【正文】 蠻攻擊）的方法在較短時間內(nèi)破解。 3DES的模式 3DES有三種不同的模式 DESEEE3，使用 3個不同的密鑰進行加密； DESEDE3，使用 3個不同的密鑰，對數(shù)據(jù)進行加密、解密、再加密。 IDEA使用長度為 128位的密鑰，數(shù)據(jù)塊大小為 64位。目前 IPES已經(jīng)商品化，并改名為 IDEA。 RSA算法基于一個十分簡單的數(shù)論事實：將兩個大素數(shù)相乘十分容易，但是想要對其乘積進行因式分解卻極其困難，因此可以將乘積公開作為加密密鑰。 密碼分析在外交、軍事、公安、商業(yè)等方面都具有重要作用，也是研究歷史、考古、古語言學和古樂理論的重要手段之一。密碼分析過程通常經(jīng)驗 ,統(tǒng)計 (統(tǒng)計截獲報文材料 )、假設、推斷和證實等步驟。 為了減少搜索計算量，可以采用較有效的改進試湊法。已知量和未知量的關(guān)系視加密和解密算法而定，尋求這種關(guān)系是確定性分析法的關(guān)鍵步驟。 密碼分析 密碼分析之所以能夠破譯密碼，最根本的是依賴于明文中的多余度，這是 Shannon 1949年用他開創(chuàng)的信息論理論第一次透徹地闡明的密碼分析的基本問題。 選擇密文攻擊（ chosen cipher text attack） 攻擊者不僅知道明文串及對應密文串，且密文串由攻擊者選擇，想求出密鑰及解密變換。 散列 函數(shù)的輸出值有固定的長度，該散列值是消息 M的所有位的函數(shù)并提供錯誤檢測能力，消息中的任何一位或多位的變化都將導致該散列值的變化。 單向散列函數(shù)的抗碰撞性 抗碰撞性的能力體現(xiàn)出 單向散列函數(shù)對抗生日攻擊和偽造的能力。實際上只需 23人 ， 即任找 23人，從中總能選出兩人具有相同生日的概率至少為 1/2 生日攻擊實例 A準備兩份合同 M和 M，一份 B會同意，一份會取走他的財產(chǎn)而被拒絕 A對 M和 M 各做 32處微小變化（保持原意），分別產(chǎn)生 232個64位 hash值 根據(jù)前面的結(jié)論，超過 M和一個 M ，它們的 hash值相同 A提交 M，經(jīng) B審閱后產(chǎn)生 64位 hash值并對該值簽名，返回給 A A用 M 替換 M 結(jié)論： Hash必須足夠長（ 128， 160， 224， 256， ? ） MD5算法 Merkle于 1989年提出 hash function模型 Ron Rivest于 1990年提出 MD4 1992年， Ron Rivest提出 MD5（ RFC 1321） 在最近數(shù)年之前， MD5是最主要的 hash算法 現(xiàn)行美國標準 SHA1以 MD5的前身 MD4為基礎 輸入：任意長度消息 輸出： 128bit消息摘要 處理：以 512bit輸入數(shù)據(jù)塊為單位 SHA安全散列算法 1992年 NIST制定了 SHA（ 128位） 1993年 SHA成為標準（ FIPS PUB 180） 1994年修改產(chǎn)生 SHA1（ 160位） 1995年 SHA1成為新的標準，作為 SHA1（ FIPS PUB 1801/RFC 3174），為兼容 AES的安全性， NIST發(fā)布 FIPS PUB 1802，標準化 SHA256， SHA384和 SHA512 輸入：消息長度 264 輸出： 160bit消息摘要 處理：以 512bit輸入數(shù)據(jù)塊為單位 基礎是 MD4 消息認證的局限性 消息認證可以保護信息交換雙方不受第三方的攻擊，但是它不能處理通信雙方的相互攻擊 ? 信宿方可以偽造消息并稱消息發(fā)自信源方，信源方產(chǎn)生一條消息，并用和信源方共享的密鑰產(chǎn)生認證碼，并將認證碼附于消息之后 ? 信源方可以否認曾發(fā)送過某消息，因為信宿方可以偽造消息，所以無法證明信源方確實發(fā)送過該消息 在收發(fā)雙方不能完全信任的情況下，引入數(shù)字簽名來解決上述問題 ? 數(shù)字簽名的作用相當于手寫簽名 實體認證 實體認證（身份認證） 身份 認證的作用 基于共享密鑰的認證 基于公鑰的認證 身份 認證協(xié)議 實體認證的作用 認證分為實體認證和消息認證。這些識別系統(tǒng)能夠檢測指紋、簽名、聲音、零售圖案這樣的物理特征。驗證時。系統(tǒng)在用戶登錄時給用戶提供一個隨機數(shù)，用戶將這個隨機數(shù)送入口令發(fā)生器，口令發(fā)生器以用戶的密鑰對隨機數(shù)加密，然后用戶再將口令發(fā)生器輸出的加密口令送入系統(tǒng)。在允許進入系統(tǒng)之前需要檢查其智能卡。不同的身份認證協(xié)議對于竊聽、竄擾、重放和冒充等攻擊手段具有不同的防御能力。 （ 2） B無法判斷這個消息是來自 A還是其他人，因此 B回應一個質(zhì)詢 RB。 （ 4） A同樣需要確定 B的身份，于是發(fā)送一個質(zhì)詢RA給 B。 ABTARBKA B( RB)RAKA B( RA)( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )KA B( Ks)( 6 ) 使用密鑰分發(fā)中心的認證協(xié)議 通信雙方 A和 B依靠密鑰分發(fā)中心 KDC（ Key Distribution Center）實現(xiàn)身份認證。 （ 4） B收到會話密鑰 KS后，使用 KS直接和 A進行安全加密通信。但是在網(wǎng)絡上的時鐘從來都不是精確同步的，所以時間戳的定義不好把握。但是這樣需要保存大量的臨時值，而且機器有可能因某些原因丟失所有的臨時值信息，從而遭受重發(fā)攻擊。 （ 5） A收到消息后確認了 B的身份，再向 B發(fā)送 KS (RB1)。 （ 3） A用自己的私鑰解出｛ RA, RB, KS｝，核對 RA無誤后，用 KS加密RB，然后發(fā)給 B。 考慮一種相反的過程，發(fā)送者用自己的私鑰“加密”消息得到“密文”，然后利用發(fā)送者的公鑰“解密”密文得到消息。隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，過去依賴于手書簽名的各種業(yè)務都可用這種電子數(shù)字簽名代替，它是實現(xiàn)電子貿(mào)易、電子支票、電子貨幣、電子購物、電子出版及知識產(chǎn)權(quán)保護等系統(tǒng)安全的重要保證 數(shù)字簽名的特點 傳統(tǒng)簽名的基本特點 ?與被簽的文件在物理上不可分割 ?簽名者不能否認自己的簽名 ?簽名不能被偽造 ?容易被驗證 數(shù)字簽名是傳統(tǒng)簽名的數(shù)字化 ?能與所簽文件“綁定” ?簽名者不能否認自己的簽名 ?容易被自動驗證 ?簽名不能被偽造 數(shù)字簽名的主要特征 數(shù)字簽名必須具有下述特征 ?收方能夠確認或證實發(fā)方的簽名，但不能偽造，簡記為 R1條件（ unfeable） ?發(fā)方發(fā)出簽名的消息給收方后，就不能再否認他所簽發(fā)的消息，簡記為 S條件 (nonrepudiation) ?收方對已收到的簽名消息不能否認，即有收報認證，簡記作 R2條件 ?第三者可以確認收發(fā)雙方之間的消息傳送，但不能偽造這一過程，簡記作 T條件 數(shù)字簽名與消息認證的區(qū)別 與手書簽名的區(qū)別 ：手書簽名是 模擬的 ，且 因人而異 。但當收者和發(fā)者之間有利害沖突時，就無法解決他們之間的糾紛，此時須借助滿足前述要求的數(shù)字簽名技術(shù)。此算法由 D. W. Kravitz設計。驗證方就是通過比較接收到的簽名結(jié)果與自己計算出來的簽名結(jié)果，根據(jù)它們是否相等來判斷簽名的有效性。 事后當選中了一個滿意的標書 ， 就可識別出簽名的公司 ， 而其它標書仍保持匿名 。 數(shù)字水印的主要特征有： ? 不可感知性（ imperceptible）：包括視覺上的不可見性和水印算法的不可推斷性。 ? 自恢復性：指含水印的圖像在經(jīng)受一系列攻擊后（圖像可能有較大的破壞），水印信息也經(jīng)過了各種操作或變換。 數(shù)字水印的工作過程 密 鑰 K e y原 始 水 印d原 始 數(shù) 據(jù)X水 印 信 息嵌 入 密 鑰K i n嵌 入 水 印含 有 水 印的 數(shù) 據(jù) Xd水 印 提 取檢 測提 取 密 鑰K i n原 始 數(shù) 據(jù)X水 印 信 息原 始 水 印d變 換嵌 入 算 法對比對比逆 變 換 數(shù)字證書 數(shù)字證書 數(shù)字證書的作用 數(shù)字證書的定義 數(shù)字證書的內(nèi)容 認證中心 數(shù)字證書的作用 任何的密碼體制都不是堅不可摧的，公開密鑰體制也不例外。這時就需要一個認證機構(gòu)，將身份證書作為密鑰管理的載體，并配套建立各種密鑰管理設施。它提供一種在 Inter上驗證身份的方式，是用來標志和證明網(wǎng)絡通信雙方身份的數(shù)字信息文件。一般情況下證書中還包括密鑰的有效時間，發(fā)證機關(guān) (證書授權(quán)中心 )的名稱，該證書的序列號等信息，證書的格式遵循 ITUT 。每個證書都有一個唯一的證書序列號。創(chuàng)建并簽署證書的 CA的名稱，命名規(guī)則一般采用 。命名規(guī)則一般采用 ； （ 7）證書所有人的公開密鑰及相關(guān)參數(shù)。這是版本 2中增加的可選字段。 認證中心 CA（ Certificate Authority，認證中心）作為權(quán)威的、可信賴的、公正的第三方機構(gòu)，專門負責發(fā)放并管理所有參與網(wǎng)上交易的實體所需的數(shù)字證書。 （ 3） 用戶管理 ：對于每一個新提交的申請，都要和列表中現(xiàn)存的標識名相比較，如出現(xiàn)重復，就給予拒絕。同時，根據(jù)用戶密鑰對的產(chǎn)生方式， CA在某些情況下有保護用戶私鑰的責任。 一個完整的安全解決方案除了有認證中心外，一般還包括以下幾個方面： ? 密碼體制的選擇 ? 安全協(xié)議的選擇 ? SSL（ Secure Socket Layer 安全套接字層） ? SHTTP（ Secure HTTP，安全的 協(xié)議） ? SET（ Secure Electonic Transaction，安全電子交易協(xié)議） CA的三層體系結(jié)構(gòu) 第一層為 RCA（ Root Certificate Authority，根認證中心）。 第三層為 ECA（ End user CA，終端用戶CA）。密鑰管理中一種很重要的技術(shù)就是秘密共享技術(shù)，它是一種分割秘密的技術(shù)，目的是阻止秘密（密鑰）過于集中。 KMI經(jīng)歷了從靜態(tài)分發(fā)到動態(tài)分發(fā)的發(fā)展歷程，是密鑰管理的主要手段。它是由公開密鑰密碼技術(shù)、數(shù)字證書、 CA和關(guān)于公開密鑰的安全策略等基本成分共同組成的。 PKI組成 PMI密鑰管理體制 PMI（ Privilege Management Infrastructure，授權(quán)管理基礎設施）是 NISI（ National Information Security Infrastructure，國家信息安全基礎設施）的一個重要組成部分。 PKI基礎設施把公鑰密碼和對稱密碼結(jié)合起來，在 Inter網(wǎng)上實現(xiàn)密鑰的自動管理，保證網(wǎng)上數(shù)據(jù)的安全傳輸。 PKI密鑰管理體制 PKI（ Public Key Infrastructure，公開密鑰基礎設施）是一種遵循既定標準的密鑰管理平臺，能夠為所有網(wǎng)絡應用提供加密和數(shù)字簽名等密碼服務及所需的密鑰和證書管理的體系。 密鑰管理體制主要有三種： ? 適用于封閉網(wǎng)的技術(shù)，以傳統(tǒng)的密鑰管理中心為代表的 KMI機制； ? 適用于開放網(wǎng)的 PKI機制； ? 適用于規(guī)模化專用網(wǎng)的 SPK。簽發(fā)的證書可分為三類：分別是支付網(wǎng)關(guān)（ Payment Gateway）、持卡人（ Cardholder）和商家（ Merchant）簽發(fā)的證書；簽發(fā)這三種證書的 CA對應的可稱之為 PCA、 CCA和 MCA。 第二層為 BCA（ Brand Certificate Authority，品牌認證中心）。在 CA發(fā)生事故后，要根據(jù)系統(tǒng)日志做善后追蹤處理 ―― 審計， CA管理員要定期檢查日志文件，盡早發(fā)現(xiàn)可能的隱患。 （ 6） 保護證書服務器 ：證書服務器必須安全的， CA應采取相應措施保證其安全性。 CA的主要職責 （ 1） 頒發(fā)證書 ：如密鑰對的生成、私鑰的保護等，并保證證書持有者應有不同的密鑰對。這是版本 3中增加的字段，它是一個包含若干擴展字段的集合。這是版本 2中增加的可選字段。證書的有效期由證書有效起始時間和終止時間來定義。簽名算法標識符表明數(shù)字簽名所采用的算法以及使用的參數(shù)。不同的版本的證書格式也不同，在讀取證書時首先需要檢查版本號。它是在證書申請被認證中心批準后，通過登記服務機構(gòu)將其發(fā)放給申請者。它提供一種在 Inter上驗證身份的方式，是用來標志和證明網(wǎng)絡通信雙方身份的數(shù)字信息文件。但是這個公開性在給人們帶來便利的同時，也給攻擊者冒充身份篡改公鑰有可乘之機。 ? 安全保密性：數(shù)字水印系統(tǒng)使用一個或多個密鑰以確保安全，防止修改和擦除。也就是說多媒體信息中的水印能夠抵抗各種對數(shù)據(jù)的破壞，如 A/D 、 D/A轉(zhuǎn)換、重量化、濾波、平滑、有失真壓縮以及旋轉(zhuǎn)、平移、縮放及分割等幾何變換和惡意的攻擊等。 ?群簽名也可以由可信賴中心協(xié)助執(zhí)行 ， 中心掌握各簽名人與所簽名之間的相關(guān)信息 ， 并為簽名人匿名簽名保密；在有爭執(zhí)時 ， 可以由簽名識別出簽名人 。但有時需要某人對一個文件簽名，但又不讓他知道文件內(nèi)容，稱此為盲簽名 (Blind Signature) ?Chaum在 1983年提出 ?適應于電子選舉、數(shù)字貨幣協(xié)議中 群簽名 群簽名