2_3密钥管理技术重点.ppt

计算机网络安全基础 计算机网络安全基础 计算机网络安全基础 2.4.2 密钥管理技术 密钥生成 密钥空间的大小 密钥长度 对于公钥密码体制，需要满足一定的数学特征 2.4.2 密钥管理技术 3. 密钥的分配 密钥的发送、验证等传送中的问题 2.4.2 密钥管理技术 4. 密钥的保护 密钥在整个生存期中的安全保护工作 2.4.2 密钥管理技术 5. 密钥的存储 保证密钥在存储过程中的机密性、认证性、完整性，防止泄露和修改。 2.4.2 密钥管理技术 6. 密钥的备份/恢复 密钥主管无法提供密钥时读取加密数据。 2.4.2 密钥管理技术 7. 密钥的泄露与撤消 密钥安全是所有协议、技术、算法安全的基本条件； 密钥可能会丢失、被盗、或以其它方式被泄露。 2.4.2 密钥管理技术 8. 密钥的有效期 密钥使用时间越长，泄露的机会越大； 如果密钥已泄露，使用越久，损失越大； 密钥使用越久，人们花费精力破解的诱惑力越大； 对同一密钥加密的多个密文进行密码分析比较容易。 2.4.2 密钥管理技术 10. 密钥的销毁 旧密钥仍然是有价值的，必须安全地销毁。 3.2 密钥的分配技术 主要研究密钥的分发何传送过程中的问题。 密钥分配实现的基本方法： 1. 基于对称加密算法 2. 基于双钥体制 3. 基于量子密码 3.3 公钥密码 3.3 公钥密码 3.3 公钥密码 3.4 RSA算法 3.4 RSA算法 3.4 RSA算法 3.4 RSA算法 3.4 RSA算法 3.4 RSA算法 m的位数 分解m的最少运算次数 电脑所费的时间50 1.4 x 1010 3.9小时70 9.0 x 1012 104天80 1.3 x 1013 150天100 2.3 x 1017 74年200 1.2 x 1023 3.8 x 109年 3.4 RSA 3.4 RSA算法 3.2 密钥的分配技术 * * 1. 公钥密码体制的基本概念 (1) 密钥对 (2) 证书 (3) 电子签证机关 2. 公钥密码体制的原理 (1) 单向函数 可逆函数：令f是从A到B的一个映射，如果对任意的x1!=x2，x1,x2?A，有y1!=y2,y1,y2 ?B，则称f是从A到B的单射，或一对一映射，或可逆函数，记为y=f(x). 单向函数：一个可逆函数y=f(x)，如果对于给定所有x ?A，能方便地计算出f(x)；对于给定所有y，求x是困难的，以至于实际上是做不到的。 例： 有限域GF(p)上，y=f(x)=bx ， x ?GF(p) 逆运算： x=logbN (2) 构造公钥密码常用的单向函数 多项式求根： y=f(x)=(Xn+an-1Xn-1+…+a1x+a0) mod p 离散对数 y=f(x)-ax mod p 逆：x=logby mod p 大整数分解 若已知两个大素数p、q，求n=pXq仅需一次乘法，但已知n求p、q则是一道难题。 欧拉定理： 若整数a和m互素，则 aφ(m)≡1 mod n 其中φ(m) 是比m小但与m互素的正整数个数。 欧拉函数： 当n为素数时， φ(n) =n-1 对于两个素数p、q，n = pq 满足φ(n) =(p-1)(q-1) pq的欧拉函数 假设p,q是两个互质的正整数，则pq的欧拉函数为 Φ(pq) = Φ(p)Φ(q) gcd(p,q)=1 密钥的产生 1. 选择两个大素数，p 和q 。 2. 计算：n=p*q (p，q分别为两个互异的大素数),有 欧拉函数 φ(n)=(p-1)(q-1)。 3. 随机选择加密密钥e，要求e和φ(n)互质. 4. 利用Euclid 算法计算解密密钥d, 满足 d X e≡1 (mod φ(n)), 其中n和d互质。数e和n是公钥，d是私钥。两个素数p和q应丢弃。 加密与解密