XML加密技术

XML作为一种描述数据的标记语言，它具有可扩展性好、所占存储空间小等特点，大大降低了数据管理和交换的成本，作为一种表示和存储数据的标准，广泛应用于移动数据存储领域，实现数据交换、数据共享等。在XML越来越被广泛应用的同时，XML安全性问题也更加受到关注，如果不能保证数据交换过程中的安全，这种数据交换格式是不完整的，针对XML安全性问题，我们今天就来探讨一下XML加密技术。

一、XML加密技术的优势

目前TLS/SSL(传输层安全性/安全套接字层)已经是在网络上提供通信双方端到端的安全对话非常可靠的协议，XML这种有结构的数据在网络传输方面有它自己的安全需求，比如我们将同一个文件发送给不同的接收者，我们对他们需要保密的信息不同时，使用TLS/SSL不能解决，这是TLS/SSL未涉及的领域，还有一个方面也是TLS/SSL未能覆盖的功能那就是多方之间的安全对话。

1、部分数据加密

XML加密可以对被传输的数据文件进行加密粒度的控制，以在线购书为例，每次提交订单时用户提供的信息应包括书籍信息(书名，作者，订购数量等)和账户信息(信用卡帐号，密码等)，所有信息以XML的数据格式发给图书商的发货处和财务。对财务来说，所有信息都可以公开，对发货处来说，我们应该对读者的账户信息进行加密，TLS/SSL只保证传输过程安全，数据在传输结束后的信息是全部公开的。

2、多方之间的安全对话

使用XML加密，对话中的每一方都可以与任何通信方保持安全和非安全状态。可以在同一个文档中交换安全和不安全数据。

3、作为SOAP协议的安全性扩展

SOAP协议可以通过嵌入加密的XML数据文件，实现在消息传输的应用层灵活的加密策略，并且在分布式环境下能交换有结构的数据。

二、XML加密技术实现

XML加密标准如下:

<EncryptedDataID?Type?>

<EncryptionMethod/>?

<ds:KeyInfo>

<EncryptedKey>?

<AgreemenMtethod>?

<ds:KeyName>?

<ds:RetrievaMlethod>?

<ds:*>?

</ds:Keylnfo>?

<CipherData>

<CipherValue>?

<CipherReferenceURI>?

</CipherlData>

<EncryptionProperties/>?

</EncryptedData>

其中，<EncryptedData>元素是XML加密语法中的最重要的元素，其可选的ID属性是直接的任意标识符，可用于特定于具体应用的处理，或者用于像在单个XML文档中区分多个<EncryptedData>元素这样简单的处理。Type属性用于确定明文的类型(用于确定加密了XML元素、元素内容或其它的媒体类型)，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。当加密整个XML文档时，<EncryptedData>元素成为新XML文档的根。<CipherData>元素以某种形式(直接存储或引用)表示加密后的数据。<EncryptionMethod>元素用来识别加密算法和可能的一些辅助参数。<ds:Keylnfo>元素描述了如何获得密钥从而对<CipherData>元素的内容解密。<EncryptionProperties>包括其它一些额外的属性。文件加密后仍旧是格式良好的xml文件。

为了便于描述，用做示例的文档如下order.xml

<purchaseOrder>

<Order>

<Item>xmlontology</Item>

<Id>123-958-74598</Id>

</Order>

<Payment>

<CardId>123654-8988889-9996874</CardId>

<CardName>visa</CardName>

</Payment>

</purchaseOrder>

这里尽量选用较简单的XML文档，有助于我们把注意力集中在加密技术上。

1、使用XML加密对整个文档加密

<?xmlversion="1.0"?>

<EncryptedDataxmlns="http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#"Type="http://www.is.iedu/in-notes/iana/assignments/media-types/text/xml">

<CipherData>

<CipherValue>A23B45C56</CipherValue>

</CipherData>

</EncryptedData>

当我们需要保护整个文档时，可以对整个文档加密，此时EncryptedData就成为整个文件的根元素，C-ipherData元素存储的是我们要保护的数据。http://www.is.iedu/in-notes/iana/assignments/media-types/text/xml是原xml文件被isi正式定义的类型，http://www.w3.org/2001/04/xmlenc#是原文件所在的命名空间。

2、使用XML加密对单个元素加密

<EncryptedDataType=h'ttp://www.w3.org/2001/04/xmlenc#Element'xmlns=h'ttp://www.w3.org/2001/04/xmlenc#>

<CipherData>

<CipherValue>A23B45C564587</CipherValue>

</CipherData>

</EncryptedData>

这里仅加密了原文件的Payment元素，这个加密后的文件Payment元素被保护，order子元素保持原样,这就实现了一个文档传送给不同部门，而又保证数据安全的策略。

3、使用XML加密对元素内容加密

<Payment>

<CardId>

<EncryptedDataType=h'ttp://www.w3.org/2001/04/xmlenc#Content'xmlns=h'ttp://www.w3.org/2001/04/xmlenc#>'<CipherData>

<CipherValue>A23B45C564587</CipherValue>

</CipherData>

</EncryptedData>

</CardId>

<CardName>visa</CardName>

</Payment>

这种加密方式更直接，只加密了元素CardId的内容，这里的type属性值里面的#Content表明加密的仅仅是元素内容，加密方式2和加密方式3的加密方式使得加密越来越轻量级，更加适合解决我们在分布式、跨平台的网络环境下的安全性问题。

admin普通用户

海报分享