4.1.3 消息完整性保护-高二《信息安全技术与实施》同步精品课件（电工版2022）

信息安全技术与实施 密码技术与应用 本章要点 密码技术基本概念和原理 对称加密技术原理 非对称加密技术原理 密钥管理方法 IPSec安全协议 学习目标 理解密码学的基本概念、工作原理 密码体制的分类 理解对称加密技术原理、特点 理解非对称加密技术原理、特点 理解散列算法的作用 掌握常见的密钥管理方法 了解常见的网络层、传输层、应用层安全协议 授课人：**** 时间：****年**月 中共重庆市委网信办 1 目 录 Contents 01. 密码技术概述 02. 古典密码技术 03. 对称密码技术 04. 非对称密码技术 信息安全技术与实施—密码技术与应用 05. 散列算法（hash） 06. 密钥的管理 07. 密码技术与安全协议 中共重庆市委网信办 如何保护通信数据的完整性？ Digital Signature? 密码技术概述●消息完整性保护 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 消息完整性的含义 影响消息完整性的因素 偶发因素 人为破坏（恶意攻击） 消息完整性保护 循环冗余校验码(CRC: Cyclic Redundancy Check)? 数字签名? 消息认证码(MAC: Message Authentication Code) 密码技术概述●消息完整性保护 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 消息认证码MAC——带密码的摘要 密码技术概述●消息完整性保护 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 IETF RFC2104 HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication 带密钥的哈希函数消息认证：一种MAC构造标准 HMAC＝H((K XOR opad)||H((K XOR ipad)||m) 消息认证码的安全问题 MAC的计算可以直接使用对称密码算法或公钥密码算法，MAC的安全性完全依赖于所采用密码算法的安全性。 HMAC通信双方需要事先共享密钥K或口令，HMAC的安全性依赖于Hash函数的安全性。 密码技术概述●消息完整性保护 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 一个基于HMAC的应用实例，使用HMAC完成一个典型的“质询/响应（Challenge/Response）”身份认证过程： 客户端向服务器发出认证请求，如一个登录请求（假设是浏览器的GET请求）。 服务器返回一个质询(Challenge)，一般为一个随机值，并在会话中记录这个随机值。 客户端将该随机值作为输入字符串，与用户口令一起进行HMAC运算，然后提交计算结果给服务器——响应(Response)。 服务器读取用户数据库中的用户口令，并使用步骤2中发送的随机值做与客户端一样的HMAC运算，然后与用户返回的响应比较，如果结果一致则验证了用户是合法的。 密码技术概述●消息完整性保护 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 如何验证主体的身份或消息地真实性？ Digital Signature? 密码技术概述●认证 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 认证的含义 认证也称鉴别(Authentication)，是证明某种真实性、合法性、有效性或正确性的过程。也就是验证者(Verifier，一般为接收者)对认证者(Authenticator，也称证明者、示证者，一般为发送方)声称的某种真实性、合法性、有效性或正确性的确认方法和过程。 认证的对象包括两类 实体身份的真实性 消息的真实性 密码技术概述●认证 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 实体身份真实性认证 实体包括人和设备，即回答“是某人吗？”、“是某台设备吗？”、“是某个软件吗？”。对实体认证的目的往往是为了决定将什么样的特权(Privilege)授权(Authorizing)给该实体。 消息真实性认证 消息自身（来源、内容）的认证，即回答“这个消息真实吗？”、“这个消息正确吗？”，确认这个消息是合法用户生成的且在传递过程中没有被篡改。 消息的顺序性和时间性认证。 密码技术概述●认证 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 认证机制与技术 认证机制 知道的东西：口令、密钥 拥有的东西：生物特征、令牌 认证技术 数字签名 消息认证码 认证与完整性保护 使用许多共同的技术和方法，但安全目标不一样。 密码技术概述●认证 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 零知识证明：一种有趣的“魔咒”认证方法 洞穴问题：如图有一个洞穴，在洞穴深处C点与D点间有一道门，设P知道打开该门的咒语，其他人不知道咒语无法打开此门。那么现在P如何向验证者V证明他知道咒语但又不告诉V咒语是什么呢？ 密码技术概述●认证 信息安全技术与实施 中共重庆市委网信办 如何定义一个密码系统是安全的？ Digital Signature? 密码技术