網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)容安全-004密鑰管理與pki技術(shù)(已修改)
2025-02-05 13:05 本頁(yè)面
【正文】 1 第四章 密鑰管理 馬占宇 信息與通信工程學(xué)院 2 第四章密鑰管理與 PKI技術(shù) 1. 密鑰管理概述 2. 基本概念 3. 密鑰建立模型 4. 公鑰傳輸機(jī)制 5. 密鑰傳輸機(jī)制 6. 密鑰導(dǎo)出機(jī)制 7. PKI技術(shù) 3 密鑰管理概述 ? 密鑰管理是整個(gè)密碼系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵 ? 密鑰管理是在參與通信的各方中建立密鑰并保護(hù)密鑰的一整套過(guò)程和機(jī)制 ? 目的 ? 秘密性、可鑒別性、防止非授權(quán)使用 ? 內(nèi)容 ? 產(chǎn)生、注冊(cè)、認(rèn)證、注銷、分發(fā)、安裝、儲(chǔ)存、導(dǎo)出、銷毀 ? 基本要求 ? 隨機(jī)產(chǎn)生、物理安全、可鑒別 4 第四章密鑰管理與 PKI技術(shù) 1. 密鑰管理概述 2. 基本概念 3. 密鑰建立模型 4. 公鑰傳輸機(jī)制 5. 密鑰傳輸機(jī)制 6. 密鑰導(dǎo)出機(jī)制 7. PKI技術(shù) 5 密鑰分類 6 密鑰分類 ? 對(duì)稱密碼體制的密鑰管理 – 基于 KDC（ Key Distribution Center）技術(shù) – 基于公鑰密碼體制 ? 公開(kāi)密碼體制的密鑰管理 – 基于數(shù)字證書(shū) (PKI/CA) 7 密鑰主要狀態(tài) ?即將活動(dòng)狀態(tài) ?已生成，未投入使用 ?活動(dòng)狀態(tài) ?正在使用 ?活動(dòng)后狀態(tài) ?不能像在活動(dòng)狀態(tài)使用，只能解密和驗(yàn)證 ?廢棄狀態(tài) ?不可使用 8 密鑰生命周期 9 密鑰的產(chǎn)生 隨機(jī)方法 10 密鑰的建立 ? 密鑰建立 :參與密碼協(xié)議的雙方都得到可用的共享密鑰的過(guò)程 ? 相關(guān)因素 :傳輸信道、信任關(guān)系、密碼技術(shù)類型 ? 人工方式 ? 自動(dòng)方式 ? 可信第三方 (Trusted Third Party, TTP) – 對(duì)稱密碼 :KDC(Key Distribution Center) – 公鑰密碼 :CA(Certification Authority) 11 密鑰建立技術(shù)需要滿足的性質(zhì) （ 1） 數(shù)據(jù)保密（ Data Confidentiality） —— 密鑰 數(shù)據(jù) 存 傳 （ 2）篡改檢測(cè)（ Modification Detection） —— 對(duì)抗主動(dòng)攻擊 （ 3）身份認(rèn)證（ Entity Authentication） —— 身份確認(rèn) （ 4）密鑰的新鮮度（ Key Freshness） —— 保證不過(guò)時(shí) （ 5）密鑰控制（ Key Control） —— 選擇密鑰或其參數(shù) （ 6）密鑰的隱式鑒別（ Implicit Key Authentication） —— 只有適當(dāng)用戶擁有密鑰 （ 7）密鑰的確信（ Key Confirmation） —— 用戶有相應(yīng)密鑰 （ 8）向前的秘密（ Perfect Forward Secrecy） —— 歷史保護(hù)，不會(huì)泄漏之前內(nèi)容 （ 9）效率（ Efficiency） —— 傳輸及計(jì)算復(fù)雜度 12 密鑰的層次結(jié)構(gòu) （ 1）主密鑰（ Master Key）。主密鑰處于密鑰層次結(jié)構(gòu)的最高層，沒(méi)有其他的密鑰來(lái)保護(hù)主密鑰，所以主密鑰只能用 人工方式 建立。 （ 2）加密密鑰的密鑰（ Keyencrypting Keys）。在密鑰傳輸協(xié)議中 加密其他密鑰 （如會(huì)話密鑰）。這種密鑰保護(hù)其下層的密鑰能夠安全地傳輸。 （ 3）數(shù)據(jù)密鑰（ Data Keys）。處于密鑰層次結(jié)構(gòu)的底層，用于 加密用戶的數(shù)據(jù) ，以使數(shù)據(jù)能夠安全地傳輸。 13 密鑰的生命周期模型 14 第四章密鑰管理與 PKI技術(shù) 1. 密鑰管理概述 2. 基本概念 3. 密鑰建立模型 4. 公鑰傳輸機(jī)制 5. 密鑰傳輸機(jī)制 6. 密鑰導(dǎo)出機(jī)制 7. PKI技術(shù) 15 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)密鑰建立模型 ? 對(duì)稱密碼 ? 共享對(duì)稱密鑰 ? 公鑰密碼 ? Receiver:Sender的公鑰 鑒別數(shù)據(jù)完整性 ? Sender:Receiver的公鑰 保證傳輸?shù)谋Ｃ苄? 16 在同一信任域中的密鑰建立模型 ? 可信第三方 TTP ? 對(duì)稱密碼 :KDC ? 公鑰密碼 :CA 17 在多個(gè)信任域中的密鑰建立模型 ? TA與 TB之間存在信任關(guān)系 ：直接認(rèn)證 ? TA與 TB之間不存在信任關(guān)系 ：借助第三方 ? 交叉認(rèn)證 —— 一個(gè)認(rèn)證中心認(rèn)證另一個(gè)認(rèn)證中心辦法的公鑰證書(shū) 18 第四章密鑰管理與 PKI技術(shù) 1. 密鑰管理概述 2. 基本概念 3. 密鑰建立模型 4. 公鑰傳輸機(jī)制 5. 密鑰傳輸機(jī)制 6. 密鑰導(dǎo)出機(jī)制 7. PKI技術(shù) 19 公鑰傳輸機(jī)制 關(guān)鍵：對(duì)不可靠信道中傳輸?shù)墓€進(jìn)行鑒別 （ 1）基于可信傳輸信道的交換 （ 2）直接使用可信的公開(kāi)密鑰數(shù)據(jù)庫(kù)（ Public Key Registry） —— 鑒別樹(shù) （ 3）使用在線（ OnLine）可信任的服務(wù)器 （ 4）使用公鑰證書(shū) —— 比公鑰包含更多信息用于確認(rèn)有效性 （ 5）使用能隱式鑒別公鑰的系統(tǒng) 20 鑒別樹(shù) 實(shí)際應(yīng)用： 21 基于身份認(rèn)證的系統(tǒng) T：可信任機(jī)構(gòu) DA：與用戶相關(guān)信息 22 第四章密鑰管理與 PKI技術(shù) 1. 密鑰管理概述 2. 基本概念 3. 密鑰建立模型 4. 公鑰傳輸機(jī)制 5. 密鑰傳輸機(jī)制 6. 密鑰導(dǎo)出機(jī)制 7. PKI技術(shù) 23 密鑰傳輸機(jī)制 ? 密鑰傳輸 —— 通信雙方中一方所掌握的密鑰通過(guò)保密方式傳給另一方的過(guò)程 ? 使用對(duì)稱密碼技術(shù)的傳輸要求通信雙方事先共享一個(gè)傳輸密鑰 24 使用對(duì)稱密碼技術(shù)的密鑰傳輸機(jī)制 改進(jìn)： T—— 時(shí)間戳； N—— 唯一序列號(hào)； IDB—— B的唯一標(biāo)識(shí) 可防止重放攻擊 基本的密鑰傳輸方法：公鑰加
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