现代密码学第十讲身份鉴别协议.pdf

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1、《现代密码学》第十章身份鉴别协议1上章内容回顾¢密钥管理简介¢密钥分配¢密钥协商¢PKI及数字证书简介¢秘密共享2本章主要内容¢身份鉴别的定义¢口令认证协议¢挑战应答协议¢对身份识别协议的攻击和对策3身份鉴别的定义¢身份鉴别：又称为身份识别、实体认证。它是这样一个过程，即其中一方确信参与协议的第二方的身份，并确信第二方真正参与了该过程。¢用户的身份识别是许多应用系统的第一道防线，其目的在于识别用户的合法性，从而阻止非法用户访问系统。身份识别（认证）对确保系统和数据的安全保密是极其重要的。4身份鉴别的定义¢已知事物：口令、个人识别码(PIN)、挑战-响应协议中已被

2、证实的秘密或私钥。¢已拥有的事物：通常是物理配件。如，磁卡、智能卡(或IC卡)、口令生成器¢固有事物(对某个人)：利用人类物理特征和无意行为。如，手写签名、指纹、声音、视网膜模式、手的几何形状等。（非密码学的）5身份鉴别的定义¢用于实现身份识别的协议。¢协议：是一系列步骤，它包括两方和多方，设计它的目的是要完成一项任务。¢协议是从开始到结束的一个序列，每步必须依次执行¢完成协议至少需要两个人¢协议的目的是为了做一些事情6身份鉴别的定义身份鉴别协议满足的条件：1、在诚实的情况下，声称者Alice能向验证者Bob证明他确实是Alice；2、不同于Alice的实体C以

3、Alice的身份，让Bob相信C是Alice的概率可忽略不计;3、在声称者Alice向验证者Bob声称他的身份后，验证者Bob不能获得任何有用的信息，Bob也不能模仿Alice向其他第三方证明他就是Alice。7身份鉴别的定义身份鉴别技术分类①Passwords（weakauthentication）：系统检查口令是否与系统拥有的相应用户数据相匹配，批准声明的身份访问资源¢用户ID是声称的身份¢口令是支持声称的证据：固定口令、PIN和通行密钥②Challenge-responseidentification（strongauthentication）：通过向验证

4、者展示与证明者实体有关的秘密知识来证明自己的身份，但在协议中并没有向验证者泄露秘密本身。8口令认证协议固定口令BAPassWordIDA,PWPW检查口令¢1）存储的口令文件和身份¢以明文形式将用户口令存储在系统口令文件中¢口令文件需读保护和写保护¢2）“加密的”口令文件¢存储口令的单向函数值¢口令文件需写保护9口令认证协议3）口令加盐(SaltingPasswords)¢第一环节：口令字段字符串的生成：s=Agen(Dsalt,pw)①给口令pw撒盐：Dpw=Asalt(Dsalt，pw)；②用撒盐结果做密钥：K=Dpw；③用一个64位的全0位串构造一个数据块

5、Dp；④设循环次数：i=0；⑤对数据块加密：Dc=Acrypt(K,Dp)；⑥Dp=Dc，i=i+1；⑦如果i<25，则回到第⑤步；⑧把数据块变换成字符串：s=Atrans(Dc)；⑨返回s。10口令认证协议¢第二环节：口令字段信息维护：①接收用户提供的口令pw；②生成一个盐值：Dsalt=Arandom()；③生成口令信息：s=Agen(Dsalt,pw)；④把口令信息s和Dsalt存入数据库的口令字段中。11口令认证协议¢第三环节：身份认证过程：①接收用户提供的帐户名Dname和口令pw；②在帐户信息数据库中检查Dname的合法性，如果合法，则找出其对应的s

6、和Dsalt；③生成临时口令信息：sr=Agen(Dsalt,pw)；④如果sr与s相等，则认证成功，否则，认证失败。12口令认证协议4）PIN(PersonalIdentificationNumbers)：¢属于固定(时不变)口令类，作为身份验证的证据，通常和磁卡(或芯片卡、门卡)等一起使用。¢通常很短，如4-8位数字¢限制PIN的输入尝试次数¢也可与通行码生成器一起使用：映射为通行密钥（如56bits的DES密钥），以保证用户和知道用户口令的系统间的安全通信13口令认证协议¢在第四种方法中，两种身份验证的技术是结合在一起的。该类验证的一个很好的例子就是带有P

7、IN(个人身份号码)的自动取款机卡。这种卡属于"拥有某事"这一类，PIN属于"知道某事"这一类。PIN就是一个可以提高卡的安全性的口令。如果卡丢失了，不知道PIN的话，也不能使用。然而，PIN的数字通常是非常短的，这样持卡人才便于记忆。这就使得它容易受到猜测攻击。14口令认证协议加强固定口令安全性的措施¢避免“弱”口令¢口令加盐¢口令扩展为通行短语¢放慢口令映射¢定义口令生存期¢限制口令的尝试次数¢登录需输入指定图片中的随机数和字母的组合15口令认证协议5）一次口令（向强口令的过渡）防止窃听和随后的口令重放（无时变参数）¢解决办法：每个口令只用一次¢变体：¢一次

8、口令的共享列表¢顺序更新