信息安全技术基础第6章ppt课件
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6
6.1 密钥安全概述
• 密钥产生算法及实现是保证密钥质量的根本，密钥产生应 具有较好的随机性。
• 密钥长度决定了密钥空间大小，也决定了密码强度。
• 密钥的存储，口令加密文件；智能卡、USB Key等存储设
备。
密钥管理是贯穿密钥生命周期的
• 密钥应有一有个效过期程，，密钥需更要新机。制、人、技术、 法律等各方面的保障。
3. A B : {Kab,A}Kbt
4. B A : {Nb}Kab
5. A B : {dec(Nb)}Kab
① ②
③ ④
⑤ 10
几Байду номын сангаас思考问题
• （1）请分析这个协议的正确性，即正确并完整地执行该 协议后，A和B能够共享一个会话密钥。
• （2）为什么T不分别使用与A和B共享的密钥加密Kab直接 传递给A和B？
3
如何保证密钥安全 ？
4
6.1 密钥安全概述
需要回答的问题：
• 对称密码要求密钥被共享双方（或多方）持有，密钥在持 有者间高度的保密。考虑密钥在哪里产生？如何分发？如 何定期更新？若处理密钥泄露？
• 公钥密码中：密钥对如何产生？谁来产生？私钥要求绝对 地保密，如何存储？你所使用的公钥是有效并正确的吗？ 私钥泄露或丢失如何更新密钥对？
信息安全技术基础 张浩军
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6.1 密钥安全概述
• 解决途径：
–引入可信第三方TTP（Trusted Third Party）， –密钥分发中心KDC（Key Distribution Centre），作
为密钥管理的中心， –公钥基础设施管理体系中被称为授权中心CA（
Certification Authority）
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• PKI是指使用公钥密码技术实施和提供安全服务的具有普 适性的安全基础设施。
• PKI通过权威第三方机构——授权中心CA（Certification Authority）以签发数字证书形式发布有效实体的公钥。
• 数字证书（Certificate，简称证书）是一种特殊的电子 文档（也称电子凭证），包括公钥持有者（称为主题）的 信息（名称、地址）及其公钥，有效期、使用方法等信息 。数字证书将证书持有者的身份及其公钥绑定在一起。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 有了PKI，安全应用程序的开发者不必关心那些复杂的数 学运算和模型，而直接按照标准使用一种插座（接口）。
• PKI是电子商务、电子政务的关键和基础技术。
• 标准，包括：ITU-T X.509 ( CCITT X.509 )、ISO/IEC ITU 9594-8 [X.509]、RSA PKCS (Public Key Cryptography Standards) 系列文档、IETF PKIX rfc系 列参考文档（如3280、4210、4211等）。
• （3）协议消息⑤的有何作用？ • （4）协议消息①没有任何保护，是否对协议自身的安全
性造成影响？ • （5）协议执行完成，A和B都能够确认对方已经拥有正确
的Kab了吗？
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6.2.2 密钥层次化使用
• 主密钥MK（Master Key）。一般用人工方式建立，或借助密钥协商机 制（如DH密钥协商协议）或公钥密码体制完成主密钥协商或传递。
• 密钥确认密钥KCK（Key Confirmation Key）：用于在通信会话中产 生消息认证码。
• 密钥加密密钥KEK（Key-encrypting Keys）。在密钥传输协议中加密 其他密钥。
• 临时密钥TK（Temporal Key），也称会话密钥（Session Key）。用 于加密用户的通信数据。 MK
• 在亚洲，韩国是最早开发PKI体系的国家。日本的PKI应用 体系按公众和私人两大类领域来划分，日本的PKI支撑电 子商务应用取得非常大成功。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 大行业或政府部门建立的CA，如1998年中国电信成立了第 一家CA认证中心CTCA，又如中国金融认证中心( China Finance Certification Authority，CFCA )，是由中国 人民银行牵头，联合中国工商银行、中国银行、中国农业 银行等十二家商业银行参加建设，由银行卡信息交换总中 心承建的金融CA中心。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 美国在1996年就成立了联邦PKI指导委员会，1999年又成 立了PKI论坛。
• 加拿大在1993就开始政府PKI体系研究工作，到2000年建 成的政府PKI体系，为联邦政府与公众机构、商业机构等 进行电子数据交换时提供信息安全的保障。
• 欧洲颁布了93/1999EC规它，并建立CA网络及其顶级CA， 并于2000年10月成立了欧洲桥CA指导委员会，2001年3月 成立了欧洲桥CA。
第6章 密钥管理
学习目标
密钥管理是密码技术应用的核心，本章 讲解对称密钥和公钥密码应用中的密钥管理 和应用技术。
对称密码中密钥的管理与分发 公钥密码中密钥管理与应用——公钥基础设施PKI 公钥基础设施中公钥载体——数字证书
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目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
基于公钥密码交换共享密钥
B_pubk：B的公钥 IDA：A标识 T：时间戳 key：交换的临时会话密钥 SigA：A对消息的签名
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6.2.1 对称密钥管理与分发
NS密钥分发协议
协议消息
1. A S : A, B, Na
2. S A : {Na, B, Kab, {Kab, A}Kbt}Kat
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目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
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6.2.1 对称密钥管理与分发
• 简单例子：一个共享密钥密码系统中，由一个参与主体产 生密钥，并通过安全方式分发给其他参与实体。
EB _ pubk (IDA ,T , key) || Sig A
KCK
KEK
TK
12
如何构建方便易用、安全 可靠的公钥密码应用体系
？
13
目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
如何能够方便地获得所需的有效的、正确的公钥？ • 公钥基础设施PKI（Public Key Infrastructure） • 理解Infrastructure
6.1 密钥安全概述
• 密钥产生算法及实现是保证密钥质量的根本，密钥产生应 具有较好的随机性。
• 密钥长度决定了密钥空间大小，也决定了密码强度。
• 密钥的存储，口令加密文件；智能卡、USB Key等存储设
备。
密钥管理是贯穿密钥生命周期的
• 密钥应有一有个效过期程，，密钥需更要新机。制、人、技术、 法律等各方面的保障。
3. A B : {Kab,A}Kbt
4. B A : {Nb}Kab
5. A B : {dec(Nb)}Kab
① ②
③ ④
⑤ 10
几Байду номын сангаас思考问题
• （1）请分析这个协议的正确性，即正确并完整地执行该 协议后，A和B能够共享一个会话密钥。
• （2）为什么T不分别使用与A和B共享的密钥加密Kab直接 传递给A和B？
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如何保证密钥安全 ？
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6.1 密钥安全概述
需要回答的问题：
• 对称密码要求密钥被共享双方（或多方）持有，密钥在持 有者间高度的保密。考虑密钥在哪里产生？如何分发？如 何定期更新？若处理密钥泄露？
• 公钥密码中：密钥对如何产生？谁来产生？私钥要求绝对 地保密，如何存储？你所使用的公钥是有效并正确的吗？ 私钥泄露或丢失如何更新密钥对？
信息安全技术基础 张浩军
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6.1 密钥安全概述
• 解决途径：
–引入可信第三方TTP（Trusted Third Party）， –密钥分发中心KDC（Key Distribution Centre），作
为密钥管理的中心， –公钥基础设施管理体系中被称为授权中心CA（
Certification Authority）
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• PKI是指使用公钥密码技术实施和提供安全服务的具有普 适性的安全基础设施。
• PKI通过权威第三方机构——授权中心CA（Certification Authority）以签发数字证书形式发布有效实体的公钥。
• 数字证书（Certificate，简称证书）是一种特殊的电子 文档（也称电子凭证），包括公钥持有者（称为主题）的 信息（名称、地址）及其公钥，有效期、使用方法等信息 。数字证书将证书持有者的身份及其公钥绑定在一起。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 有了PKI，安全应用程序的开发者不必关心那些复杂的数 学运算和模型，而直接按照标准使用一种插座（接口）。
• PKI是电子商务、电子政务的关键和基础技术。
• 标准，包括：ITU-T X.509 ( CCITT X.509 )、ISO/IEC ITU 9594-8 [X.509]、RSA PKCS (Public Key Cryptography Standards) 系列文档、IETF PKIX rfc系 列参考文档（如3280、4210、4211等）。
• （3）协议消息⑤的有何作用？ • （4）协议消息①没有任何保护，是否对协议自身的安全
性造成影响？ • （5）协议执行完成，A和B都能够确认对方已经拥有正确
的Kab了吗？
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6.2.2 密钥层次化使用
• 主密钥MK（Master Key）。一般用人工方式建立，或借助密钥协商机 制（如DH密钥协商协议）或公钥密码体制完成主密钥协商或传递。
• 密钥确认密钥KCK（Key Confirmation Key）：用于在通信会话中产 生消息认证码。
• 密钥加密密钥KEK（Key-encrypting Keys）。在密钥传输协议中加密 其他密钥。
• 临时密钥TK（Temporal Key），也称会话密钥（Session Key）。用 于加密用户的通信数据。 MK
• 在亚洲，韩国是最早开发PKI体系的国家。日本的PKI应用 体系按公众和私人两大类领域来划分，日本的PKI支撑电 子商务应用取得非常大成功。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 大行业或政府部门建立的CA，如1998年中国电信成立了第 一家CA认证中心CTCA，又如中国金融认证中心( China Finance Certification Authority，CFCA )，是由中国 人民银行牵头，联合中国工商银行、中国银行、中国农业 银行等十二家商业银行参加建设，由银行卡信息交换总中 心承建的金融CA中心。
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6.3.1 公钥基础设施PKI概述
• 美国在1996年就成立了联邦PKI指导委员会，1999年又成 立了PKI论坛。
• 加拿大在1993就开始政府PKI体系研究工作，到2000年建 成的政府PKI体系，为联邦政府与公众机构、商业机构等 进行电子数据交换时提供信息安全的保障。
• 欧洲颁布了93/1999EC规它，并建立CA网络及其顶级CA， 并于2000年10月成立了欧洲桥CA指导委员会，2001年3月 成立了欧洲桥CA。
第6章 密钥管理
学习目标
密钥管理是密码技术应用的核心，本章 讲解对称密钥和公钥密码应用中的密钥管理 和应用技术。
对称密码中密钥的管理与分发 公钥密码中密钥管理与应用——公钥基础设施PKI 公钥基础设施中公钥载体——数字证书
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目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
基于公钥密码交换共享密钥
B_pubk：B的公钥 IDA：A标识 T：时间戳 key：交换的临时会话密钥 SigA：A对消息的签名
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6.2.1 对称密钥管理与分发
NS密钥分发协议
协议消息
1. A S : A, B, Na
2. S A : {Na, B, Kab, {Kab, A}Kbt}Kat
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目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
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6.2.1 对称密钥管理与分发
• 简单例子：一个共享密钥密码系统中，由一个参与主体产 生密钥，并通过安全方式分发给其他参与实体。
EB _ pubk (IDA ,T , key) || Sig A
KCK
KEK
TK
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如何构建方便易用、安全 可靠的公钥密码应用体系
？
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目录
6.1 概述 6.2 对称密钥管理 6.3 公钥基础设施PKI 6.4 数字证书 6.5 基于PKI典型应用
14
6.3.1 公钥基础设施PKI概述
如何能够方便地获得所需的有效的、正确的公钥？ • 公钥基础设施PKI（Public Key Infrastructure） • 理解Infrastructure