密码算法在智能卡上的应用发展综述

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1、密码算法在智能卡上的应用发展综述黪器警：骋；。譬零麓熬罄：一蔼1=1.。毫密码算在智能卡上的应用馨i•%。_一—=。IReviewofPasswordAl90rithmintheSmartCardApp“cationandDeve1opment邹小花王青松ZouXiaohuaWangQingsong（南昌航空大学科技学院信息工程系，江西南昌330034）（DepartmentofInformationandEngineering,CollegeofScienceandTccbnoiogy,Nancha

2、ngHangkongUniversity,发展综述JiangxiNanchang330034)摘要：本文论述了近年来与智能卡应用相关的各种密码算法的发展情况，主要内容包括：消息认证码、各种分组密码和流密码的发展概述，以及RSA算法的发展和椭圆曲线密码的发展现状。关键词：智能卡；密码学；RSA算法屮图分类号：TP393.0文献标识弼：Aon文章编号：1671—4792—(2010)6.0061—03developmentsintheareaAbstract：Thisarticlepresentsanup

3、datecards.Itincludesunforgeablearecentoferyptographicalgorithmsallthat啪re1evantforsmart011reviewofthestatusofhashfunctions,blockciphersansecurestreamciphersandpresentsupdateauthenticatedorencryption.FinallytheissueofpaddingfortheRSAa1gorithmisdiscusseda

4、ndthestatusofE11ipticCurveCryptog—raphyisbrief1ymvieweA.Keywords:SmartCards；Cryptography；RSAAlgorithms0引言在过去的十年中，智能卡上的计算能力发展迅速，基于公钥的智能卡广泛应用于各个领域。2001年Borst总结了智能卡上应用的各种密码算法以及关于这些算法的攻击。从那以后，关于密码算法的各种攻击也越来越多，其中比较著名的有对于MD5和SHA.1的攻击以及其他对哈希函数的攻击。另外不太为人注意的还有，对

5、于像AS/1（应用于GSM中）和E0（应用于蓝牙中）这样的流密码分析技术也取得了不小的进步。在分组密码方面，AES的采用一定程度上保证了安消息认证码不支持可逆性，是多对一的函数，其定义域由任意长的消息组成，而值域是由远小于消息长度的比特串构成。从理论上来说，一定存在不同的消息产生相同的认证码，因此必须找到一种足够单向和强碰撞自由性的方法才是安全的。而对于消息认证码的主要攻击目标也是找到一对或者多对碰撞消息。对于现有的攻击方法，有些可以攻击任意类型的哈希方案，有些只针对特定的哈希方案。自从2004年MD

6、5算法被攻破以后，SHA也面临被攻破的危险。因此，寻找一种足够安全的单向哈希函数己经成为当务之急，消息认证码的实现也会随之改变。2分组密码全性。公钥密码方面，RSA的安全填充技术也成为一个研宄热点。1消息认证码消息认证码实际上是对消息本身产生的一个冗余的信息，消息认证码是利用密钥对要认证的消息产生新的数据块分组密码在密码领域广泛使用，除Y本身的几种工作模式之外，它可以用来构建MAC，也可以用来构建哈希函数、伪随机函数等等.分组密码具有速度快、易于标准化和便于软硬件实现等特点，通常是信息域网络安全中实现

7、数据加并对数裾块加密生成的，它对于要保护的信息来说是一一对应的。因此消息认证码可以有效保证消息的完整性，以及实现发送方消息的不可抵赖和不可伪造。消息认证码的安全性密、数字签名、认证及密钥管理的核心体制，它在计算机通信和信息系统安全领域屮有着最广泛的应用。第一个广泛使用的分组密码算法是DES算法。DES自主要取决于两点：首先，采用的加密算法，即所谓的数字签名；其次，是待加密的数据块的生成方法.61万方数据觀一1977年公布后得到了许多组织、部门的使用，各国的密码学工作者也对它进行了深入的分析，它是迄今为

8、止使用最广泛和最成功的分组密码。DES的轮函数采用Fcistc1网络，8个S盒，扩充、压缩置换、块置换。其算法简洁、快速且加解密相似。但一个明显的缺陷是s盒为黑盒，因此公众长久地抱怨并怀疑它设有陷门。早期的迭代分组密码设计主要围绕DES进行，后來在此基础上冇很大的发展，出现了众多的FeiSte1型密码，DES的设计至今仍闪烁着人类设计思想的精华，其结构和部件仍在被后人效仿。但是它的密钥长度太短，仅为56比特，己经不能抵抗穷尽密钥搜索攻击。对DES的成功破