-7.3 -數(shù)字簽名與鑒別

1、 7.3 數(shù)字簽名與鑒別數(shù)字簽名： 數(shù)字簽名必須保證以下三點： (1) 接收者能夠核實發(fā)送者對報文的簽名； (2) 發(fā)送者事后不能抵賴對報文的簽名； (3) 接收者不能偽造對報文的簽名。 數(shù)字簽名的方法常規(guī)密鑰算法公開密鑰算法1秘密密鑰算法的數(shù)字簽名AA,KA(B,RA,t,P)BCAKB(A,RA,t,P,KCA(A,t,P)CA值得信賴的中央權(quán)威機構(gòu)（Central Authority）KACA和A的共享密鑰，同KBKCA只有CA自己知道的密鑰PA向B發(fā)送的一個簽名的報文t時間戳。t和RA的作用：防止重放攻擊 RAA選擇的一個隨機數(shù)，同RB 2公開密鑰算法的數(shù)字簽名DSKPK用公開密鑰 核

2、實簽名用秘密密鑰 進行簽名X發(fā)送者 A接收者 BDSK(X)XE3數(shù)字簽名的實現(xiàn) B 用已知的 A 的公開加密密鑰得出 EPKA(DSKA(X) X。因為除 A 外沒有別人能具有 A 的解密密鑰 SKA，所以除 A 外沒有別人能產(chǎn)生密文 DSKA(X)。這樣，B 相信報文 X 是 A 簽名發(fā)送的。 若 A 要抵賴曾發(fā)送報文給 B，B 可將 X 及DSKA(X)出示給第三者。第三者很容易用 PKA去證實 A 確實發(fā)送 X 給 B。反之，若 B 將 X 偽造成 X，則 B 不能在第三者前出示DSKA(X)。這樣就證明了 B 偽造了報文。 4具有保密性的數(shù)字簽名 DSKAPKA用公開密鑰 核實簽名用

3、秘密密鑰 簽名X發(fā)送者 A接收者 BDSKA(X)XEEPKB用公開密鑰 加密EPKB(DSKA(X)DSKB用秘密密鑰 解密DSKA(X)密文5報文鑒別 (message authentication)： 作用：報文鑒別使得通信的接收方能夠驗證所收到的報文（發(fā)送者和報文內(nèi)容、發(fā)送時間、序列等）的真?zhèn)巍?方法：使用加密就可達到報文鑒別的目的。但在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，許多報文并不需要加密。應(yīng)當(dāng)使接收者能用很簡單的方法鑒別報文的真?zhèn)巍?6報文摘要MD MD(Message Digest)將可變長度的報文作為單向散列函數(shù)的輸入，得到一個固定長度的MD(M)。 單向散列函數(shù)須滿足的條件對于任何給定的報文M，

4、容易計算MD(M)。-單向給定MD(M)，計算M是不可行的。-不可逆不可能產(chǎn)生出具有相同MD的兩個不同的報文。即不存在M1 M2,而MD(M1)=MD(M2)。-抗沖突7抗沖突兩種抗沖突類型：任給一個報文摘要值 x，若想找到一個報文 y 使得 H(y) = x，則在計算上是不可行的。-弱抗沖突若想找到任意兩個報文 x 和 y，使得：H(x) = H(y)，則在計算上是不可行的。 -強抗沖突8報文摘要 MD (Message Digest) 發(fā)送端將報文 m 經(jīng)過報文摘要算法運算后得出固定長度的報文摘要 H(m)。然后對 H(m) 進行加密，得出EK(H(m)，并將其追加在報文 m 后面發(fā)送出去

5、。 接收端將 EK(H(m) 解密還原為 H(m)，再將收到的報文進行報文摘要運算，看得出的是否為此 H(m)。 如不一樣，則可斷定收到的報文不是發(fā)送端產(chǎn)生的。 報文摘要的優(yōu)點就是：僅對短得多的定長報文摘要 H(m)進行加密比對整個長報文 m 進行加密要簡單得多。 M 和 EK(H(m) 合在一起是不可偽造的，是可檢驗的和不可抵賴的。 9SHA-1 Secure Hash Algorithm SHA由NIST & NSA于1993年設(shè)計，1995年修訂為SHA-1。 使用DSA簽名的US標(biāo)準(zhǔn)FIPS 180-1 1995, RFC3174注意：算法是SHA,標(biāo)準(zhǔn)是SHS。 產(chǎn)生160位的散列值

6、 目前推薦的散列函數(shù)。10SHA-1* 填充數(shù)據(jù)至448 mod 512 附加64位的報文長度字段 初始化5個字(160-位)的緩沖區(qū)(A,B,C,D,E)(67452301,efcdab89,98badcfe,10325476,c3d2e1f0) 處理過程使用混合和移位把16個字?jǐn)U充為80個字。對報文塊和緩沖區(qū)執(zhí)行4步20個位操作。輸出值相加構(gòu)成新的緩沖區(qū)。11SHA-1*12其他散列函數(shù)* MD5 報文摘要RFC 1321 by Ron Rivest128位報文摘要由于處理機的速度提高，安全性值得懷疑 RIPEMD-160歐洲提出的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生160 位摘要以512位為一個分組進行處理13報文摘要的實現(xiàn) 得出報文摘要發(fā)端明文MMD經(jīng)過報文摘要運算 H密鑰KMDH比較（是否一致？）發(fā)送明文M明文M加密的報文摘要加密的報文摘要附加在明文后面密鑰K得出解密的報文摘要收端收端算出的報文摘要14數(shù)字簽