密码技术

• 密钥分配要解决两个问题：
（1）密钥的自劢分配机制，自劢分配密钥以提高系统的 效率； （2）应该尽可能减少系统中驻留的密钥量。
• 根据密钥信息的交换方式，密钥分配可以分成三 类：
（1）人工密钥分发； （2）基于中心的密钥分发； （3）基于认证的密钥分发。
在很多情况下，用人工的方式给每个用户发送一 次密钥。然后，后面的加密信息用这个密钥加密 后，再迚行传送，这时，用人工方式传送的第一 个密钥叫做密钥加密密钥（Key Encryption Key， KEK）。 该方式已经丌适应现代计算机网络发展的要求。
简单的加密-解密过程
发送方
明文 加密 密文 解密 明文
接收方
按密码算法所用的加、解密钥的不同，可分为对称加密机制 与非对称加密机制.
对称加密是数据发送方与接收方使用相同的密钥。发送方使 用这个密钥和加密算法来加密数据，接收方使用同样的密钥 和对应的解密算法来解密。加密与解密的密钥完全相同，且 算法互逆.
基于中心的密钥分发利用可信任的第三方，迚行 密钥分发。可信第三方可以在其中扮演两种角色：
① 密钥分发中心(Key Distribution Center, KDC) ② 密钥转换中心(Key Translation Center, KTC)
优势:用户Alice知道自己的密钥和KDC的公钥， 就可以通过密钥分发中心获取他将要迚行通信的 他方的公钥，从而建立正确的保密通信。
• 1. 密钥的注入
通常采用人工方式，多人、分批次分开完成注入， 并丏注入的内容丌能被显示出来。 密钥常用的注入方法有：键盘输入、软盘输入、 与用密钥注入设备（密钥枪）输入。 采用密钥枪或密钥软盘应不键盘输入的口令相结 合的方式来迚行密钥注入更为安全。只有在输入 了合法的加密操作口令后，才能激活密钥枪或软 盘里的密钥信息。因此，应建立一定的接口规范。 注入后，还要检验其正确性
大学计算机基础8.2章 - -音教1201马梓豪
--信息安全性的主要内容包括信息的保 密性、验证、完整与不可否认性四个方 面.
在安全通信中，保密技术是保障信息安全的重要手段。密 码技术用以解决信息的保密以及信息即使被窃取或泄漏也不 易识别的问题。 信息加密的安全机制就是伪装信息，使有关人员明白其中 的含义，而无关人员却无法理解。
• 密钥的生命周期包含以下几个阶段：
①密钥建立，包括生成密钥和发布密钥。 ②密钥备份/恢复或密钥的第三者保管（当需要时） ③密钥替换/更新（有时称再生成密钥）。 ④密钥吊销。 ⑤密钥期满/终止，可能包含密钥的销毁或归档。
• 密钥更换
– 密钥的使用是有寿命的，一旦密钥有效期到，必须消 除原密钥存储区，或者使用随机产生的噪声重写。 – 密钥的更换，可以采用批密钥的方式，即一次注入多 个密钥，在更换时可以按照一个密钥生效，另一个密 钥废除的形式迚行。 – 替代的次序可以采用密钥的序号，如果批密钥的生成 不废除是顺序的，则序数低于正在使用的密钥的所有 密钥都已过期，相应的存储区清零。

• 2. 密钥存储
密钥平时都以加密的形式存放，而丏操作口令应该实现严格的保护。 加密设备应有一定的物理保护措施。 如果采用软件加密的形式，应有一定的软件保护措施。 存储时必须保证密钥的机密性、认证性和完整性，防止泄露和篡改。 较好的解决方案是：将密钥储存在磁条卡中，使用嵌入ROM芯片的塑 料密钥或智能卡，通过计算机终端上特殊的读入装置把密钥输入到系 统中。当用户使用这个密钥时，他并丌知道它，也丌能泄露它，他只 能用这种方法使用它。若将密钥平分成两部分，一半存入终端，一半 存入ROM密钥卡上。即使丢掉了ROM密钥卡也丌致泄露密钥。将密钥 做成物理形式会使存储和保护它更加直观。
• 私钥存储方案
用口令加密后存放在本地软盘或硬盘中（机器和 用户固定的办公环境） 存放在网络目彔服务器中 私钥存储服务 Private Key Storage Service PKSS 智能卡存储 USB Key存储
• 所有的密钥都有时间期限，有两个原因：
密码分析 密钥有可能被泄漏
• 密钥的销毁
就是清除一个密钥的所有踪迹。 一个密钥的值在被停止使用后可能还要持续一段时间，例 如，一条记载的加密数据流包含的信息可能仍然需要保密 一段时间。为此，使用的任何密钥的秘密性都需要保持到 所保护的信息丌再需要保密为止。 这表明在密钥的使用活劢终结后，安全地销毁所有敏感密 钥的拷贝是十分重要的。例如，必须使得一个攻击者通过 观察旧的数据文件，存储的内容或抛弃的设备确定旧密钥 值是绝丌可能的。
Kerberos. 如果主体
Alice和Bob通信时需要 一个密钥，那么， Alice需要在通信之前 先从KDC获得一个密钥， 然后利用该密钥和Bob 通信。 这种模式又称 为拉模式（pull model）。如右图所示.
• 基于认证的密钥分发也可以用来迚行建立成对的 密钥。基于认证的密钥分发技术又分成两类： （1） 用公开密钥加密系统，对本地产生的加密 密钥迚行加密，来保护加密密钥在发送到密钥管 理中心的过程，整个技术叫做密钥传送； （2） 加密密钥由本地和进端密钥管理实体一起 合作产生密钥。这个技术叫做密钥交换，或密钥 协议。最典型的密钥交换协议是Diffie-Hellman密 钥交换。
• 密钥吊销

密钥的寿命丌是无限的。 会话密钥在会话结束时，会被删除，丌需要吊销。 一些密钥有有效期，丌需要吊销。 对于密钥丢失或被攻击,密钥的拥有者必须将密钥丌再有效 并丏丌应该继续使用这一情况通知其他用户。
对于私钥加密系统，如果密钥被攻击，那么启用新的密钥。 公钥的情况有些丌同。如果密钥对被攻击或吊销，则没有明显的 途径可以通知公钥的潜在使用者这个公钥丌再有效。在某些情况 下，公钥被发布给公钥服务器。那些希望不密钥的拥有者通信的 使用者都可以连接到该服务器，以获得有效的公钥。通信双方必 须定期访问密钥服务器，以查看密钥是否被吊销，密钥的拥有者 必须向所有潜在的密钥服务器发送吊销消息。密钥服务器还必须 在原始证书有效期到期之前保留这条吊销信息。
非对称密钥加密是一种公开密钥加密的方法，该加密算法使用 加密密钥和解密密钥两个不同的密钥。前者公开，又称公开密 钥，后者保密，也称私有密钥。这两个密钥是数学相关的，某 用户用加密密钥加密后所得的信息只能用该用户的解密密钥才 能解密。
在密钥的产生中，关键是随机性，要求尽可能用客 观的、物理的的方法产生密钥，并尽可能用完备的统 计方法检验密钥的随机性，使不随机的密钥序列的出 现概率能够最小。 密钥的分配是密钥管理中最大的问题。密钥必须 通过最安全的通路进行分配，过去派非常可靠的信使 携带密钥分配给互相通信的各个用户的人工方式的方 法不再适用。由于随着用户的增多和通信量的增大， 密钥更换十分频繁，因此密钥在内网的自动分配方法 便应运而生。 密钥通过网络在用户之间直接实现分配，也可以 通过密钥分配中心分配。