2、如意郵箱系統(tǒng)關(guān)鍵安全技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

　　云南聯(lián)通的手機(jī)郵箱業(yè)務(wù)命名為如意郵箱，是在對國內(nèi)外電子郵件研究和應(yīng)用充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過周密的設(shè)計(jì)開發(fā)的，在安全方面具有國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。郵件安全加密技術(shù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)和郵件CDMA移動(dòng)側(cè)的安全方案是其系統(tǒng)安全的3個(gè)關(guān)鍵模塊，其中前兩項(xiàng)是其技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)。

　　2.1　郵件安全加密技術(shù)

　　目前，電子郵件在傳輸過程中使用的是SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議），它不提供加密功能，攻擊者可以很容易地在郵件傳輸過程中截獲數(shù)據(jù)，從而造成信息泄密。

　　為此，現(xiàn)有的郵件系統(tǒng)通常采用PGP（pretty good privacy）和S/MIME（secure multi-part intermail mail extension）兩種安全郵件標(biāo)準(zhǔn)來保證郵件的安全。PGP通過單向散列算法對郵件進(jìn)行簽名，以保證信件內(nèi)容不易被篡改，使用公鑰和私鑰技術(shù)來保證郵件內(nèi)容的保密性。收發(fā)信人的公鑰發(fā)布在公開的地方，如FTP站點(diǎn)。S/MIME和PGP一樣，也利用單向散列算法和公私鑰的加密體系。但它與PGP相比有兩點(diǎn)不同：它的認(rèn)證機(jī)制依賴于層次結(jié)構(gòu)性的證書認(rèn)證機(jī)構(gòu)，所有的下一級組織和個(gè)人的證書由上一級組織負(fù)責(zé)認(rèn)證，而最上面一級組織之間相互認(rèn)證，整個(gè)信任關(guān)系基本是樹狀結(jié)構(gòu)：另一點(diǎn)是S/MIME將郵件內(nèi)容加密簽名后作為特殊的附件傳輸，證書格式采用X.509，比如Foxmail就是利用數(shù)字證書進(jìn)行加密的。

　　通過以上協(xié)議，基本保證了郵件在傳輸過程中的安全性。但是，對于郵件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)，目前業(yè)界主要采用系統(tǒng)密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而系統(tǒng)密鑰多采用明文，或?qū)⒚魑闹苯颖４妫驅(qū)⒚魑募用芎蟊４妫@兩種方式都存在以下難以解決的缺陷：

　　●若采用明文直接保存的方式，一旦攻擊者進(jìn)入郵件系統(tǒng)獲得用戶密碼，就將對系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全造成無法挽回的損失。

　　●若采用用戶密碼加密后保存，現(xiàn)有技術(shù)通常采用雙向加密方式，這種加密算法的設(shè)計(jì)者非常容易解密郵件及相關(guān)信息，因此也無法真正保證郵件的私密性。

　　也就是說，現(xiàn)有郵件系統(tǒng)在系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)的安全設(shè)計(jì)上依賴程序代碼，若不法分子獲得了程序代碼就很容易破解加密算法，從而非法獲得郵件信息。因此這些缺陷客觀上阻礙了電子郵箱系統(tǒng)的商用進(jìn)程。

　　針對以上系統(tǒng)安全缺陷，云南聯(lián)通針對性地開發(fā)了一種全新的郵件安全加密方案，解決了現(xiàn)有郵件系統(tǒng)加密算法依賴程序代碼卻不能從根本上保證程序代碼安全性的問題。

　　云南聯(lián)通開發(fā)的郵件安全加密算法的原理如下：k代表用戶的明文密碼，k＇是k經(jīng)過單向加密得到的臨時(shí)密鑰，k″是k＇經(jīng)過單向加密得到的最終密鑰，將其存儲在系統(tǒng)中；x是k＇經(jīng)過單向散列得到的密鑰，x和k″之間不能相互推導(dǎo)。密鑰x用于用戶私鑰的加密，使用的加密算法為對稱加密算法。

　　A代表一種公鑰算法，由A產(chǎn)生私鑰d和公鑰e，每個(gè)用戶的d和e由系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生，并且每個(gè)用戶的d和e都絕不相同，用x將私鑰d用對稱加密算法加密后得到d＇，將d＇存儲在系統(tǒng)中：z是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)隨機(jī)產(chǎn)生的密鑰，用于加密需要保密的數(shù)據(jù)，z本身用e加密得到系統(tǒng)常量z＇，z＇存儲在系統(tǒng)中。

　　具體來講，當(dāng)郵件服務(wù)器收到用戶的郵件時(shí)。因?yàn)槊恳粋€(gè)用戶名與郵箱地址都是對應(yīng)的，所以郵件服務(wù)器可以根據(jù)郵件的接收地址確定用戶名。郵件服務(wù)器每接收一份郵件，動(dòng)態(tài)產(chǎn)生系統(tǒng)密鑰z，利用z將接收到的郵件進(jìn)行加密。同時(shí)z用公鑰e進(jìn)行加密得到系統(tǒng)常量z＇，并將z＇進(jìn)行保存。上述加密采用單向加密算法，比如RSA非對稱加密算法、ECC（橢圓曲線加密算法）等。

　　當(dāng)用戶需要進(jìn)入郵箱進(jìn)行相應(yīng)操作時(shí)，首先要對其進(jìn)行身份認(rèn)證。若用戶輸入的明文k是用戶密碼，則將接收到的明文k經(jīng)過單向加密算法進(jìn)行二次單向加密，獲得最終密鑰，所得最終密鑰與系統(tǒng)保存的最終密鑰k″進(jìn)行對比。若相同，則用戶通過認(rèn)證，否則拒絕用戶進(jìn)入郵箱。

　　當(dāng)用戶通過認(rèn)證后，若需對某一接收到的郵件進(jìn)行操作（比如讀取），首先需要對郵件進(jìn)行解密：先根據(jù)用戶輸入的明文k進(jìn)行一次單向加密獲得臨時(shí)密鑰k＇，再利用k＇計(jì)算出散列密鑰x，然后用x對保存的對稱數(shù)據(jù)d＇進(jìn)行解密得到私鑰d，隨后用d解密預(yù)先保存的需要解密郵件的系統(tǒng)常量z＇，得到系統(tǒng)密鑰z，最后利用密鑰z解密所述郵件。

　　由上面創(chuàng)新的加解密算法中可以看出，信息的安全完全不依賴開發(fā)者的程序代碼，由于處理用戶明文所用的私鑰、系統(tǒng)產(chǎn)生的系統(tǒng)密鑰等都是作為中間密鑰，不進(jìn)行存儲，即使不法分子獲得程序代碼，也不能對郵件進(jìn)行解密，從而大大提高了整個(gè)郵件系統(tǒng)的安全性，是一種獨(dú)創(chuàng)性的專利技術(shù)。