中信息的必威体育官网网址性、完整性、可鉴别性、不可伪造性和抗抵赖性。

2、XML安全标准概述

为了促进上述问题得解决，推动XML应用和安全服务的发展，国际标准化组织W3C和

OASIS提出了一系列新的XML安全服务标准，来为以XML作为数据交换载体的应用提供

安全性保障。这些标准包括：XML加密(XMLEncryption)、XML数字签名(XMLSignature)、

XML密钥管理规范(XKMS)、XML访问控制标记语言(XACML)等

2．1XML加密[3]

XML加密（XMLEncryption）可以对XML文档中的全部数据加密，或者对其中部分元素加

密，其他部分仍然以明文形式存在。对同一文档的不同部分，可以采用不同的密钥进行加密，

同一个XML文件分别发给不同的接收者，接收者只能访问拥有权限的那部分信息。并且该

标准支持多重加密。

XML加密语法的核心元素是EncryptedData元素，描述了一个加密数据包含的所有信息。

当加密元素或元素内容时，EncryptedData元素替换XML文档加密版本中的该元素或内容。

当加密的是任意数据时，EncryptedData元素可能成为新XML文档的根，或者可能成为一

个子元素。当加密整个XML文档时，EncryptedData元素可能成为新文档的根。

EncryptedData中包含以下一些子元素：EncryptionMethod子元素使用URI唯一地标识所

采用的加密算法，确保通信双方可以在加密算法上保持一致。KeyInfo子元素表达了用于加

密数据的密钥信息，是一个可选元素，具有很大的灵活性，可以根据通信双方的约定，记录

密钥名称、密钥值、数字证书，甚至是获得密钥的转换方法描述，从而确必威体育官网网址钥的安全性。

CipherData子元素标记被加密的数据。EncryptionProperties子元素可以用来描述加密数据

和密钥的附加信息，比如时间戳、加密序列号等。

发送者创建符合以上结构的EncryptedData元素发给接收者；接收者根据从EncryptedData

元素中得到解密所需的加密算法、参数和密钥信息，正确