CN103580868A - 一种电子公文安全传输系统的安全传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其按如下步骤进行：客户端登录协同办公系统登记公文，盖章后进行数字签名并发送，系统保留签名信息；客户端到服务端传输采用HTTPS双向加密数字证书保护，服务器端验证客户端数字证书合法性后双方协商主密钥加解密；商密三级以上公文在服务器端进行数字信封封装后，由接收单位数字签收，并下载数字信封，并通过单位私钥解开数字信封；客户端的电子版式文件打印份数控制由客户端直接HTTPS连接电子公章系统。本发明保证单位之间行文的需要，保证公文的严肃性，规范性和传输的安全性，缩短内部信息传递的周期，减少人力资源浪费，实现内部办公网络的各种数据互联互通、资源共享。

Description

一种电子公文安全传输系统的安全传输方法

技术领域

本发明涉及一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，应用于电子公文信息传送。

背景技术

电子公章应用于电子文件之上，与传统的手写签名、盖章具有完全相同功能的技术。有了电子公章，任何信息都可以放心地通过网络以电子文件的形式传输。电子公文传输的主要需求是从一个单位安全的将电子公文传输到另外一个或多个单位，并且可从协同办公系统中直接产生公文，读取后进行公文传输。公文传输的主要业务包括：公文转版、公文登记、公文查看、公文盖章、公文发送、公文补发、公文回收、公文催办、公文监控、公文接收/回执、公文转办、公文打印、公文下载、公文删除、公文查询、公文统计。要求实现公文能够实时发送和接收，同时，系统需和电子公章系统、电子版式文件、CA认证中心/加密机进行有效的结合，以保障电子公文在传送过程中的安全性和便捷性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，该方法具备通用性，具备文档版式统一、文档显示效果统一、文档自动交换、公文不可更改、公文电子盖章特点，同时采用国际先进的数字版权保护技术，多种加密算法能非常好解决系统传递过程的安全问题，使系统达到轻松掌握，方便使用的效果。

本发明的技术方案在于：一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：包括电子公文传输系统、电子公章系统、证书服务器、电子版式文件、HTTPS、UKey；其按如下步骤进行：

1) 客户端通过UKey登入电子公文传输系统，并登记电子版式文件的公文，通过电子公章系统盖章后进行数字签名并发送，系统保留签名信息；

2) 客户端到服务端传输采用HTTPS双向加密数字证书保护，服务器端验证客户端数字证书合法性后双方协商主密钥加解密；

3) 商密三级以上公文在服务器端进行数字信封封装后，由接收单位数字签收，并下载数字信封，并通过单位私钥解开数字信封；

4) 客户端的电子版式文件打印份数控制由客户端直接HTTPS连接电子公章系统。

其中，所述的电子公文传输系统提供基础的传输操作界面和服务，用户直接操作电子公文传输系统进行日常的公文收发和转办核心业务。

所述的电子公章系统提供电子公章的分发、盖章、验证、打印控制功能，保证传送公文的安全性和有效性。

所述电子版式文件包括版式文件生成软件、版式文件阅读软件；所述的版式文件生成软件提供Word，WPS、PDF常见文档转换为统一格式的版式文件功能，并为版式文件盖章、信息存放和安全控制提供支持。

所述的证书服务器基于PKI体系提供统一的安全认证基础组件，提供证书分发、认证、吊销基础服务功能。

所述的HTTPS在证书的基础上提供端到端的加密数据传输方案，通过证书服务器结合对称加密完成数据的数字信封方式传送。

所述的UKey存储用户的私密信息包括X.509V3证书、身份信息、公章信息、其他信息，用户可以选择具有生物识别功能的UKey充分保证UKey使用的安全。

本发明的优点在于：

本发明保证了公文传输的安全、可靠、高效、实用，选择特定的安全传输技术如SSL加密隧道、CA中心、UKey和加密机，合理选择保障公文的传输过程安全；实现从一个单位安全的将电子公文传输到另外一个或多个单位，并且可从协同办公系统中直接产生公文，读取后进行公文传输；保证单位之间行文的需要，保证公文的严肃性，规范性和传输的安全性，缩短内部信息传递的周期，减少人力资源浪费，实现内部办公网络的各种数据互联互通、资源共享。

附图说明

图1 所示为本发明的电子公文传输业务流程图。

图2 所示为本发明协同办公系统中电子公文传输业务流程图。

图3 所示为本发明的系统组成示意图。

图4 所示为本发明的系统设计思路。

图5 所示为本发明的公文传输原理图。

图6 所示为本发明的三重公文安全保障体系。

图7 所示为本发明的公文签收防抵赖。

图8 所示为本发明的秘密公文封装/打开过程。

图9 所示为本发明的公文物理存储安全示意图。

图10 所示为本发明的全局公文安全传输原理图。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

参考图1至图10，本发明涉及一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：包括电子公文传输系统、电子公章系统、证书服务器、电子版式文件、HTTPS、UKey；其按如下步骤进行：

1) 客户端通过UKey登入电子公文传输系统，并登记电子版式文件的公文，通过电子公章系统盖章后进行数字签名并发送，系统保留签名信息；

2) 客户端到服务端传输采用HTTPS双向加密数字证书保护，服务器端验证客户端数字证书合法性后双方协商主密钥加解密；

3) 商密三级以上公文在服务器端进行数字信封封装后，由接收单位数字签收，并下载数字信封，并通过单位私钥解开数字信封；

4) 客户端的电子版式文件打印份数控制由客户端直接HTTPS连接电子公章系统。

上述的电子公文传输系统提供基础的传输操作界面和服务，用户直接操作电子公文传输系统进行日常的公文收发和转办核心业务。

上述的电子公章系统提供电子公章的分发、盖章、验证、打印控制功能，保证传送公文的安全性和有效性。

上述电子版式文件包括版式文件生成软件、版式文件阅读软件；所述的版式文件生成软件提供Word，WPS、PDF常见文档转换为统一格式的版式文件功能，并为版式文件盖章、信息存放和安全控制提供支持。

上述的证书服务器基于PKI体系提供统一的安全认证基础组件，提供证书分发、认证、吊销基础服务功能。

上述的HTTPS在证书的基础上提供端到端的加密数据传输方案，通过证书服务器结合对称加密完成数据的数字信封方式传送。

上述的UKey存储用户的私密信息包括X.509V3证书、身份信息、公章信息、其他信息，用户可以选择具有生物识别功能的UKey充分保证UKey使用的安全。

具体实施过程：

公文传输的特点决定了其对安全的重要性，按照国家等级保护要求从安全管理制度、应用安全、传输层安全、网络层安全、物理层安全等层面保障公文传输的安全。根据国家电网公司办公厅对行文安全的要求，结合国家电网公司信息安全实验室对企业信息安全的规定，商密三级以上公文的传输要求达到国家对商密传输的管理要求，即使用的算法和安全产品必须是国密办指定。

区域公文传输中心的主要设计思想是以特定的区域为中心建立区域公文传输中心，被接收公文单位通过登入协同办公系统或公文传输系统进行公文的上传和下载。区域公文传输中心维护一个单位列表，此列表是公文联网传输待选单位列表，它标识了公文可送达范围。以总部区域公文传输系统为中心，总部公文传输中心存放了总部内部单位之间、总部与各网省、各网省之间的联网传输公文信息，在制度允许的情况下，区域中心各单位间任意进行公文的传输。

公文的安全传输控制方面，各单位通过证书服务器颁发的X.509V3证书写入UKey，传输过程通过证书效验完成对称密钥的数据信封双重加解密，充分保障传输过程的安全。公文交换全过程采用SSL安全网关传输，用户需要插入UKey输入使用密码并进行生物识别后访问系统进行公文的联网传输。公文安全传输使用的主要技术有J2SE5.0技术架构； WebLogic9.2中间件平台；Visual C++7.0 编写上传下载ActiveX控件；Oracle10g存储服务；IE6+；不使用开源软件，自主研发表单定制平台；PKI安全体系。

公文安全传输采用三重公文安全保障体系。第一重保障，所有公文传输信息包括控制信息全部采用HTTPS双向加密方式，服务器间、服务器客户间采用数字证书保护；第二重保障，所有公文信息的签发、签收都经过客户端数字签名保护，具有不可抵赖性，即客户不能否认其操作合法性；第三重保障，商密二级及以上密级的公文全部采用数字信封封装，接收单位必须用数字证书及私钥解密后方可查看，高强度加密安全。

最佳实施例：

电子公文传输的主要需求

电子公文传输的主要需求是从一个单位安全的将电子公文传输到另外一个或多个单位，并且可从协同办公系统中直接产生公文，读取后进行公文传输。在图1和图2中可以看到公文传输的主要业务包括：公文转版、公文登记、公文查看、公文盖章、公文发送、公文补发、公文回收、公文催办、公文监控、公文接收/回执、公文转办、公文打印、公文下载、公文删除、公文查询、公文统计。同时实现公文能够实时发送和接收，系统需和电子公章系统、电子版式文件、CA认证中心/加密机进行有效的结合，以保障电子公文在传送过程中的安全性和便捷性。

电子公文安全传输系统组成

在图3中可以看到系统组成以电子公文传输系统为核心，提供基础服务、业务功能和安全传输服务，系统组合在一起形成电子公文安全传输系统。平台主要有

电子公文传输系统

提供基础的传输操作界面和服务，用户直接操作电子公文传输系统进行日常的公文收发和转办核心业务。

电子公章系统

提供电子公章的分发、盖章、验证、打印控制功能，保证传送公文的安全性和有效性。

电子版式文件

版式文件生成软件

提供Word，WPS、PDF常见文档转换为统一格式的版式文件功能，并为版式文件盖章、信息存放和安全控制提供支持。

版式文件阅读软件

证书服务器 

基于PKI体系提供统一的安全认证基础组件，提供证书分发、认证、吊销基础服务功能。

HTTPS 

在证书的基础上提供端到端的加密数据传输方案，通过证书服务器结合对称加密完成数据的数字信封方式传送。

加密机 

系统加密算法要求选用国密办指定的商用密码标准SCB2加密算法。

UKey 

存储用户的私密信息包括X.509V3证书、身份信息、公章信息、其他信息。用户可以选择具有生物识别功能的UKey充分保证UKey使用的安全。

公文传输中心

在图4中展示区域公文传输中心的主要设计思想是以特定的区域为中心建立区域公文传输中心，被接收公文单位通过登入协同办公系统或公文传输系统进行公文的上传和下载。

在图5中系统的公文传输思路主要是集中式的公文传输，基本原理是以某一特定区域为中心部署一套电子公文安全传输系统，各单位直接登录公文传输系统或登录本单位的协同办公系统进行公文的登记、盖章、发送、监控、接收业务。各单位协同办公系统则调用电子公文安全传输系统接口进行公文的收、发和监控功能。公文发送操作流程如下：

用户登录协同办公系统或电子公文安全传输系统；

用户上传公文到协同办公系统或电子公文安全传输系统；

协同办公登录用户到电子公文传输中心获取公文传输摘要信息；

待接收协同办公系统接收到公文请求开始进行公文传送（下载）；

传送完毕，用户进行公文操作（查看、删除、打印）。

三重公文安全保障体系

图6中公文安全传输采用三重公文安全保障体系。第一重保障，所有公文传输信息包括控制信息全部采用HTTPS双向加密方式，服务器间、服务器客户间采用数字证书保护；第二重保障，所有公文信息的签发、签收都经过客户端数字签名保护，具有不可抵赖性，即客户不能否认其操作合法性；第三重保障，商密二级及以上密级的公文全部采用数字信封封装，接收单位必须用数字证书及私钥解密后方可查看，高强度加密安全。

证书服务器功能

证书服务器的职责：向用户/服务器/单位颁发证书和私钥；X.509V3中各字段属性的意义：

版本号：X.509V3 

序列号：标识证书的唯一整数

签名：用于签证书的算法标识，SHA-1和RSA的对象标识符就用来说明该数字签名是利用RSA对SHA-1杂凑加密

颁发者：证书颁发者的可识别名（DN）

有效期：证书有效期的时间段

主体：用户标识、Email 

主体公钥信息：主体的公钥以及算法标识符；

类型：个人身份证书、单位身份证书、服务器证书、网关身份证书

颁发者UID：证书颁发者的唯一标识符

主体UID：证书拥有者的唯一标识符 

颁发DT服务器证书，OA服务器证书和客户端证书时使用到证书服务器。

系统管理员配置信息界面的导出服务器证书的功能使用到证书相关内容。

数字签名技术-公文签发签收防抵赖，参见图7

公文的签收采用数字签名技术，确认接受者身份并防止签收抵赖：

公文传输系统通过数字签名技术实现公文签发和公文签收的不可抵赖性： 

公文签发的要素包括发送公文HASH；签发时间、签发单位、签发人、签发时间戳； 

签收包含的要素包括发接收公文HASH；签收文回执条；签收人；签收单位；签文时间戳； 

将以上信息进行数字签名后，存储在传输系统签收记录中，进行今后签发、签收抵赖验签,防止抵赖;

数字信封技术-机密公文的安全传输

参照图8对于机密公文的安全传输可选采用数字信封技术以保证打开公文信封的用户是经过证书服务器授权的单位：

待发公文通过单位证书中的公钥产生数字信封： 

通过HTTPS加密传输待发公文； 

通过协同办公系统存储公文信封（接口中转）； 

通过Web客户端调用ActiveX解开数字信封;

在数字信封公文传输中，公文发送方采用对称密钥来加密公文，然后将此对称密钥用接收方的公开密钥来加密(这部分称数字信封)后，将它和加密后的公文一起发送给接收方，接收方先用相应的私有密钥打开数字信封得到对称密钥，然后使用对称密钥解开加密公文。数字信封主要包括数字信封打包和数字信封拆解，数字信封打包是使用对方的公钥将加密密钥进行加密的过程，只有对方的私钥才能将加密后的数据(通信密钥)还原；数字信封拆解是使用私钥将加密过的数据解密的过程。 

数字信封的功能类似于普通信封，普通信封在法律的约束下保证只有收信人才能阅读信的内容，数字信封则采用密码技术保证了只有规定的接收人才能阅读信息的内容。数字信封中采用了对称密码体制和公钥密码体制。信息发送者首先利用随机产生的对称密码加密信息，再利用接收方的公钥加密对称密码，被公钥加密后的对称密码被称之为数字信封。在传递信息时，公文接收方若要解密信息，必须先用自己的私钥解密数字信封得到对称密码，才能利用对称密码解密所得到的信息。这样就保证了公文传输的真实性和完整性。

UKey功能

为了能过进行公文传输，公文的收、发单位必须申请UKey后才能登入电子公文传输系统进行公文的收发，用户申请和使用UKey的过程如下：

用户帐号/密码申请（统一目录） 

向证书管理员提交数字证书申请；

向公章管理机构提交公章使用申请（需要数字证书）；

制作并分发UKey，写入数字证书、私钥和公章数据；

修改Ukey使用初始密码；

插入UKey登录公文传输系统，使用公文传输功能。

服务器数据存储安全

充分考虑服务器机密数据系统存储的安全，附图9对以下机密数据进行加密保护： 

用户密码：采用单向散列算法存储（MD5 、SHA1）；

公文及附件：公文及附件存储的安全性通过服务器硬件加密算法（公文传输中心加密机）加密保护存放密文信息在共享文件存储区域，用户接收公文时对文件进行解密传输（根据数据处理量大小会降低服务器性能）； 

签发信息、签收回执：（公文HASH、操作用户、服务器时间戳）采用PKCS#7规范进行签名封装； 在发送，补发，签收功能模块中用UKey对用户信息进行签名。

公文安全传输的全局安全流程为：

客户端登录协同办公系统登记公文，盖章后进行数字签名并发送，系统保留签名信息；

客户端到服务端传输采用HTTPS双向加密数字证书保护，服务器端验证客户端数字证书合法性后双方协商主密钥加解密；

商密三级以上公文在服务器端进行数字信封封装后，由接收单位数字签收，并下载数字信封，并通过单位私钥解开数字信封；

客户端的电子版式文件打印份数控制由客户端直接HTTPS连接电子公章系统。

参照附图10公文安全传输的详细的流程如下：

客户端签发采用SHA1_RSA数字签名；

服务器HTTPS加密传输采用服务器证书双向保护；

服务器连接证书服务器效验证书OSCP/CRL；

服务器数字信封封装（商密三级及以上）采用国密办指定商密加密算法SCB2，数字信封封装；

客户端签收采用SHA1_RSA数字签名；

客户端拆开数字信封（商密三级及以上）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：包括电子公文传输系统、电子公章系统、证书服务器、电子版式文件、HTTPS、UKey；其按如下步骤进行：

1) 客户端通过UKey登入电子公文传输系统，并登记电子版式文件的公文，通过电子公章系统盖章后进行数字签名并发送，系统保留签名信息；

2) 客户端到服务端传输采用HTTPS双向加密数字证书保护，服务器端验证客户端数字证书合法性后双方协商主密钥加解密；

3) 商密三级以上公文在服务器端进行数字信封封装后，由接收单位数字签收，并下载数字信封，并通过单位私钥解开数字信封；

4) 客户端的电子版式文件打印份数控制由客户端直接HTTPS连接电子公章系统。

2、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述的电子公文传输系统提供基础的传输操作界面和服务，用户直接操作电子公文传输系统进行日常的公文收发和转办核心业务。

3、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述的电子公章系统提供电子公章的分发、盖章、验证、打印控制功能，保证传送公文的安全性和有效性。

4、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述电子版式文件包括版式文件生成软件、版式文件阅读软件；所述的版式文件生成软件提供Word，WPS、PDF常见文档转换为统一格式的版式文件功能，并为版式文件盖章、信息存放和安全控制提供支持。

5、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述的证书服务器基于PKI体系提供统一的安全认证基础组件，提供证书分发、认证、吊销基础服务功能。

6、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述的HTTPS在证书的基础上提供端到端的加密数据传输方案，通过证书服务器结合对称加密完成数据的数字信封方式传送。

7、根据权利要求1所述的一种电子公文安全传输系统的安全传输方法，其特征在于：所述的UKey存储用户的私密信息包括X.509V3证书、身份信息、公章信息、其他信息，用户可以选择具有生物识别功能的UKey充分保证UKey使用的安全。

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