第12-13讲-密钥分配技术.pptVIP

四、密钥托管技术 1. Skipjack算法 Skipjack算法是一个单钥分组加密算法，密钥长80比特，输入和输出的分组长均为64比特。可使用4种工作模式：电码本模式，密码分组链接模式，64比特输出反馈模式，1、8、16、32或64比特密码反馈模式。 Skipjack算法以及在法律授权下对加密结果的存取是通过防窜扰的托管加密芯片来实现的。芯片装有以下部分： Skipjack算法； 80比特的族密钥KF(family key)，同一批芯片的族密钥都相同; 芯片单元识别符UID(unique identifier); 80比特的芯片单元密钥KU(unique key),它是两个80比特的芯片单元密钥分量(KU1,KU2)的异或; 控制软件。 2、托管加密芯片 3. 用托管加密芯片加密 通信双方为了使用Skipjack算法加密他们的通信,都必须有一个装有托管加密芯片的安全的防窜扰设备,该设备负责实现建立安全信道所需的协议。 LEAF产生过程 2、一个密钥分配方案 在该方案中，有一个密钥分配中心KDC，假设A是发起方，B是响应方，A和KDC的共享密钥为 ，B和KDC的共享密钥为 ，A通过KDC与B交换会话密钥 的过程如图。 有可信中心KDC参与的密钥分配协议 无中心的密钥分配协议 （二）公钥密码体制中公开密钥的分配 1、公开密钥的分配方式 （1）公开宣布。 （2）在公开目录中登录。 （3）公开密钥管理机构。 （4）公钥证书。 2、通过公开密钥管理机构实现的公钥分配方案 在该方案中，有一个公开密钥管理机构，假设A是发起方，B是响应方，A的公开密钥为 ，B 的公开密钥为 ，密钥管理机构的公开密钥为 ，必威体育官网网址密钥为 。A和B通过密钥管理机构交换公开密钥的过程如图。 有可信中心KDC参与的公开密钥分配协议 公钥证书 （三）用公钥体制分配传统体制中的秘密密钥 1、一个简单的秘密密钥分配方案 简单使用公钥加密算法建立会话密钥 对上述方案的攻击 （1）A临时产生一个公钥体制中的密钥对（ ， ），然后将（ ， ）传送给B。 （3）B产生会话密 ，并传输 。 （4）C截获报文，通过计算 ，恢复 。 （2）C截获报文，并创建自己的密钥对（ ， ），然后将（ ， ）传送给B。 （5）C向A传送 。 2、具有必威体育官网网址和鉴别能力的秘密密钥分配 假设A和B已经安全的交换过公钥，在此基础上，A、B交换会话密钥的步骤如下： 3、Diffie-Hellman 密钥交换协议 秘密共享就是将一个密钥分成许多影子密钥，然后秘密地将它们分配给若干参与者，使得某些参与者在同时给出他们的影子密钥时，可以重建出密钥，但当出示影子密钥的人员数量或授权达不到规定要求时，即使你有无限的计算能力，也得不到密钥的任何信息。 三、秘密共享（秘密分割） （一）基本概念 例1：某个银行有三位出纳，他们每天都要开启保险库。为防止每位出纳可能出现的监守自盗行为，规定至少有两位出纳在场时才能开启保险库。 该问题就可利用秘密共享技术解决。 例2：遗嘱问题： 某富翁有6个子女，将其遗嘱和存款密码分成6片，每个子女1片。规定至少有4个子女同时出示手中密钥时，就能恢复密码。 不要求6人同时出示的目的在于防止1人突然死亡或提出无理要求。 例3：存贮在系统中的所有密钥的安全性可能最终取决于一个主密钥。这样就存在如下两种安全隐患： （1）若主密钥偶然或蓄意地被暴露，整个系统就易受攻击； （2）若主密钥丢失或毁坏，系统中所有信息就无法使用。 保护主密钥的方法：密钥共享方案 定义： 设t和n为正整数，t≤n。一个(t,n)门限方案就是将密钥k分为n个影子密钥的一种方法，使得在知道其中t个影子密钥时可以恢复密钥k，但知道的影子密钥个数小于t时得不到密钥的任何信息。 (t,n)门限方案是一类特殊的秘密共享方案。 （二）(t,n)门限方案 Shamir于1979年基于拉格朗日内插值多项式提出了一个(t,n)门限方案，在方案中， （1）设p是素数， （2）k是秘密密钥，且 K∈Z/(p) 我们介绍一个可信中心，n个参与用户的(t,n)门限方案。 （三） Shamir (t,n)门限方案 （1）可信中心随机选择一个必威体育官网网址的t-1次多项式h(x): （2）可信中心在 中选择n个非零的、互不相同的元素