《ch报文鉴别技术》PPT课件

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1、密码学南京农业大学信息学院主讲：赵力与消息鉴别和数字签名有关的问题也许是网络安全中最易引起混淆的领域，攻击和抗攻击对策的发展呈螺旋式。值得庆幸的是，不像那些古老的天文学家，今天的密码协议的设计者是在完全合理的模型上来进行研究的。第九讲消息鉴别当Bob从Alice那里接收消息时，他怎么知道消息是可信的呢？在应用环境中，用户通过网络传输大量的报文（或称消息），出于安全性考虑，必须对消息或报文的有效性和合法性进行鉴别或认证。因为网络中的攻击者很可能通过对正在传输的消息或报文进行攻击（伪造、篡改、删除等），来达到入侵系统的目的。复习：网络通信环境中可能的攻击消息泄密和传输分析——被动攻

2、击伪造、伪装和篡改顺序修改和及时修改行为抵赖主动攻击针对保密性的攻击信息泄密和传输分析防止信息泄漏的最有效的措施是加强消息和报文的保密性，这可通过加密手段来实现。伪造和篡改：伪装、伪造消息、内容篡改、顺序篡改、计时篡改。防范信息伪造和篡改的一般方法是消息鉴别技术。针对完整性的攻击针对抗否认性的攻击行为抵赖：发送端否认、接收端否认。数字签名机制提供了一种抗否认性，通常情况下，数字签名技术也具有防止信息伪造和篡改的能力。信息和网络安全中另一个重要领域是消息鉴别以及相关的数字签名技术。消息鉴别技术用于防范信息伪造和篡改。数字签名机制提供了一种抗否认性。消息（报文）鉴别提供了一种证实收

3、到的报文来自可信的源点且未被篡改的过程，它也可证实序列编号和及时性。消息（报文）鉴别消息鉴别系统消息鉴别系统需要提供某种报文鉴别函数f来产生一个鉴别符或鉴别代码，用于实现报文鉴别。鉴别符是一个根据消息或报文计算出来的值，源端和目的端利用消息鉴别函数f来进行报文鉴别。报文Mf()鉴别函数报文M鉴别符报文M’鉴别符f()比较鉴别结果传输路径鉴别过程示意图鉴别函数分类根据鉴别符的生成方式，鉴别函数可以分为以下几类：基于报文加密方式的函数：以整个报文的密文作为鉴别符；报文鉴别码（MAC）方式；散列函数方式：采用一个公共散列函数，将任意长度的报文映射为一个定长的散列值，并以散列值作为鉴别

4、符。鉴别函数是决定鉴别系统特征的主要因素。本讲主要内容鉴别函数基于报文加密方式的函数对称密钥密码公钥密码报文鉴别码散列函数散列函数报文鉴别基于对称密钥加密方式的报文鉴别1、对称密钥加密方式提供的保密和报文鉴别功能接收端B发送端A网络报文M加密E()EK(M)密钥K解密D()密钥K报文M由于消息M的内容对于终点B来说是未知的，例如：二进制形式的电话录音B如何用自动化的方法来判断收到的密文的合法性？讨论强制明文具有某种结构，这种结构易于识别，不能被复制，并且是不依赖于加密的。例如：可以在加密前对每个消息附加一个错误检测码（校验和），如下图所示。解决方法附加报文鉴别结构注意：校验码的

5、生成和加密函数执行的顺序是至关重要的。校验码必须被作为内部的差错控制，在加密之前附加到明文上，才能提供鉴别功能。接收端B发送端AMF(M)网络报文M加密E()EK[M

6、F(M)]密钥KF()MF(M)比较解密D()密钥KF()鉴别结果讨论事实上，再要发送的消息中加入任何类型的结构信息都会增强认证能力。如TCP/IP的报头信息。收发双方共享密钥，暗示通信之前必须生成会话密钥并分配之，有没有更好的解决办法？一个很自然的想法是采用公钥加密机制代替对称密钥加密机制。2、基于公钥加密方式的报文鉴别在公开密钥体系结构中，直接使用非对称密钥加密方式只能提供保密，而不能提供鉴别功能。因为：任何

7、人均可以使用B的公开密钥来加密报文，而假称报文是发自A的，终点B无法断定消息的发送者。ABZEPKB(M)

8、

9、IDA为了提供鉴别功能，源点A可以使用其私有密钥KRa报文文进行加密，而终点B使用A的公开密钥KUa进行解密。注意：上述方案不提供保密性。只要拥有A的公开密钥，任何人都能对该密文进行解密。复习：用公钥密码实现鉴别复习：保密性+签名以下方法既提供保密性又提供鉴别功能：发端：收端：存在的问题但是，这种既提供保密性又提供数字签名的方法，一次通信中要执行四次复杂的公钥算法。即使不提供保密性，也要用公钥算法对整个消息进行加密。本讲主要内容鉴别函数基于报文加密方式的函数对称密钥密码

10、公钥密码报文鉴别码散列函数散列函数报文鉴别采用报文鉴别码MAC的鉴别方式报文鉴别码(messageauthenticationcode,MAC)，也叫“消息认证码”MAC=CK(M)函数CK()需要使用一个共享的密钥K作为参数，并以变长的报文内容M作为输入，其输出MAC是一个定长的短分组。使用消息鉴别码发送端在发送消息报文时，将计算出来的MAC附加在报文中传输。接收者通过重新计算MAC来对报文进行合法性的鉴别。使用方式：基本的：消息为明文方式保密的：消息为密文方式1、基本的MAC报文鉴别接收