移动互联网安全课件第4章第3节

习题
1. 一个设计完备的安全协议应该具有哪些特点？ 2. 安全协议的功能包括什么？请简述。 3. 最基本的安全协议可以分为哪几类？ 4. 安全的认证协议大致可以分为哪几种类型？ 5. 常用的身份认证技术有哪些？ 6. 安全协议中的密钥管理主要包括哪几种协议？
用户A首先向KDC请 求分发密钥，KDC 产生通信密钥K之后 ，通过安全方式分 别传给A和B。
密钥分发中心(Key Distribution Center，KDC)作为可信第三方为用户A和B分 发通信密钥K。
4.3.3 密钥更新协议
在实际应用中，由于密钥算法大多是基于数学难题的计算困难性 ，而且会存储在用户一方。为了确保密钥和通信过程的安全性，密钥 管理系统一般都会对密钥设置生存周期并对密钥进行定期的更新。
4.3 密钥建立协议
密钥建立是指为两个或者多个参与方生成共享密钥。共享密 钥是指对称密码算法中使用的密钥，也称为会话密钥。密钥的建 立主要包括密钥协商、密钥分配和密钥更新，本节将对这三方面 的内容进行介绍。
4.3 密钥建立协议
➢ 4.3.1 密钥协商协议 ➢ 4.3.2 密钥分发协议 ➢ 4.3.3 密钥更新协议
在实际应用过程中，由于用户使用密钥的种类不同，密钥更新过 程被划分为三个层次。对于通信系统的用户而言，其所拥有的密钥除 了与他人进行通信的会话密钥之外，还包括密钥加密密钥和根密钥。 其中，根密钥一般只在安装的时候使用，其它时候很少被用到，也就 很少被更新；密钥加密密钥需要TA一起参与更新，主要用于对会话密 钥的安全传输和更新过程。在这个拥有三个层次的密钥更新系统中， 当会话密钥需要更新时，系统就使用密钥加密密钥对新的会话密钥进 行加密；当密钥加密密钥需要更新时，系统就使用根密钥对新的密钥 加密密钥进行加密。
4.3.1 密钥协商协议
密钥协商（Key Agreemen来协商建立一个会话密钥。
1976年，W.Diffie和M.E. Hellman在论文New Directions in Cryptography中首次提出了公钥密码的概念，并进一步提出了DiffieHellman密钥交换协议。
其中，K=K’=aXAXB mod q，即为双方协商出的密钥。
4.3.2 密钥分发协议
密钥分发（Key Distribution）是指系统中的一个成员选择一个秘密密 钥并把它传送给与他通信的其他成员的过程。根据参与形式的不同， 密钥分发的模式主要有两种：直接分发和第三方分发。
密钥直接分发模式
会话密钥K是由用户 A产生，并通过KDC 安全地传送给B。
根据安全协议的目的不同，可以把网络中最基本的安全协议分为：认 证协议、密钥建立协议、认证和密钥建立协议。零知识身份认证协议和询 问应答协议是认证协议的两种类型。密钥建立协议包含了密钥生命周期中 的主要部分，即密钥协商建立、密钥分发和密钥更新。这三部分共同组成 了密钥管理系统的主要功能，为安全协议在密码机制的基础上搭建起了安 全的保障。
Diffie-Hellman协议是第一个密钥协商协议，它的安全性依赖于有限 域上计算离散对数的难度。
4.3.1 密钥协商协议
假设Alice和Monica想要进行通话，就可以使用Diffie-Hellman协议来 进行密钥协商，并产生会话密钥。密钥协商算法的具体过程如下：
•首先Alice和Monica协商一个大素数q和一个整数a，a∈Zq是模q的本 原元； • Alice随机产生一个大整数XA，计算YA=aXA mod q，然后把YA发给 Monica； •Monica随机产生一个大整数XB，计算YB=aXB mod q，然后把YB发送 给Alice； •Alice计算K =（YB）XA mod q； •Monica计算K’=（YA）XB mod q。
小结
安全协议，是两个或两个以上的参与者为完成某项特定的任务而采取 的一系列具有安全性功能的步骤。在不安全的网络信道上进行通信和信息 交换，需要保证通信双方的身份真实性和信息传输的安全性。安全协议的 功能主要包括对网络中各个实体的认证、网络中实体之间进行密钥的分发 和管理以及对消息发送或接收的不可否认性处理。