15第十五讲 密码协议
密码协议的概念
密码协议的概念
密码协议是一种用于安全通信的协议，用于确保通信双方可以在非安全的通信媒介上安全地交换信息和建立共享的密码密钥。
密码协议采用一系列的步骤和规则，用于确保通信的机密性、完整性和可靠性。
密码协议通常包括以下几个基本要素:
1. 身份认证：密码协议应能够验证通信双方的身份，以确保通信双方是合法的参与者。
这通常通过双方交换和验证数字证书或使用密码学技术实现。
2. 密钥协商：密码协议应能够安全地生成、交换和验证共享的密码密钥，以供通信双方用于加密和解密信息。
密钥交换协议如Diffie-Hellman协议和公钥基础设施（PKI）可用于此目的。
3. 加密和解密：密码协议应能够为通信双方提供加密和解密机制，以保护通信内容的机密性。
常见的加密算法包括对称密钥加密和公钥加密。
4. 完整性和认证：密码协议应能够确保通信双方能够验证传输的消息的完整性和真实性，以防止未经授权的修改或篡改。
5. 重放攻击防范：密码协议应能够防止恶意攻击者重复播放已经通过通信媒介传输的信息，以避免重复利用的风险。
密码协议的设计和实施非常重要，因为任何安全协议的弱点都
可能导致通信的机密性和完整性受到威胁，给攻击者提供攻击的机会。
因此，密码协议的设计要遵循密码学的最佳实践和安全原则，并进行严格的安全审计和测试，以确保其安全性和可靠性。
密码工作安全保密协议
为保障国家秘密、企业秘密和个人隐私的安全，根据《中华人民共和国保守国家秘密法》、《中华人民共和国网络安全法》等相关法律法规，结合本单位的实际情况，特制定本协议。
一、保密范围1. 国家秘密：指国家政权、经济、国防、外交、科技、文化、社会等方面的重要秘密，以及涉及国家安全和利益的其他秘密。
2. 企业秘密：指企业内部不对外公开的技术、经营、管理等方面的信息。
3. 个人隐私：指个人不对外公开的姓名、住址、电话、身份证号码、健康状况、财产状况等个人信息。
二、保密义务1. 本单位全体员工应当遵守国家保密法律法规，履行保密义务，不得泄露、窃取、篡改、复制、传播、出售、非法提供国家秘密、企业秘密和个人隐私。
2. 未经授权，不得擅自查阅、复制、摘抄、拍照、录音、录像、传播国家秘密、企业秘密和个人隐私。
3. 不得利用职务之便，获取国家秘密、企业秘密和个人隐私，不得将其用于个人目的。
4. 不得利用互联网、手机、通讯工具等途径，传输、存储、处理、传输国家秘密、企业秘密和个人隐私。
5. 不得将国家秘密、企业秘密和个人隐私向境外机构、组织和个人泄露。
三、保密措施1. 建立健全保密制度，明确保密范围、保密等级、保密期限和保密责任人。
2. 对涉及国家秘密、企业秘密和个人隐私的岗位和人员，实行严格的保密审查和培训。
3. 对涉密信息实行分类管理，采取物理隔离、技术防护等措施，确保信息安全。
4. 对存储、传输、处理国家秘密、企业秘密和个人隐私的设备，定期进行安全检查和维护。
5. 对离职、调离、退休等人员，进行保密教育和审查，确保其不再掌握国家秘密、企业秘密和个人隐私。
四、责任追究1. 对违反本协议，泄露、窃取、篡改、复制、传播、出售、非法提供国家秘密、企业秘密和个人隐私的，依法予以查处。
2. 对因失职、渎职导致国家秘密、企业秘密和个人隐私泄露的，依法追究相关人员的责任。
3. 对泄露、窃取、篡改、复制、传播、出售、非法提供国家秘密、企业秘密和个人隐私的，依法承担相应的民事责任。
密码协议
1)用户U随机选取整数 n ，1≤ n U≤n. U 2)用户U计算 n p modp，并将结果传送给用 户V。 3)用户V随机选取整数 n ,1≤ n V ≤n. V 4)用户V计算 p modp，并将结果传送给用 n 户U。 5)用户U计算
U
V
k n ( n P ) mod p
p
1 2 w
i
i
1
2
w
1
2
w
p
1
2
t 1
p
3）对1 i w ，D计算 y a ( x ) 其中
i i
a ( x ) ( k a x ) mod p
j j 1 j
t 1
1 4）D将 y i 秘密地分配给 p ， i w
i
在Shamir的（t,w）门限方案中，假设t个参 与者 P , P ,..., P想要重建密钥k，则他们都给 1 出自己的 x 和 y ， j t 由于 y a ( x ) 。
…………………………………………………………..
t 1 i2
k a x a x ... a x
2 1 it 2 it t 1
t 1 it
y
it
（9.1）
上述线性方程组写成矩阵其系数矩阵A是 det( Vandermonde矩阵， A ) ( x x ) mod p
u
V
V
U
U
V
Diffie-Hellman密钥交换协议的安全性主要是 基于有限域上离散对数问题的难解性。它也可推 广到椭圆曲线上。 椭圆曲线上Diffie-Hellman密钥交换协议描述 如下： 设E是有限域 Z 上的椭圆曲线，P∈E并且P 的阶足够大使得由P生成的循环群上的离散对数 问题是难解性。设n是点P的阶。E和P公开 .
密码协议
Kerboros 密钥分配协议中消息的传送 见教材p181
9. 1. 2 密钥协商
Diffie-Hellman 密钥交换协议容易受到主动的对手的中间入侵 密钥交换协议是一个典型的密钥协商协议 ，描 Diffie-Hellman 述如下：W 是一个主动的对手，其中间入侵攻击如上图所示 攻击假设
设p 是一个大素数, α ∈Zp 是一个本原元. p 和α 公开 ① 用户U 随机选取aU，1 ≤ aU≤p − 2 ② 用户U 计算 并将结果传送给用户V
P 向V 证明自己知道咒语的协议 ① V 停留在位置A; ② P 从位置A 走到位置B, 然后随机选择从左通道走到位 置C 或从右通道走到位置D; ③ P 消失后, V 走到位置B; ④ V 命令P 从位置C 经左通道或从位置D 经右通道返回位 置B; ⑤ P 服从V 的命令, 必要时P 可以利用咒语打开位置C 和 位置D 之间的门; ⑥ P 和V 重复执行第1 步至第5 步n 次.
③ 用户V 随机选取aV，1≤aV≤p − 2 ④用户V 计算 ⑤用户U 计算 用户V 计算 并将结果传送给用户U
9. 2 秘密分享(在第10章讲)
Shamir 的(t， w) 门限方案
主要内容
9. 2. 1 Shamir 的(t，w) 门限方案
设p 是一个素数, p > w + 1。 Shamir 的(t，w) 门限方案描述如下： 定义9.1 设t 和w 为正整数，t ≤ w。一个(t;w) 门限方案是一 ① D 从Zp 中选取w 个不同的非零元 种在w 个参与者中分享一个密钥k 的方法, 使得任意t 个参 D 将 分配给参与者 可以公开。 与者在给出他们的秘密份额后可以恢复密钥k, 而任意t -1 ② 如果D 要让参与者 分享一个密钥k。 , 则D 个参与者在给出他们的秘密份额后不能恢复密钥 秘密地随机选取t -1 个元素 ③对 D 计算 其中
密码协议标准
密码协议标准密码协议是用于在两个或多个实体之间建立、协商、交换或保护信息的安全协议。
下面是密码协议标准的主要内容：1. 密钥生成和管理密钥生成和管理是密码协议的基础。
密码协议需要使用安全的方法生成密钥，确保密钥的随机性、唯一性和安全性。
此外，还需要提供密钥存储和管理机制，确保密钥的安全性和可用性。
2. 加密算法和协议加密算法和协议是密码协议的核心。
密码协议需要使用适合应用场景的加密算法，如对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。
此外，还需要使用适合传输层的协议，如SSL或TLS。
3. 数字签名和验证数字签名和验证是确保数据完整性和来源认证的重要手段。
密码协议需要提供安全的方法来生成和验证数字签名，以确保数据的完整性和可信度。
4. 安全认证和授权安全认证和授权是确保只有授权用户可以访问和使用系统资源的重要手段。
密码协议需要提供安全的方法来进行用户认证和授权，如使用Kerberos或OAuth协议。
5. 网络通信安全网络通信安全是确保数据传输安全的重要手段。
密码协议需要使用安全的方法来加密、解密和校验数据，防止数据被篡改或窃听。
6. 密钥协商和建立信任密钥协商和建立信任是确保通信双方可以建立安全通信密钥的重要手段。
密码协议需要使用安全的方法来协商密钥和建立信任，如使用Diffie-Hellman协议或基于身份的加密技术。
7. 密码学原语和工具密码学原语和工具是实现密码协议的基础。
密码协议需要使用适合应用场景的密码学原语和工具，如对称加密算法和非对称加密算法的实现、哈希函数、随机数生成器等。
8. 安全风险评估和管理安全风险评估和管理是确保密码协议安全性的重要手段。
密码协议需要使用安全的方法来评估和管理密码协议的安全风险，如使用威胁模型、攻击面分析和漏洞评估等工具和方法来发现和解决潜在的安全问题。
密码保密协议保密协议范本
密码保密协议保密协议范本协议编号：【协议编号】签约日期：【签约日期】甲方：【甲方单位名称】法定代表人：【甲方代表人姓名】联系方式：【甲方联系方式】乙方：【乙方单位名称】法定代表人：【乙方代表人姓名】联系方式：【乙方联系方式】1. 背景和目的为了保证甲方和乙方在信息交流和合作过程中的密码及相关信息的保密性，同时保护双方的合法权益，特制定本密码保密协议。
2. 定义2.1 密码：包括但不限于账号密码、系统密码、加密密钥等具有保密性的信息。
2.2 密码保密责任人：由双方指定的负责密码保密事务的人员，具体姓名和联系方式见本协议附件。
3. 保密义务3.1 双方在合作期间和解除合作后，均应当保守对方提供的密码及相关信息的保密，不得泄露、散播、转让或用于其他非法目的。
3.2 双方应当采取必要的安全措施，合理保存和使用密码，并预防密码被他人获取、破解或盗用。
3.3 双方不得向第三方泄露密码保密责任人的姓名和联系方式，除非获得对方明确授权。
4. 保密措施4.1 双方应当根据保密等级的不同，采取相应的技术和管理措施保证密码的安全性。
4.2 双方应当对密码及相关信息进行分类、标识和存储，以便确保信息的机密性和完整性。
4.3 双方在传输密码和相关信息时，应当采用加密等安全措施，防止密码被第三方截取或篡改。
4.4 双方应当定期对密码和相关信息进行检查和更新，及时处理密码可能存在的安全风险。
5. 违约责任5.1 如一方违反本协议第3条的保密义务，导致对方遭受损失的，违约方应当承担相应的赔偿责任。
5.2 如一方违反本协议第4条的保密措施要求，导致密码及相关信息泄露、丢失或被盗用的，违约方应当承担相应的法律责任。
5.3 如一方因不可抗力等原因无法履行本协议的义务，应当及时通知对方，并采取合理措施减少可能对对方造成的损失。
6. 适用法律和争议解决本协议的签订、生效、履行和解释均适用中华人民共和国现行的法律法规。
如双方在履行过程中发生争议，应当通过友好协商解决；若协商不成，任何一方均有权向有管辖权的人民法院提起诉讼。
《密码协议详解》课件
SSH服务器端使用私钥解密数据，确保数据传输的安全性。
SSH协议还支持其他安全功能，如身份验证、数据完整性 检查等。
IPSec协议工作原理
IPSec协议是 一种安全协议， 用于保护网络 通信的安全。
IPSec协议包 括两个主要部 分：认证头和
解密阶段：接 收方使用密钥 对数据进行解
密
完整性验证： 验证数据的完 整性和正确性
关闭阶段：关 闭连接，释放
资源
SSH协议工作原理
SSH（Secure Shell）是一种加密的网络协议，用于远程 登录和传输数据。
SSH协议使用公钥加密技术，确保数据传输的安全性。
SSH协议包括两个部分：SSH客户端和服务器端。
安全性
IPSec协议安全性分析
01 协 议 概 述 ： I P S e c 协 议 是 一 种 用 于 保 护 I P 通 信 安 全
的协议，包括AH和ESP两种模式。
02 安 全 性 分 析 ： I P S e c 协 议 通 过 加 密 、 认 证 和 密 钥 管
理等机制来保证通信的安全性。
03 加 密 机 制 ： I P S e c 协 议 使 用 对 称 加 密 算 法 ， 如 A E S 、
密码协议作用
确保数据传输的安全性 防止数据被非法访问和篡改 保护用户隐私和数据机密性 提高网络通信的可靠性和稳定性
03
常见密码协议介绍
SSL/TLS协议
单击此处添加标题
概述：SSL/TLS协议是安全套接层（Secure Sockets Layer）和传输层安全 （Transpor t Layer Security ）协议的简称，用于在客户端和服务器之间建立安全连 接。
密码传输协议书
密码传输协议书甲方（发送方）：_________________________乙方（接收方）：_________________________鉴于甲方需向乙方安全地传输密码信息，为保障双方的合法权益，明确双方的权利与义务，经双方协商一致，特订立本密码传输协议书。
第一条密码信息的定义本协议所称的密码信息，是指由甲方持有并需要传输给乙方的，用于访问、认证或授权的字符、数字、符号组合或生物特征信息。
第二条密码传输的目的甲方根据业务需要，将密码信息传输给乙方，以便乙方在授权范围内使用或进一步处理。
第三条密码传输的方式1. 双方同意采用安全、可靠的电子方式进行密码传输。
2. 甲方应确保在传输过程中采取必要的加密措施，以防止密码信息被未授权访问或泄露。
第四条密码信息的保密性1. 乙方接收到密码信息后，应严格保密，不得泄露给任何第三方。
2. 乙方应采取相应的技术和管理措施，确保密码信息的安全。
第五条密码信息的使用1. 乙方仅可在甲方授权的范围内使用密码信息。
2. 乙方不得将密码信息用于任何非法目的或超出授权范围的活动。
第六条密码信息的存储乙方应按照甲方的要求和相关法律法规的规定，妥善存储密码信息，防止密码信息的丢失、损坏或被未授权访问。
第七条密码信息的销毁1. 当密码信息不再需要或甲方要求销毁时，乙方应立即采取安全的方式销毁密码信息。
2. 乙方应向甲方提供密码信息销毁的证明。
第八条违约责任1. 如乙方违反本协议的任何条款，应承担违约责任，并赔偿甲方因此遭受的所有损失。
2. 如甲方未能按照约定传输密码信息，或传输的密码信息存在错误，甲方应承担相应的责任。
第九条协议的变更与解除1. 本协议的任何变更或补充，须经双方协商一致，并以书面形式确认。
2. 任何一方均可在提前____天书面通知对方的情况下解除本协议。
第十条争议解决本协议在履行过程中如发生争议，双方应首先通过友好协商解决；协商不成时，任何一方均可向甲方所在地的人民法院提起诉讼。
密码管理_保密协议
一、协议双方甲方：[甲方名称]乙方：[乙方名称]根据《中华人民共和国密码法》、《商用密码管理条例》等相关法律法规，甲乙双方本着平等、自愿、诚实信用的原则，就密码管理及保密事项达成如下协议：二、保密内容1. 甲乙双方在合作过程中，所涉及到的以下信息应予以保密：（1）甲方提供的项目资料、技术文件、商业计划书、市场分析报告等涉及商业秘密的信息；（2）乙方提供的项目资料、技术文件、商业计划书、市场分析报告等涉及商业秘密的信息；（3）甲乙双方在合作过程中产生的、未公开的、具有商业价值的技术、经营、管理、财务等方面的信息；（4）其他甲乙双方约定需要保密的信息。
2. 保密信息的范围包括但不限于以下内容：（1）技术秘密：包括但不限于技术方案、工艺流程、产品设计、技术参数、技术指标、技术图纸、技术数据等；（2）经营秘密：包括但不限于市场策略、客户信息、合作伙伴信息、销售渠道、财务状况、内部管理方法等；（3）管理秘密：包括但不限于公司内部管理、组织架构、管理制度、薪酬体系、培训体系等；（4）财务秘密：包括但不限于财务报表、财务数据、成本数据、投资数据等。
三、保密义务1. 甲乙双方在协议有效期内，对保密信息负有保密义务，未经对方同意，不得以任何方式泄露、披露、使用或允许他人使用保密信息。
2. 甲乙双方应对保密信息采取必要的安全措施，确保保密信息的保密性、完整性和安全性。
3. 甲乙双方应遵守国家有关保密法律法规，不得将保密信息用于非法目的。
四、保密期限1. 本协议约定的保密期限为[保密期限]年，自协议生效之日起计算。
2. 保密期限届满或保密信息已公开后，甲乙双方仍应继续履行保密义务，直至保密信息已不再具有保密价值。
五、违约责任1. 任何一方违反本协议约定，泄露、披露、使用或允许他人使用保密信息，应承担违约责任，向守约方支付违约金[违约金数额]元。
2. 若违约行为给对方造成损失的，违约方应承担相应的赔偿责任。
六、争议解决1. 本协议的签订、履行、解释及争议解决均适用中华人民共和国法律。
密码保密协议(保密协议范本)
密码保密协议(保密协议范本)（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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密码保护加密协议解析
密码保护加密协议解析密码保护加密协议是指通过一系列的算法和协议来保护信息安全的一种措施。
在现代社会中，数据的安全性是至关重要的，因此密码保护加密协议的研发和应用变得越来越重要。
本文将对密码保护加密协议进行解析，探讨其原理和应用。
一、密码保护加密协议的定义与分类密码保护加密协议是指一种通过密码学算法保护敏感信息的严密规定和操作步骤的集合。
密码保护加密协议可根据其应用范围和用途进行分类，常见的分类包括：1. 客户-服务器协议：用于保护客户端与服务器之间的通信安全，例如SSL/TLS协议。
2. 认证协议：用于验证用户身份，比如Kerberos协议。
3. 密钥交换协议：用于在通信双方之间交换秘密信息，例如Diffie-Hellman密钥交换协议。
4. 数据加密协议：用于对数据进行加密和解密，如AES加密算法。
二、密码保护加密协议的原理与机制密码保护加密协议的实现依赖于各种密码学算法和协议。
常用的密码学算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
1. 对称加密算法：对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密操作。
加密和解密的过程都是通过对密钥和明文进行数学运算来实现。
常见的对称加密算法有DES、AES和RC4等。
2. 非对称加密算法：非对称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密操作。
发送方使用接收方的公钥进行加密，接收方使用自己的私钥进行解密。
常用的非对称加密算法有RSA和椭圆曲线加密算法。
密码保护加密协议通常结合了对称加密算法和非对称加密算法，充分发挥它们各自的优势，以提供更高的安全性和效率。
三、密码保护加密协议的应用场景密码保护加密协议广泛应用于网络通信、电子商务、移动支付等领域。
1. 网络通信：在互联网环境下，密码保护加密协议可以保护用户与网站之间的通信安全。
例如，HTTPS协议使用SSL/TLS协议来加密数据传输，保护用户的隐私信息不被窃取和篡改。
2. 电子商务：密码保护加密协议在电子商务中扮演着重要的角色。
保密密码保护协议
保密密码保护协议1. 背景保密密码保护协议是为了保护用户个人信息和账户安全而制定的一系列措施和规定。
在当前数字化时代，随着个人信息泄露和网络攻击的增多，密码保护成为了保护用户隐私和数据安全的重要环节。
2. 目的本协议的目的是确保用户的密码得到有效保护，防止未经授权的访问和使用，降低用户个人信息被攻击或滥用的风险。
通过遵守本协议，用户可以获得更安全的使用环境，并提高密码的保密性和抗攻击能力。
3. 用户密码安全责任3.1 密码保密用户应当妥善保管自己的密码，避免将密码透露给他人。
密码应包含字母、数字和特殊符号，并定期更换。
3.2 唯一密码原则用户应当为每个关键网站或应用设置独立的、不容易猜测的密码。
避免在多个网站或应用使用相同密码，以免一旦其中一个网站或应用被攻击，其他账户也受到威胁。
3.3 避免公共场所使用密码为了避免密码泄露的风险，用户应当尽量避免在公共场所，如咖啡厅、图书馆等公共网络中输入密码。
4. 平台密码保护措施4.1 密码加密存储平台会采用密码加密存储的方式，将用户密码进行加密处理后存储在数据库中，确保即使数据库被攻击，黑客无法直接获取用户的密码明文。
4.2 强制密码复杂度要求平台会要求用户密码满足一定的复杂度要求，如密码长度、包含数字和字母等，以提高密码的保密性。
4.3 登录失败尝试限制为了防止暴力破解密码的攻击，平台会设置登录失败尝试次数限制。
当连续多次登录失败时，会暂时锁定账户，用户需进行账户解锁操作。
4.4 双因素认证平台提供双因素认证功能，用户可以通过方式验证码、指纹、面部识别等方式进行额外验证，提高账户安全性。
5. 密码找回与重置5.1 密保问题验证用户在密码找回过程中，需要回答一些设置过的密保问题，以验证用户身份。
5.2 验证码验证平台会发送验证码到用户注册方式号或绑定，以确保用户是合法的密码找回请求者。
5.3 重置有效期限重置密码的有效期限为一定的时间，确保用户在一段时间后可以重新设置密码，避免恶意利用重置进行攻击。
密码协议
公钥管理机构分配公钥
1.Request||Time1
公钥管理机构
4.Request||Time2
2. ESKAU [PKB || Request || Time1] 5. ESKAU [PK A || Re quest || Time2 ]
B
C（A）, Ek（SigA（ga, gb））
认证协议
Authentication Protocols
相互认证
A，B双方在建立共享密钥时需要考虑保密性 和实时性。
保密性：会话密钥应以密文传送，因此双方应 事先共享密钥或者使用公钥
实时性:防止重放
序列号方法 时戳 询问－应答
在传输前需要经过询问－应答这一额外的握手过程， 与无连接应用过程的本质特性不符。
无连接应用最好使用安全时间服务器提供同步
Needham－Schroeder协议
1. IDA|| IDB ||N1
KDC
2. EKA [Ks || IDB || N1 || EKB (Ks || IDA )]
3. EKB [Ks || IDA ]
Needham－Schroeder改进协议（2）
KDC
3.EKA [IDB || N A || KS || TB ] || EKB [IDA || KS || TB ] || NB
2. IDB || N B || EKB [IDA || N A || TB ]
1. IDA || N A
A
B
会话密钥的 截止时间
序列号方法
对交换的每一条消息加上序列号，序列号正确 才被接收
密码学协议(二)
密码学协议(二)密码学协议模板概述本协议旨在确保密码学协议的安全性和有效性，促进信息安全和保护用户隐私。
本协议适用于涉及密码学协议的各类业务场景，包括但不限于数据传输、身份验证和加密通信等。
目标实施该协议的目标是: 1. 确保数据的机密性，防止未经授权的访问和窃取。
2. 保证数据的完整性，防止数据被篡改或损坏。
3. 确保通信的身份验证，防止冒充或伪造身份的攻击。
4. 提供可靠的密钥管理和分发机制。
5. 遵守国际密码学标准和最佳实践。
协议内容1. 安全目标协议应满足以下安全目标: - 机密性：确保通信内容只能被合法参与者阅读，防止信息泄露。
- 完整性：保证通信内容未被损坏或篡改。
- 可靠性：确保传输的数据是可信的，防止冒充或伪造身份。
- 不可否认性：确保通信参与者不能否认通信行为。
2. 协议参与者以下是协议中涉及的主要参与者: - 发送方：启动协议的一方，负责发起安全通信并发送数据。
- 接收方：接受协议请求的一方，负责接收和解析数据。
- 第三方：可能存在的攻击者或中间人，也称为中间人攻击。
3. 密钥交换机制为实现安全的数据传输，协议应考虑以下密钥交换机制之一: -公钥加密：使用接收方的公钥加密数据，发送方使用私钥解密。
- 共享密钥协商：双方协商生成一个共享的密钥，用于加密和解密数据。
- 数字签名：发送方使用私钥对数据进行签名，接收方使用公钥进行验证。
4. 安全性措施为保证协议的安全性，以下安全措施应被遵循: - 密钥长度：选择足够长度的密钥，以提高抗攻击性。
- 密钥安全性：保证密钥的安全存储、分发和更新。
- 安全协议选择：选择经过充分验证和被广泛接受的安全协议。
- 抗攻击性：协议应具备抵抗多种攻击手段的能力，如重放攻击和中间人攻击。
- 报文认证：在数据传输中使用报文认证码，确保数据的完整性和来源身份。
5. 安全审计和漏洞修复实施协议后，应定期进行安全审计和漏洞修复: - 安全性评估：定期对协议进行安全性评估，以识别潜在漏洞和弱点。
密码协议详解
密码协议
密码协议概述 实体认证协议 密钥认证协议 比特承诺协议 零知识证明与身份识别协议
12
7.3
密钥认证协议
密钥认证协议：对通信主体A和B及建立的密钥K进 行认证 只有A、B（或可信第三方TTP）能够知道K A和B确认对方知道K A和B确认K是最新建立的Leabharlann 137.3密钥认证协议
K
K
会话密钥K 会话密钥
协议是有序的过程，每一步必须依次执行 协议至少需要两个参与者 通过执行协议必须能够完成某项任务
4
7.1
协议(Protocol) 特点
密码协议概述
协议的参与方必须了解协议，明确协议执行的所 有步骤 协议的参与方都承诺按协议步骤执行协议 协议必须清楚、完整，对每种可能的情况必须规 定明确、具体的动作
基本要求
10
7.2
实体认证协议
身份认证协议：验证用户知道什么（如口令等）、 验证用户拥有什么（如IC卡等）或验证用户具有什 么特征（如指纹、掌纹、虹膜、DNA等） 身口令认证协议（ PAP，Password Authentication Protocol）：通过验证用户口令来进行身份认证 单向口令身份认证协议
8
第7章
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
密码协议
密码协议概述 实体认证协议 密钥认证协议 比特承诺协议 零知识证明与身份识别协议
9
7.2
实体认证协议
认证：一个实体向另一个实体证明某种声称的过程 认证协议：主要目标是确认某个主体的真实性，确 保信息的安全性 认证协议分类 消息认证协议：验证消息与其主体的一致性 实体认证协议：验证消息发送者所声称的身份 密钥认证协议（认证的密钥建立协议）：生成、 获得加（解）密密钥
密码协议基本理论课件
➢ 为了使攻击更有效，攻击者通常会对用户的口令做出 一些较符合实际情况的假设，如短口令，有意义的口 令，名字和小写字母等，这些弱口令的熵值较小。
➢ 有研究表明，大多数用户选择的口令都可以在较为典 型的字典中找到，而其范围不超过150 000个词语。
密码协议基本理论
挑战-响应 (challenge-response) 式认证
增加口令不确定性且容易记忆，采用口令句的技术，用户 输入一个短语或句子（口令句），系统通过对口令句进行 哈希操作从而得到口令。
密码协议基本理论
几种常用的对口令鉴别的攻击方法：
（1）窃听和重放攻击
➢ 口令方案的弱点：用户输入的口令在通信信道上以明 文形式传输的，在认证过程中口令也以明文方式出现， 使得攻击者可以方便的得到口令。
密码协议基本理论
在密码学中，挑战-响应式协议的思想是指一个 实体通过知识证明来向另一个实体证明其身份。
在此类协议中，挑战一般是一个随机值或秘密值， 当攻击者窃听通信信道时，由于每次挑战值都不 同，所以对挑战的响应不会暴露秘密信息。
密码协议基本理论
采用分组密码技术的挑战-响应式认证 采用公钥密码技术的挑战-响应式认证
为提高安全性，系统一般会限制使用弱口令及设置口令生 命期。如限定口令长度的最小值，口令必须包含某几种字 符集，不能与用户账号有关等。目的是提高口令的不确定 性（熵值），使得对口令的攻击成为穷举攻击。
为了抵抗字典攻击，在进行单向函数运算前给口令加入一 些随机值，把经运算后的口令和随机值存入口令文件，不 会改变穷举攻击的困难度，但提高了口令抵抗字典攻击的 能力。
➢ 一是协议设计者误解或者采用了不恰当的密码技术； ➢ 二是协议设计者对整体系统的安全需求考虑不足。
密码协议——精选推荐
密码学导论--中国科学技术大学
6
1. 协议概述
2. 身份认证
3. 盲签名与时间标记
4. 公平计算
5. 其它密码协议实例
6. 密码协议的基本设计准则
Alice
Postman
密码学导论--中国科学技术大学
4
1. 协议概述
2. 身份认证
3. 盲签名与时间标记
4. 公平计算
5. 其它密码协议实例
6. 密码协议的基本设计准则
密码协议是使用密码学的协议
密码协议的例子：
密钥协商协议 密钥分配协议 不经意传输协议 认证协议 盲签名协议 电子商务协议 等等
密码学导论--中国科学技术大学
密码学导论˙第11章
密码协议
李卫海
本章内容
第一节 协议概述
• 仲裁协议、裁决协议、自动执行协议 • 常见密码协议攻击方式
第二节 身份认证
• 身份认证的概念 • 口令(弱认证)、挑战－响应身份认证(强
认证)、零知识的身份认证 • 对身份认证协议的攻击
第三节 盲签名与时间标记
• 盲签名、时间标记服务
第四节 公平计算
4) Bob:
(M⊕KB)⊕KB=M
• Postman: (M⊕KA) ⊕ [(M⊕KA)⊕KB] ⊕ (M⊕KB)=M
密码学导论--中国科学技术大学
8
1. 协议概述
2. 身份认证
3. 盲签名与时间标记
4. 公平计算
5. 其它密码协议实例
6. 密码协议的基本设计准则
Alice
Postman
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16
平均薪水问题
实现目标：某公司的n个职员想了解他们每月的平均薪水有多少？但是每
个职员又不想让任何其它人知道自己的薪水。
前提条件：n个职员共同确定一种公钥密码体制(E为加密算法，D为解密
算法)，每个职员Ai各自选定他们的公私钥对(yi，xi)。
Commitment Scheme)，或简称比特承诺。 比特承诺的一个直观例子：Alice把消息(承诺)放在一个箱
子里并将它(只有Alice有钥匙)锁住送给Bob，等到Alice决
定向Bob证实消息时，Alice把消息及钥匙给Bob，Bob能够打 开箱子并验证箱子里的消息同Alice出示的消息相同，且Bob 确信箱子里的消息在他保管期间没有被篡改。
A拥有财富的数量
c i
他们拥有财富 数量不超过
z1 , z2 , , z j , z j 1 1, z j 2 1, , z N 1和p
A
若满足zi x(mod p), 则结论是i j； 否则i j。
首先计算N个数 : yu Dy B (c i u ), u 1, 2, , N 然后随机选择一个大素数p，再计算N个数 :
唯一性
只有合法的投票者才能 进行投票且仅能投一次。
电子投票的安全要求(续)
在选举过程中任何单位不能泄露中 间结果，不能对公众的投票意向产 生影响，以致影响最终的投票结果。 所有的选票都是保密的，任何人都 不能将选票和投票人对应起来以确 定某个投票人所投选票的具体内容。 任何投票人都可以检查自己的 投票是否被正确统计，以及其 他任何关心投票结果的人都可 以验证统计结果的正确性。
h，r1
A
M，r2
B
验证者B计算的值h，与第(1)步收到的值做比较验证消息M的有效性。
15
安全多方计算
一组参与者希望共同计算某个约定的函数，每个参与者 提供函数的一个输入，出于安全考虑，要求对参与者提供的 输入对其它人保密，如果存在安全可信第三方TTP，可由 TTP计算出函数值，再将函数值公布给各参与者，但现实中
投票(Casting)：投票人发送其选票到投票中心； 计票(Tallying)：CTF对合法选票进行统计，公布计票结果。
电子投票的安全要求
任何无效的选票，系统都不予统 计；对选票的更改、复制或删除， 系统都能够检测到并予以处理。
准确性
完整性
接受任何合法投票人的投票，所 有有效的选票都应该被正确统计。
r
c
A
k，b
B
验证者B利用密钥k解密，并利用他的随机串r检验比特b的有效性。
14
基于单向函数的比特承诺协议
前提：承诺者A和验证者B共同选定一个单向函数H，如Hash函数，
协议如下：
1.承诺者A生成两个随机数r1和r2，计算单向函数值h=H(r1,r2,M)，并将 结果h和其中一个随机数，如r1发送给验证者B 。 2.当需要承诺者A公开承诺时，她把另一个随机数r2与消息M一起发送给 验证者B 。
一个电子投票协议 电子投票协议的安全分析
简介
电子投票是选举在形式上的一次崭新飞跃，在计票的快 捷准确、人力开支的节省以及投票的易用性等方面，它有着 传统投票方式无法企及的优越性。电子投票包含一下三个步 骤：
注册(Registration)：投票人向选委会CTF(Central Tabulat ing Facility)或身份登记机构CLA (Central Legimiza tion Agency)提供其身份信息，CTF或CLA对投票人的身份合法 性进行认证；
1.B 选择一个和(p-1)互素的随机整数x，然后计算下列两个值中的一个： y≡hx mod p 或 y≡gx mod p，并将y发送给A。 2.A猜测B是将y作为h还是g的一个函数计算的，并将他的猜测发送给B。 3. 如果A的猜测是正确的，那么硬币抛掷的结果是正面；如果A的猜测是不 正确的，那么硬币抛掷的结果是背面；B宣布硬币抛掷的结果。
4
安全特征
中间的验证表明每个参与者验证信息 的有效性，最终的验证表明任何人都 能验证信息的正确性和最终结果。
机密性 验证性 认证性 完整性 坚固性
保护协议信息的保密性。
接受信息者能够确信所接受 的信息确实是发送者发送的。
保证协议中信息是没 有被替换或被修改。
在某种情况下，参与者 需要对交互的某些信息 或身份保持匿名性。
18
百万富翁问题
实现目标：两个百万富翁在街头偶遇，他们想比较谁更富有，但又不想让
对方了解自己的财富有多少？并且也找不到一个双方都可信的第三方 。
前提条件：富翁A和B协商确定一种公钥密码体制(E为加密算法，D为解密
算法)，其各自选定的公私钥对分别为(yA，xA) 和(yB，xB) 。
实现过程：
选择一个大随机数x 并用B 的公钥加密得 c E y B ( x) 。
y X是奇数或偶数
A
正确或不正确
B
分析：由于A不知道的f(x)逆函数，因此无法通过B发过来的y得出x，即只能猜 测x的奇偶性。而B若在A做出猜测以后改变x，A可通过y=f(x)检查出来。 11
利用模p指数运算掷硬币
前提： B选择一个素数p，p-1含有一个大的素因子, 并选择 GF(p)中两个本原元h和g，协议如下：
A3
17
协议简要说明
上述协议假定每个职员是诚实的，即每个职员加上去的
是他们的真实薪水，如果某个职员谎报了薪水，则最后 A1
计算出的平均薪水就是错误的。尤其A1必须是诚实的。
若在协议执行过程中A1选择的随机数r发生泄漏，那么所
有职员的薪水就可能会泄露。该随机数必须是一个较大的
随机数，以防止穷举搜索攻击。
识证明除了证明证明者论断的正确性外不泄露任何其它信息
或知识，或者说零知识证明是那种除了论证论题的有效性外 不产生任何知识的证明。
7
经典的形象例子
验证者V开始停留在位置A。 证明者P一直走到迷宫的
深处，随机选择到位置C 或位置D。 P从C 侧出现 P从D 侧出现
P
A
V
V看不到P后，走到位置B，
很难找到这样的TTP，从而安全多方计算协议应运而生。实
际上，安全多方计算是一种分布式协议，在这个协议中， n 个成员 p1 , p2 , , pn 分别持有秘密的输入 x1 , x2 , , xn
并试图计算函数值 ( y1 , y2 , , yn ) f ( x1 , x2 , , xn ) ，式中 f
3
密码协议简介
密码协议是使用密码技术完成某项任务并且满足安全 需求的协议。参与协议者可能是朋友或完全信任的人， 也可能是敌人或相互完全不信任的人。密码算法是密码
协议的最基本单元，主要包含四个方面：
公钥密码算法，在分布式环境中实现高效密钥分发和认证； 对称密码算法，使用高效手段实现信息的保密性； 散列函数，实现协议中消息的完整性； 随机数生成器，为每个参加者提供随机数。
y 猜测结果
A
正确或不正确，x
B
12
比特承诺
Alice想对Bob承诺一个比特(也可以是一个比特序列)，但暂
不告诉Bob她的承诺信息，也就是不向Bob泄露她承诺的比特
值，直到某个时间以后才公开她的承诺；另一方面，Bob可 证实在Alice承诺后到公开之前，她没有改变她的承诺。在
密码学中，一般称这种承诺方法为比特承诺方案(Bit
上讲主要内容
网络安全协议的简介
网络安全协议
SSL协议 SET协议(安全部分) VPN技术(简介)
1
第十五讲 密码协议
主讲人：谷利泽
Email：glzisc@ Tel: 010-62283134
本讲主要内容
零知识认证 掷硬币协议 比特承诺 安全多方计算 电子投票 电子拍卖 电子货币
r 以及自己的签名方案 ；管理者和统计者拥
有自己的公开密钥 (e, n) 和私有密钥 d (基于RSA公钥密码体
制)。另外，协议还公开一个安全的散列函数 H 以及比特承诺 方案 f 。
26
初始参数
参与实体 公开信息 私有信息 签名表示
k : 解密比特承诺随机数
投票人： Vi : i 1, 2, , n 唯一身份标识： IDi
下面介绍两种具体实现的协议：
利用单向函数掷硬币; 利用模p指数运算掷硬币；
10
利用单向函数掷硬币
前提：设A、B都知道某一安全的单向函数f(x) ，但都不知道 该函数的逆函数，协议如下： 1.B选择一个随机数x，求y=f(x)并发送给A。 2.A对x的奇偶性进行猜测，并将结果告诉B。 3. B告诉A猜测正确或不正确，并将x发送给A 。
第二步中B先于他的的选择将对其不利。
6
零知识证明
零知识证明实际上一种密码协议，该协议的一方称为证 明 者 (Prover) ， 通 常 用 P 表 示 ， 协 议 的 另 一 方 是 验 证 者 (Verifier) ，一般用 V 表示。零知识证明是指 P 试图使 V 相信某 个论断是正确的，但却不向V提供任何有用的信息，或者说 在P论证的过程中V得不到任何有用的信息。也就是说，零知
实现过程：
cn E y1 (r s1 sn )
A1
选择一个随机数r 并加 到他的薪水s1上得r+s1 。
c1 E y2 (r s1 )
解密Dx2(c1) 得r+s1 并加到 他的薪水s2 。
s1 sn 计算 并公布其结果 n
执行与A2类似的操作。
A2
An
c2 E y3 (r s1 s2 )
(IDB,rB)