第三讲1 认证技术与数字签名 2 --
2 第三讲 认证技术与数字签名
消息/数据 证实一个收到的消息来自 可信的源点且未被篡改的 消息认证用于保 过程，（完整性、真实性） 证信息的完整性 防止主动攻击。证明接收 的消息是可信的内容未被 与抗否认性 篡改、可靠的消息来源、 认证 以正确的顺序及时发送 身份/实体 实体身份认证是鉴 别对方数字身份的 证实某主体的真实身份 过程（用于鉴别一 与其所声称的身份是否 方证明另一方的用 相符的过程（真实性) 户身份)实体可以 是人、进程、客户 端、服务器等
认证 消息/数据 身份/实体 证实某主体的真实身份 与其所声称的身份是否 相符的过程（真实性） 证实一个收到的消息来自 可信的源点且未被篡改的 过程，（完整性、真实性） 防止主动攻击。证明接收 的消息是可信的内容未被 篡改、可靠的消息来源、 以正确的顺序及时发送 消息认证用于保 证信息的完整性 与抗否认性 实体身份认证是鉴 别对方数字身份的 过程（用于鉴别一 方证明另一方的用 户身份）实体可以 是人、进程、客户 端、服务器等
MAC(消息认证码) 散列☒(Hash Functions.) 消息数据+ 用对称材加密的认证《共享密钥) 只有发送方和接收方有共享密钥： 数字签名(Digital Signature) 附加信息米验证消息 认证 What youknow你知道什么 密码，口令，妈妈的生日，机密问题 What you havet你有什么 人机+ 钥是，IC卡，令牌，身份证 What you are你是什么 手型，指欧，眼纹，声纹，说话方式，行走 方式 实体和 挑战应答(C/R)+ 对像 C-L.SCHNORR Signature DAA+
消息认证与实体认证的比较 消息（数据)认证可能不是实时的，但 实体认证却需要实时的 当BOB认证一条来源于Alice的消息（例如， E-MAIL)时，Alice可能没有连接到她的E- MAIL系统 。 当Alice访问银行网站时，或者她从ATM取款 时，银行网站ATM必须要对Alice进行认证。 认证的目标 对于每条消息，消息（数据源）认证必须要 确认消息的新鲜性、完整性 。 对于通信会话的整个阶段，实体认证必须要 确认实体的身份
5 消息认证与实体认证的比较 ➢ 消息（数据）认证可能不是实时的，但 实体认证却需要实时的。 – 当BOB认证一条来源于Alice的消息（例如， E-MAIL）时，Alice可能没有连接到她的EMAIL系统。 – 当Alice访问银行网站时，或者她从ATM取款 时，银行网站/ATM 必须要对Alice进行认证。 ➢ 认证的目标 – 对于每条消息，消息（数据源）认证必须要 确认消息的新鲜性、完整性。 – 对于通信会话的整个阶段，实体认证必须要 确认实体的身份
1.消息认证 6
6 1.消息认证
基本概念 >消息认证(Message Authentication): 是一个证实收到的消息来自可信的源点且未被 篡改的过程 。 >散列函数（Hash Functions): 一个散列函数以一个变长的报文作为输入，并 产生一个定长的散列码，有时也称报文摘要， 作为输出。 >数字签名(Digital Signature) 是一种防止源点或终点抵赖的鉴别技术。 7
7 ➢消息认证（Message Authentication)： 是一个证实收到的消息来自可信的源点且未被 篡改的过程。 ➢散列函数（ Hash Functions)： 一个散列函数以一个变长的报文作为输入，并 产生一个定长的散列码，有时也称报文摘要， 作为输出。 ➢数字签名（Digital Signature） 是一种防止源点或终点抵赖的鉴别技术。 基本概念
从加密到认证和鉴别 >窃听（通信量分析）等被动攻击→加密 >假冒/窜改等主动攻击→认证和鉴别 一报文（消息）的真实性/完整性 这条报文真的是他发出来的吗？ 是不是假冒的？有没有被篡改过？ 身份的真实性 和我通信的这个人真的是他吗？ 是不是假冒的？是不是会话重放？ 数字签名技术 8
8 从加密到认证和鉴别 ➢窃听(通信量分析)等被动攻击 → 加密 ➢假冒/窜改等主动攻击 → 认证和鉴别 – 报文(消息)的真实性/完整性 这条报文真的是他发出来的吗？ 是不是假冒的？有没有被篡改过？ – 身份的真实性 和我通信的这个人真的是他吗？ 是不是假冒的？是不是会话重放？ * 数字签名技术
对密文保护的保护 >在加密之前，添加明文的结构特征 xl‖h(X）∥h=crc,md5,sha1 >加密 E(xh(x),k)=y >传输有可能出错或被窜改 -y会变做y >解密 -判断是否依旧符合X‖h(X）的结构特征 9
9 对密文保护的保护 ➢在加密之前，添加明文的结构特征 x || h(x) // h=crc,md5,sha1 ➢加密 E ( x || h(x), k ) = y ➢传输有可能出错或被窜改 –y会变做y’ ➢解密 – 判断是否依旧符合 x || h(x) 的结构特征
认证（真假)的核心思想 一个问题的两个角度 √消息真实性和完整性 √身份真实性 如何让真实性得到认证？ √该报文被实施了一种特意的、排他性的印记操作 √该人能对任意的随机报文实施一种特意的、排他性 的印记操作 >什么样的操作？ 一般是生成另外一个和原报文及操作人身份相 关的附加小报文。这需要某种特性的数学函数 10
10 认证（真假）的核心思想 ➢ 一个问题的两个角度 ✓消息真实性和完整性 ✓身份真实性 ➢ 如何让真实性得到认证？ ✓该报文被实施了一种特意的、排他性的印记操作 ✓该人能对任意的随机报文实施一种特意的、排他性 的印记操作 ➢ 什么样的操作？ 一般是生成另外一个和原报文及操作人身份相 关的附加小报文。 这需要某种特性的数学函数
加密与认证分离 >加密本身不能实现真实性认证功能（机 密性) >认证和加密的分离带来灵活性 某些信息只需要真实性（认证），不需要保 密性 一广播的信息难以使用加密（信息量大） 一网络管理信息等只需要真实性 一政府/权威部门的公告 一不能加密的场合 启发：改变形态 E (x h(x),k)xE(h(x),k 11
11 加密与认证分离 ➢加密本身不能实现真实性认证功能（机 密性） ➢认证和加密的分离带来灵活性 某些信息只需要真实性（认证）,不需要保 密性 – 广播的信息难以使用加密(信息量大) – 网络管理信息等只需要真实性 – 政府/权威部门的公告 - 不能加密的场合 •启发：改变形态 E (x||h(x),k )→x||E(h(x),k )