1 概述

    自1994年國(guó)務(wù)院頒布《中華人民共和國(guó)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》(國(guó)務(wù)院[19941147號(hào)令)以來，信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)體系逐步完善成熟。在傳統(tǒng)架構(gòu)的信息系統(tǒng)下發(fā)揮了很大的作用。

    密碼技術(shù)是保障信息安全的核心技術(shù)，是等級(jí)保護(hù)建設(shè)中必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)。密碼技術(shù)不僅能夠保證機(jī)密性信息的加密，而且完成數(shù)字簽名、身份驗(yàn)證、系統(tǒng)安全等功能。所以，使用密碼技術(shù)不僅可以保證信息的機(jī)密性，而且可以保證信息的完整性和確證性，防止信息被篡改、偽造和假冒。

2 密碼學(xué)技術(shù)

    密碼技術(shù)，如加密技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)是解決網(wǎng)絡(luò)安全的核心技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)所有安全服務(wù)的重要基礎(chǔ)。密碼體制是密碼技術(shù)中最為核心的概念。目前主要的加密技術(shù)有：對(duì)稱加密技術(shù)、公開密鑰技術(shù)。

    2．1對(duì)稱加密技術(shù)

    對(duì)稱加密技術(shù)即常規(guī)加密技術(shù)，是指加密和解密使用同一個(gè)密鑰，通信雙方必須交換彼此密鑰。發(fā)送消息時(shí)，發(fā)送方使用自己的密鑰對(duì)傳輸信息進(jìn)行加密，接收方收到信息后，用發(fā)送方所給的密鑰進(jìn)行解密。

    2．2公開密鑰技術(shù)

    公開密鑰算法的理論依據(jù)來源于數(shù)論，公私鑰對(duì)是基于一對(duì)大素?cái)?shù)，對(duì)于攻擊者來說，采用窮舉法把使用的大素?cái)?shù)猜測(cè)出或把密鑰的因子算出是 件非常困難的事，公開密鑰算法的安全性基于密鑰的安全性，一般使用的密鑰長(zhǎng)度為512位或1024位可以保證密鑰的安全性。常用的公開密鑰加密算法有RSA公開密鑰加密算法、E1Gamal算法、橢圓曲線密碼算法等。公開密鑰算法的優(yōu)點(diǎn)是通信雙方事先無需使用秘密通道和復(fù)雜的協(xié)議來交換密鑰即可建立起保密通信。網(wǎng)絡(luò)中的每一用戶只需保存自己的解密密鑰，密鑰便于管理，密鑰分配簡(jiǎn)單，最廣泛的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名以及身份認(rèn)證。公鑰技術(shù)的缺點(diǎn)就是算法處理速度相對(duì)于對(duì)稱密鑰慢。

    2．3 對(duì)稱加密技術(shù)和公開密鑰技術(shù)的綜合應(yīng)用

    對(duì)稱加密技術(shù)和公開密鑰技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中往往把兩者結(jié)合起來，綜合應(yīng)用，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，具體應(yīng)用中，并不直接使用公開加密算法加密明文，而僅用它來保護(hù)實(shí)際加密明文的對(duì)稱密鑰。

3 身份認(rèn)證實(shí)現(xiàn)

    身份認(rèn)證的本質(zhì)是被認(rèn)證方有一些信息，除被認(rèn)證方自己外，任何第三方不能偽造，被認(rèn)證方能夠使認(rèn)證方相信他確實(shí)擁有那些秘密，則他的身份就得到了認(rèn)證。以下介紹幾種常用的身份認(rèn)證技術(shù)：

    3．1 口令核對(duì)

    鑒別用戶身份最常見也是最簡(jiǎn)單的方法就是口令核對(duì)法：系統(tǒng)為每一個(gè)合法用戶建立一個(gè)用戶名／口令對(duì)，當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)或使用某項(xiàng)功能時(shí)，提示用戶輸入自己的用戶名和口令，系統(tǒng)通過核對(duì)用戶輸入的用戶名、口令與系統(tǒng)內(nèi)已有的合法用戶的用戶名／口令對(duì)是否匹配，如與某一項(xiàng)用戶名／N令對(duì)匹配，則該用戶的身份得到了認(rèn)證。

    3．2 單向認(rèn)證

    如果通信的雙方只需要一方被另一方鑒別身份，這樣的認(rèn)證過程就是一種單向認(rèn)證，前面提到的口令核對(duì)法實(shí)際也可以算是一種單向認(rèn)證，只是這種簡(jiǎn)單的單向認(rèn)證還沒有與密鑰分發(fā)相結(jié)合。

    與密鑰分發(fā)相結(jié)合的單向認(rèn)證主要有兩類方案：一類采用對(duì)稱密鑰加密體制，需要一個(gè)可信賴的第三方—— 通常稱為KDC(密鑰分發(fā)中心)或AS(認(rèn)證服務(wù)器)，由這個(gè)第三方來實(shí)現(xiàn)通信雙方的身份認(rèn)證和密鑰分發(fā)；另一類采用非對(duì)稱密鑰加密體制，無需第三方參與。

    需第三方參與的單向認(rèn)證：

    (1)A—KDC：ID_A||ID_B||N₁

    (2)KDC—A：E_Ka[k||ID_B||N₁||E_KbE_s||ID_A]]

    (3)A—B：E_kb||ID_A]||E_ks[M]

    無需第三方參與的單向認(rèn)證：

    A—B：E_Kub[K_s]||E_Ks[M]

    當(dāng)信息不要求保密時(shí)，這種無需第三方的單向認(rèn)證可簡(jiǎn)化為：

    A—B：M||E_kra(M)]

    3．3雙向認(rèn)證

    在雙向認(rèn)證過程中，通信雙方需要互相認(rèn)證鑒別各自的身份，然后交換會(huì)話密鑰，雙向認(rèn)證的典型方案是Needham／Schroeder協(xié)議：

    (1)A—KDC：ID_A||ID_B||N₁

    (2)KDC—A：E_Ka[k||ID_B||N₁||E_kb[E_s||ID_A]]

    (3)A—B：E_kb[K_s||ID_A]

    (4)B—A：E_ks[N₂]

    (5)A—B：E_Ks(f(N₂)]

    3．4 身份的零知識(shí)證明

    通常的身份認(rèn)證都要求傳輸口令或身份信息，如果不傳輸這些信息，身份也能得到證明就好了，這就需要身份的零知識(shí)證明技術(shù)。

    零知識(shí)證明是這樣一種技術(shù)，被認(rèn)證方P掌握某些秘密信息，P想設(shè)法讓認(rèn)證方v相信他確實(shí)掌握那些信息，但又不想讓v也知道那些信息。

    被認(rèn)證方P掌握的秘密信息可以是某些長(zhǎng)期沒有解決的猜想問題的證明，如：費(fèi)爾瑪最后定理，圖的三色問題，也可以是缺乏有效算法的難題解法，如：大數(shù)因式分解等，信息的本質(zhì)是可以驗(yàn)證的，即可通過具體的步驟來檢測(cè)它的正確性。

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