网络安全与信息加密技术-第九章详解.pptx

第8章 数论入门 第9章 公钥密码学与RSA 第10章 密钥管理和其他公钥密码体制;公钥密码学的发展是整个密码学发展历史中最伟大的一次革命，也许可以说是唯一的一次革命。 从密码学产生以来，几乎所有的密码体系都是基于替代和置换这些初等方法。轮转机和DES是密码学发展的重要标志，但是它们都基于替换和置换这些初等方法上。 公钥密码学与其前的密码学完全不同。首先，公钥算法是基于数学函数而不是基于替换和置换，更重要的是，与只使用一个密钥的对称传统密码不同，公钥密码是非对称的，它使用两个独立的密钥。 使用两个密钥在消息的必威体育官网网址性、密钥分配和认证领域有着重要意义。;关于公钥密码的常见的几种误解： 一种误解是，从密码分析的角度看，公钥密码比传统密码更安全。事实上，任何加密的安全性依赖于密钥的长度和破译密文所需要的计算量。从抗密码分析的角度看，原则上不能说传统密码优于公钥密码，也不能说公钥密码优于传统密码。 第二种误解是，公钥密码是一种通用的密码，所以传统密码已经过时。其实正相反，由于现有的公钥密码方法所需的计算量大，所以取缔传统密码似乎不太可能。就像公钥密码的发明者之一所说的，“公钥密码学仅限于用在密钥管理和签名这类应用中，这几乎是已经被广泛接受的事实”。;最后一种误解是，传统密码中与 密钥分配中心的会话是一件一场麻烦的事情，与之相比，用公钥密码实现密钥分配则非常简单。事实上，使用公钥密码也许要某种形式的协议，该协议通常包含一个中心代理，并且它所包含的处理过程既不比传统密码中的那些过程更简单，也不比之更有效。;公钥密码术语： 非对称密钥 两个密钥：公钥和私钥，用来实现互补运算，即加密和解密，或者生成签名与验证签名 公钥证书 认证机构将用户的姓名和公钥绑定在一起，用户用自己的私钥对数字文件签名后，可以通过证书识别签名者，因为签名者是唯一拥有与证书上对应的秘钥的用户 公钥密码(非对称密码)算法 含有两个密钥：公钥和私钥。从公钥中推出私钥在计算上不可行。 公钥基础设施 由一系列的协???、服务平台、软件和工作站组成，用于管理证书和公钥-私钥对，并产生、维护和废除公钥证书。;公钥密码学的概念是为了解决传统密码中最困难的两个问题而提出的。 第一个问题是将在第14章中详细讨论密钥分配问题。如第14章所述，用对称密码进行秘钥分配要求(1)通信双方已经共享一个密钥，而该密钥已通过某种方式分配给通信双方；或者(2)利用密钥分配中心。公钥密钥发明人之一Diffie认为：第二个要求有悖于密码学的精髓，即应在通信过程中完全保持必威体育官网网址性。 第二个问题是“数字签名”问题：能否设计一种方法，它能确保数字签名是出自某特定的人，并且各方对此均无意义？ 1976年Diffie和Hellman针对上述两个问题提出了一种方法，即公钥密码体制。;公钥密码体制 公钥算法依赖于一个加密秘钥和一个与之相关不同的解密密钥，这些算法都具有下述重要特点： 仅根据密码算法和加密秘钥来确定解密密钥在计算上是不可行的。 另外，有些算法(如RSA)，还有以下特点： 两个密钥中任何一个都可用来加密，另一个用来解密。;公钥密码体系有6个组成部分： 明文：算法的输入。它们是可读信息或数据。 加密算法：加密算法对明文进行各种交换。 公钥和私钥：算法的输入。这对密钥中一个用于加密，一个用于解密。加密算法执行的变换依赖于公钥或者私钥。 密文：算法的输出。它依赖于明文和密钥，对给定的消息，不同的秘钥产生的密文不同。 解密算法：该算法接收密文和相应的秘钥，并产生原始的明文。;;利用这种方法，通信各方均可访问公钥，而私钥是各通信方在本地产生的，所以不必进行分配。只要用户的私钥受到保护，保持秘密性，那么通信就是安全的。在任何时刻，系统可以改变其私钥，并公布相应的公钥以替代原来的公钥。;下表总结了对称密码和公钥密码的一些重要特性。 我们一般将对称密码中使用的秘钥称为秘密钥，将公钥密码中使用的两个密钥分别称为公钥和私钥。私钥总是必威体育官网网址的。;下面结合下图进一步分析公钥密码体制的基本要素。 必威体育官网网址性：;?;认证：;?;上述方法由于需要对整条消息加密，尽管这种方法可以验证发送方和内容的有效性，但却需要大量的存储空间。解决这个问题的更有效途径是，只对一个称为认证符的小数据块加密，它是该消息的函数，对该消息的任何修改必然会引起认证符的变化。此时，用发送方的私钥对认证符加密，那么加密结果就可作为数字签名，他能验证源、消息和通信序列的有效性。 该方法不能保证消息的必威体育官网网址性，它可以防止发送的消息被修改，但不能防止被搭线窃听。在基于对部分消息签名的方法中，因为消息的其余部分是明文形式传输的，所以这种方法显然不能保证必威体育官网网址性。由于任何人都可以用发送方的公钥对消息解密，所以即使对整条消息加密，也不能保证被发送消息的必威体育官网网址性