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數字簽名與消息認證(完整版)

2025-06-26 02:11上一頁面

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【正文】 消息認證 目前對離散對數最有效的攻擊方法是指數演算攻擊,其計算量為 在 1996年的歐洲密碼學會 (Proceedings of EUROCRYPT 96)上, David Pointcheval和 Jacques Stern給出一個 ElGamal簽名的變體 ,并基于所謂分叉技術證明了在隨機預言模型下所給方案是安全的 (在自適應選擇消息攻擊下能抗擊存在性偽造 )。按照方案被攻破的程度,可以分為三種類型,分別是:① 完全偽造,即攻擊者能計算出私鑰或者能找到一個能產生合法簽名的算法,從而可以對任何消息產生合法的簽名;② 選擇性偽造,即攻擊者可以實現對某一些特定的消息構造出合法的簽名;③ 存在性偽造,即攻擊者能夠至少偽造出一個消息的簽名,但對該消息幾乎沒有控制力。大家想一下,這是否意味著 Bob相信所收到的 s一定是來自 Alice?上述過程中的 S是否相當于 Alice對消息 m的簽名? 上述過程可用圖 101來概括。 第 10章 數字簽名與消息認證 簽 名 算 法驗 證 算 法消 息 m 39。 第 10章 數字簽名與消息認證 基本簽名算法 數字簽名方案一般利用公鑰密碼技術來實現,其中私鑰用來簽名,公鑰用來驗證簽名。 )(e lnlnln))1(2/1( ppoO ?第 10章 數字簽名與消息認證 2. Schnorr簽名方案 Schnorr簽名方案是一個短簽名方案,它是 ElGamal簽名方案的變形,其安全性是基于離散對數困難性和hash函數的單向性的。如下是 D. Chaum 于 1983年提出的一個盲簽名方案 : 第 10章 數字簽名與消息認證 假設在 RSA密碼系統中, Bob的公鑰為 e,私鑰為 d,公共模為 N。要找到 m和,使得在計算上是不可行的。 算法中重復使用一壓縮函數 f, f的輸入有兩項,一項是上一輪 (第 i1輪 )輸出,另一項是算法在本輪 (第 i輪 )的 b比特輸入分組 Yi。、JH、 Grostl、 Keccak和 Skein共 5個候選算法,年終將決定 SHA3算法。 第 10章 數字簽名與消息認證 消息認證更為簡單的實現方法是利用消息認證碼。 (2) CK(M)均勻分布的條件是:隨機選取兩個消息M、 M′, Pr[CK(M)=CK(M′)]=2n,其中 n為 MAC的長。 第 10章 數字簽名與消息認證 0 x 3 6 . . 0 x 3 6 I n n e r K e y D o c u m e n tK e y P a d0 x 5 C . . 0 x 5 C O u t e r K e yH a s hH a s hM D 5 / S H A 1 H a s h F u n c t i o nM A CM D 5 / S H A 1 H a s h F u n c t i o nX O RX O R5 1 2 b i t5 1 2 b i t5 1 2 b i tT r u n c a t et o 9 6 b i t sK e y L e n g t h ≥ H a s h L e n g t h圖 105 HMAC的結構示意圖 第 10章 數字簽名與消息認證 思 考 題 (1) 比較并對照傳統簽名和數字簽名的異同,列舉數字簽名能提供的安全服務。它能對文件、郵件、磁盤以及 ICQ通信內容實現加密、解密、簽名與認證的功能,適合企業(yè)、政府機構、衛(wèi)生保健部門、教育部門、家庭個人進行安全通信使用。“密件”文件夾用來模擬不安全的信息傳遞通道 ,任何人都可以向該文件夾上傳密件或從中獲取密件。此時我們可導出自己的公鑰,生成 ASC文件。解密結果顯示在“ Text Viewer”中。 撰寫郵件,選擇 PGP加密并發(fā)送即可。 第 10章 數字簽名與消息認證 四、實驗報告 1.通過實驗回答下列問題 (1)? PGP在進行消息簽名時,為什么只對 Hash值簽名? (2) ?PGP主要基于什么算法來實現加密和解密? (3) 使用郵件加密時,對于收件人和發(fā)件人的使用環(huán)境有什么要求? (4) ?PGP如何配置用戶的公鑰及私鑰,如何導入其他用戶的公鑰? (5) ?PGP的“文件粉碎”功能有什么作用? (6) ?PGP的密鑰是如何管理的? 第 10
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