第7讲 数字签名与身份认证
第05章 数字签名与身份认证
B
沈阳航空航天大学
1:消息＋签名
T
基于仲裁的数字签名
A
B
2：消息、签名＋仲裁的验证
实现的方案
基于对称密钥的方案 基于公开密钥的方案
沈阳航空航天大学
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式 改进－－明文加密的方案 ① A → T ：IDA‖EKAB (M)‖EKTA( IDA‖H (EKAB(M)) )。 ② T→ B ：EKTB( IDA‖EKAB (M)‖EKTA( 争端解决方式（A否认发送了报文M的时候） IDA‖H (EKAB(M))‖T )。 特征： 发送方A和仲裁T共享一个密钥KTA 。 B → T ：EKTB( IDA‖M‖EKTA( IDA‖H(M) ) )。 ① A与 B 之间共享密钥 KAB 。 仲裁T可用KTB恢复出IDA 、M及签名，然后再用KTAK 加密。 ② DS 的构成：IDA和消息密文的散列码用 对签名解密并验证 数字签名由A的标识符IDA和报文的散列码H(M)构 TA 其散列码。 ③ DS 的验证：T 解密签名，用散列码验证消息。 成 ，用密钥KTA只能验证消息的密文，而不能读取其内容。 --T 进行加密。 ④ T将来自 A 的所有信息加上时间戳并用 KTB 加密后发送给B 。 过程： 问题： ① T 和发送方 A 联手可以否认签名的信息。 特点： (1)A → T ：M‖EKTA( IDA‖H(M) )。 ② T和接收方 B 不能直接验证 A 的签名。 B联手可以伪造发送方 A 的签名。 (2)T → B③ 因为签名所使用的密钥是T 与用户共享的。 ：EKTB 双方都需要高度相信 T:( IDA‖M‖EKTA( IDA‖H(M) )‖T )。 (3) (1)B 相信 T 已对消息认证，A 不能否认其签名； B存储报文M及签名。 (2)A 信任 T 没有暴露 KTA，无人可伪造EKTA( IDA‖H(M) )； (3)双方都信任 T 处理争议是公正。 问题： (1)报文 M 明文传送，有可能被窃听。 (2)若仲裁T不可信，则T 可能伪造数字签名。
身份认证和数字签名技术的实现
身份认证和数字签名技术的实现身份认证和数字签名技术是现代信息安全中至关重要的技术，可以用于确保信息的安全性和完整性。
本文将介绍身份认证和数字签名技术的原理和实现。
一、身份认证技术身份认证技术是核实用户身份和权限的一种方法。
常见的身份认证技术包括用户名/密码、指纹识别、虹膜识别、声音识别等。
其中，用户名/密码是最常用的一种身份认证技术。
1.用户名/密码用户名/密码是一种基础的身份认证技术。
用户需要输入用户名和密码才能登录系统。
系统会根据用户输入的用户名和密码来核实用户身份。
如果用户输入的用户名和密码与系统存储的一致，就可以登录系统。
用户名/密码身份认证技术的优点是简单易用，缺点是安全性相对较低。
因为用户很容易忘记密码，在输入密码时也很容易被攻击者盗取。
2.指纹识别指纹识别是一种生物特征识别技术。
系统会通过扫描用户手指上的指纹来进行身份认证。
从生物特征的角度来看，指纹是一种唯一的特征，因此指纹识别技术的安全性相对较高。
指纹识别技术在金融、政府等领域得到广泛应用。
指纹识别技术的优点是安全性高，缺点是成本相对较高。
因为需要购买指纹识别设备，并且需要不断更新设备以提高识别精度。
3.虹膜识别虹膜识别是一种更高级别的生物特征识别技术。
虹膜是人眼的一部分，具有与生俱来、独一无二的特征。
虹膜识别技术通过扫描用户眼睛中的虹膜来进行身份认证。
虹膜识别技术的优点是识别精度高，安全性更高，缺点是成本高，需要较专业的设备。
4.声音识别声音识别是一种新兴的生物特征识别技术。
用户用自己的声音进行身份认证。
声音识别技术的优点是无需专门设备，使用方便。
但是其安全性还有待提高。
二、数字签名技术数字签名技术是一种确保数字文档的完整性、真实性和不可抵赖性的技术。
所谓数字签名，就是将原始文档经过加密算法处理，得到一段特殊的字符串，叫做签名。
数字签名技术的核心是公钥加密技术和哈希算法。
1.公钥加密技术公钥加密技术是一种常见的加密技术。
它使用一对密钥来实现加密和解密。
数字签名技术保证数据的完整性与身份认证
数字签名技术保证数据的完整性与身份认证随着互联网的不断发展，信息传递和数据交换在我们的生活中变得越来越普遍。
然而，与之而来的也是信息安全问题的日益突出。
在信息传递中，我们常常需要保证数据的完整性和身份的认证，以确保信息的真实性和可靠性。
数字签名技术应运而生，它通过使用非对称加密算法，为我们提供了一种解决方案。
数字签名技术是一种基于非对称加密算法的数据保护技术。
在数字签名技术中，数据发送方使用其私钥对数据进行加密，并生成一个数字签名。
而接收方通过使用发送方的公钥对签名进行解密，验证数据的完整性，同时也确认了发送方的身份。
首先，数字签名技术保证了数据的完整性。
在数据传递过程中，数字签名技术使用了哈希函数和非对称加密算法，对数据进行加密和生成签名。
这样，即使数据被中途篡改，接收方也可以通过验证签名的方式判断数据的完整性。
如果签名验证失败，接收方会意识到数据已被篡改，从而保护了数据完整性。
其次，数字签名技术可以实现身份认证。
由于数字签名技术使用了发送方的私钥对数据进行签名，接收方可以使用发送方的公钥对签名进行验证。
这样，接收方可以确认发送方的身份，并确保数据的来源可信。
通过使用数字签名技术，我们可以避免恶意攻击者伪装他人身份或者截获数据进行修改的情况。
另外，数字签名技术在实际应用中还有其他的一些优势。
例如，数字签名技术可以提供不可抵赖性，即发送方无法否认曾经发送过的数据，因为签名是唯一的。
此外，数字签名技术也可以提供不可篡改性，即生成签名的私钥是唯一的，无法更改。
这些优势使得数字签名技术在电子商务、电子合同签署和电子票据等领域得到了广泛应用。
总之，数字签名技术是一种保证数据完整性和身份认证的有效手段。
它通过使用非对称加密算法，为我们提供了一种可靠的解决方案。
在信息传递和数据交换中，我们可以借助数字签名技术来确保数据的可靠性和真实性，同时保护数据的完整性和身份的认证。
数字签名技术的应用将为信息安全提供有力支持，推动数字化时代的发展。
第6章身份认证与数字签名
Instruction
One of the earliest and also one of the most widely used services. Two versions of Kerberos are in common use.
Version 4 implementations still exist. Version 5 corrects some of the security deficiencies of version 4 and has been issued as a proposed Internet Standard (RFC 1510).
Key Points
Kerberos is an authentication service designed for use in a distributed environment. Kerberos makes use of a trusted third-part authentication service that enables clients and servers to establish authenticated communication.
(3) C → TGS: IDC||IDV||Tickettgs
Tickettgs = E(Ktgs, [IDC||ADC||IDtgs||TS1||Lifetime1])
1. 客户端将用户标识,TGS标识一起送往AS,申请得 到票据授权票据ticket-granting ticket. 2. AS用从用户口令推出的密钥Kc(事先已经存储在AS 中)将票据加密,并发送给客户端.由用户在客户端 输入口令,并得到Kc,将收到的消息解密,得到票据 授权票据ticket-granting ticket . The client module in the user workstation saves this ticket-granting ticket. Because only the correct user should know the password, only the correct user can recover the ticket. Thus, we have used the password to obtain credentials from Kerberos without having to transmit the password in plaintext.
简述身份认证与数字签名的基本原理
简述身份认证与数字签名的基本原理
身份认证是确保一个实体的身份真实可信的过程，包括身份验证和身份授权。
数字签名是一种用于验证数字文档真实性、完整性和不可抵赖性的方法。
身份认证和数字签名的基本原理如下：
身份认证：
1. 用户提交身份信息：用户向身份认证系统提交个人身份信息，如用户名、密码等。
2. 身份验证：认证系统验证用户提交的身份信息的真实性，如检查用户名和密码是否匹配等。
3. 身份授权：认证系统根据验证结果，授予用户相应的权限或访问权限，如登录系统、访问资源等。
数字签名：
1. 文档生成摘要：文档生成一个唯一的消息摘要，通常使用Hash算法，将文档内容转换为一个固定长度的字符串。
2. 私钥加密：文档的作者使用其私钥对消息摘要进行加密，生成数字签名。
3. 公钥验证：任何人都可以使用作者的公钥对数字签名进行解密，得到文档的消息摘要。
4. 摘要比对：对比解密得到的消息摘要与原始文档生成的摘要是否一致，来验证文档的真实性和完整性。
5. 不可抵赖性：由于私钥是唯一的，其他人无法伪造合法的数字签名，作者无法抵赖签署的行为。
综上所述，身份认证通过验证用户提交的身份信息来确认其身
份，而数字签名则通过对文档进行加密和解密来验证文档的真实性和完整性，以及作者的不可抵赖性。
第7章 PKI的应用
• 可能主要用于Kerberos环境，但也支持公钥功能。
7.4.4 轻量级目录访问协议
• LDAP降低了使用X.500目录服务的复杂性，以10%的 处理代价几乎提供了X.500协议的全部功能
• PKI环境中，LDAP服务器已经成为了首选的证书存储 方式。
7.4.2 公共数据安全体系结构
• CDSA是一个分层的安全体系结构，特别注重可扩展性 和互操作性。 • 通过安全插件模块和安全服务API提供灵活性
图7-8 CDSA分层体系结构
7.4.3 通用安全服务API
• 通用安全服务API(GSS-API)提供了通用安全服务而隐 藏了服务的实现细节。 • 主要的GSS-API函数：
7.2.3 IPSec
图7-4 IPSec 隧道模式数据包
图7-5 IPSec 传输模式数据包
图7-6 IPSec隧道模式
图7-7 IPSec传输模式
S/MIME、时间戳协议、 WTLS
• 7.2.4 S/MIME
• 安全/多用途因特网邮件扩展（ S/MIME ）协议为电子信息应用增 添了消息真实性、完整性和保密性服务。
7.3 格式标准
• 7.3.1 X.509
• X.509是国际电信联盟－电信(ITU-T)部分标准和国际标准化组织 (ISO)的证书格式标准。它定义了公钥证书的结构。
• 7.3.2 PKIX
• IETF的安全领域的公钥基础设施(PKIX)工作组正在为互联网上使 用的证书定义一系列的标准。X.509标准的巨大灵活性使得互操 作难以实现，PKIX工作组希望通过限制允许的选项，提高PKI系 统间的互操作性。
•
数字签名与认证
数字签名与认证
数字签名和认证是网络安全领域常用的两种技术手段，用于确保数据的完整性、真实性和可信度。
虽然它们在功能上有所不同，但通常一起使用以提高信息的安全性。
1.数字签名：
-数字签名是一种加密技术，用于验证数据的真实性和完整性。
它是通过对数据进行哈希计算，并使用私钥对哈希值进行加密生成数字签名。
接收者可以使用发送者的公钥解密数字签名，并对原始数据进行哈希计算，然后比对两个哈希值来验证数据的完整性和真实性。
-数字签名的主要作用包括：数据认证、身份认证、不可否认和数据完整性保护。
2.数字认证：
-数字认证是一种用于验证用户身份的技术，常用于网络通信和电子商务中。
它通过证书颁发机构（CA）对用户进行身份认证，并为用户颁发数字证书。
数字证书包含用户的公钥和身份信息，并由CA用私钥进行签名，以保证其真实性和可信度。
-数字认证的主要作用包括：身份认证、安全通信和数据加密。
数字签名和数字认证通常一起使用，以确保数据在传输过程中的安全性和可信度。
发送者使用数字签名对数据进行签名，接收者使用数字证书验证签名和发送者的身份，从而确保数据的完整性和真实性，并保护通信的安全性。
数字签名与身份认证
消息摘要
消息摘要由单向散列函数对一个消息作用 而生成。
消息摘要有固定的长度。
不同的消息其摘要不同，相同的消息其摘 要相同，因此摘要成为消息的“指纹”。
基本过程：
Alice对消息摘要签名
文件P
单
向
散 消息
散列签名
列 摘要 DA DA (H(P))
函 H(P)
数
H
文件P
Bob验证签名
EA 消息摘要H(P)
盲签名的过程：
（1）Alice将文件M乘一个随机数得M’，这个随机数通常称 为盲因子，Alice将盲消息M’送给Bob；
（2）Bob在M’上签名后，将其签名Sig（M’）送回Alice；
（3）Alice通过除去盲因子，可从Bob关于M’的签名Sig（ M’）中得到Bob关于原始文件M的签名Sig（M）。
➢利用申请的数字证书在windows live mail中发送 数字签名信件
➢利用他人的数字证书在windows live mail中发 送加密信件
查看数字签名邮件
4.2 身份认证技术
4.2.1 身份认证的概念 4.2.2 身份认证的主要方法 4.2.3 身份认证的协议
➢身份认证概念
身份认证（身份识别）：证实客户的真 实身份与其所声称的身份是否相符的过 程。它是通信和数据系统正确识别通信 用户或终端的个人身份的重要途径。
➢多重签名
多重签名是面对团体而使用的，即一个文 件需要多个人进行签署。
假设A和B都需要对文件进行签名： 一是A和B各对文件副本签名 二是先由A对文件签名，B再对A的签名结果 进行签名
数字时间戳（digital time-stamp）用于证明消息的收 发时间。因此需要一个可信任的第三方－时间戳权威 TSA（time stamp authority），来提供可信赖的且不可 抵赖的时间戳服务。
《3.2.3数据安全》说课稿教学反思高中信息技术人教版必修1
5.鼓励学生提出问题，培养他们的批判性思维和解决问题的能力，同时也能够及时了解学生的学习困惑，提供针对性的指导。
三、教学方法与手段
（一）教学策略
本节课我将采用以下主要教学方法：
1.案例教学法：通过现实生活中的案例引入，使学生能够将理论与实际相结合，提高学习的针对性和实用性。
4.实践操作：在课堂的最后，安排学生进行实际操作练习，如使用加密软件等，以巩固所学知识。
这些互动方式旨在营造一个积极参与、合作学习的课堂氛围，促进学生对知识点的深入理解和掌握。
四、教学过程设计
（一）导入新课
新课的导入将采用情境创设的方式。我会首先展示一个关于网络数据泄露的新闻案例，让学生感受到数据安全问题的现实性和紧迫性。接着，提出一个与数据安全相关的问题，如“你们的个人信息是否曾在网络上遭到泄露？”让学生分享自己的经历和看法。这种方式可以快速吸引学生的注意力，激发他们对数据安全话题的兴趣，为新课的学习奠定基础。
（一）学生特点
本节课所面向的学生主要是高中一年级学生，他们的年龄大约在15-16岁之间。这一年龄段的学生正处于青春期，具有以下特点：认知水平逐渐提高，开始具备抽象思维能力，能够理解较为复杂的概念和逻辑关系；学习兴趣广泛，但容易受到外界因素的干扰，需要引导和激发；学习习惯方面，由于长期的学习生活，学生已经形成了一定的学习规律，但个别学生的学习习惯可能需要进一步改进，如时间管理、自主学习等。
4.根据学生的反馈，给出建设性的建议，帮助他们进一步提高。
（五）作业布置
课后作业将包括以下内容，目的是巩固课堂所学知识，并培养学生的独立思考能力：
1.设计一份关于数据安全的宣传册，向公众介绍数据安全的重要性和防护措施。
第7讲-数字签名与身份认证(刘)PPT优秀课件
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 当发生争端时解决方式
Y → A ：EKay( IDx‖M‖EKax( IDx‖H(M) ) )。 仲裁A可用Kay恢复出IDx 、M及签名，然后再用Kax对签名
解密并验证其散列码。
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 特点： Y 不能直接验证 X 的签名。 双方都需要高度相信 A ❖Y 相信 A 已对消息认证，X 不能否认其签名； ❖X 信任 A 没有暴露 Kxa，无人可伪造 签名； ❖双方都信任 A 处理争议是公正。 问题： ❖报文 M 明文传送给A，有可能被窃听。
期，并附加上一个“仲裁证实”的标记发给Y。
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 发送方X和仲裁A共享一个密钥Kax 。A和Y共享密钥Kay。 ❖数字签名由X的标识符IDx和消息的散列码H(M)构成 ，用密
钥Kax进行加密。 ❖ 过程：
(1)X → A ：M‖EKax( IDx‖H(M) )。 (2)A → Y ：EKay( IDx‖M‖EKax( IDx‖H(M) )‖T )。 (3) Y存储报文M及签名。
个等于 T 的时间戳，接受者无法判别。
基于仲裁的数字签名
❖ 通过引入仲裁来解决直接签名方案中的问题。 ❖ 仲裁者必须是一个所有通信方都能充分信任的仲裁机构。 ❖ 基本工作方式（假定用户X和Y之间进行通信）：
每个从X发往Y的签名消息首先被送给仲裁者A； A检验该报文及其签名的出处和内容，然后对报文注明日
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(2)
❖ 特征：
X 与 Y 之间共享密钥 Kxy 。 签名的构成：IDx 和消息密文的散列码用 Kxa 加密。 签名的验证：A 解密签名，用散列码验证消息。
身份认证与数字签名
身份认证与数字签名1. 引言在当今数字化的时代，随着各种互联网应用的普及和发展，人们之间信息交流的安全性和可信度成为了至关重要的问题。
身份认证和数字签名作为两个基本的安全机制，被广泛应用于数据传输和网络安全领域。
本文将从基本概念和原理、应用场景以及技术方法等方面来介绍身份认证和数字签名的相关内容。
2. 身份认证2.1 概念与定义身份认证，即确认一个实体（如用户、设备或系统）的真实身份的过程。
通常情况下，身份认证应该具备以下三个要素：•唯一性：每个实体都应该有一个唯一的标识符，以便区分其他实体。
•可验证性：身份信息应该能够被验证的机制，以确保身份信息的真实性。
•不可伪造性：为确保身份信息的准确性和完整性，应该有防止伪造和篡改的机制。
2.2 身份认证的应用场景•用户认证：在各种在线服务中，用户需要进行身份认证才能使用其提供的功能。
例如，通过用户名和密码登录到网上银行账户。
•设备认证：在物联网应用中，设备需要进行身份认证才能与其他设备进行通讯。
例如，只有合法的智能家居设备才能连接到家庭网络。
•系统认证：在企业内部网络中，各个系统相互通讯需要进行身份认证。
例如，只有特定的服务器才能访问数据库。
2.3 身份认证的技术方法•用户名和密码：是最常见的身份认证方法，用户通过输入正确的用户名和密码进行身份验证。
•生物特征识别：如指纹、虹膜、面部识别等，利用个体的生物特征进行身份认证。
•智能卡：通过持有独特的智能卡进行身份认证，例如门禁系统中的刷卡认证。
•单点登录：用户只需进行一次身份认证，在整个系统中都能被认可，例如使用社交账号登录其他应用。
3. 数字签名3.1 概念与定义数字签名是一种保证数据完整性和认证性的技术，它使用数字密钥对数据进行加密，以确保数据的真实性和不可篡改性。
数字签名通常包含以下三个步骤：•签名生成：使用私钥对待签名的数据进行加密，生成签名。
•签名验证：使用公钥对接收到的签名进行解密，并与原始数据进行比对，验证签名的真实性。
第7讲 数字签名与身份认证(刘)
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(2)
特征：
X 与 Y 之间共享密钥 Kxy 。
签名的构成：IDx 和消息密文的散列码用 Kxa 加密。
签名的验证：A 解密签名，用散列码验证消息。 A 只能验证消息的密文，而不能读取其内容。 A 将来自 X 的所有信息加上时间戳并用 Kay 加密后发送给Y 。
a,b∈GF(p),a和b确定了椭圆曲线；G为循环子群E1 的生成元， n为素数且为生成元G的阶，G和n确定了循环子群E1。 y2=x3+ax+b mod p
利用椭圆曲线密码实现数字签名
d为用户的私钥，公开钥为Q点，Q=dG 。 1、产生签名 选择一个随机数k，k∈{1,2,·,n-1}； · · 计算点R（x R ,y R）=kG，并记 r= x R ； 利用保密的解密钥d计算： s＝(m－dr)k-1 mod n ； 以<r,s>作为消息m的签名，并以<m, r, s>的形式传输或存储。
数字签名算法（ DSA ）
设计基础基于离散对数的计算。
三个p、q、g 作为全局公开的密钥分量：
p是一个素数，其长度在512比特到1024比特之间，可以 对p进行更精确的描述：p是素数，且满足2L-1 ≤ p ≤ 2L（其 中512≤ L ≤1024，且L是64的倍数）； q是一个长度在160为素数，且q是p-1的一个素因子，即 2159 ≤ p ≤ 2160，且(p-1) mod q = 0；
所以U（xU, yU）=(m –dr)-1 k （mG- rQ）
=(m –dr)-1 （mkG- krdG）= (m –dr)-1 (mR- rdR)
网络安全课件(7)数字签名与身份认证
（5）收方B从Ｍ中计算出散列值h（M’）； （6）收方B再用发方A的双钥密码体制的公钥
K2解密数字签名DS得消息摘要h（M） ； （7）将两个消息摘要h（M’）=h（M）进行比
较，验证原文是否被修改。如果二者相等， 说明数据没有被篡改，是保密传输的，签名 是真实的；否则拒绝该签名。
这样就作到了敏感信息在数字签名的传输 中不被篡改，未经认证和授权的人，看不见 原数据，起到了在数字签名传输中对敏感数 据的保密作用。
4.基于量子力学的计算机
量子计算机是以量子力学原理直接进行 计算的计算机，使用的是一种新的量子密 码的编码方法，即利用光子的相应特性编 码。由于量子力学的随机性非常特殊,无论 多么聪明的窃听者,在破译这种密码时都会 留下痕迹,甚至在密码被窃听的同时会自动 改变。
这将是世界上最安全的密码认证和签名 方法。但目前还停留在理论研究阶段。
注意 ：
数字签名与消息的真实性认证是不同的。 消息认证是使接收方能验证消息发送者及所发 信息内容是否被篡改过。当收发者之间没有利 害冲突时，这对于防止第三者的破坏来说是足 够了。但当接收者和发送者之间相互有利害冲 突时，单纯用消息认证技术就无法解决他们之 间的纠纷，此是需借助数字签名技术。
二、数字签名的原理
对同一消息的签名也有对应的变化。即 一个明文可能有多个合法的数字签名。 判断：同一明文可能有多个合法化的数字签名？
四、数字签名的作用
数字签名可以证明：
（1）如果他人可以用公钥正确地解开 数字签名，则表示数字签名的确是由签 名者产生的。
（2）如果消息M是用散列函数h得到的 消息摘要h（M），和消息的接收方从 接收到的消息M/计算出散列值h（M/）， 这两种信息摘要相同表示文件具有完整 性。
数字签名与身份认证技术
数 字
（1）A计算出C=D A(M) ，对M 签名。
签
名 与
（2）B通过检查E A(C) 是否恢复M ，验证A的签名。
身 份
（3）如果 A和B之间发生争端，仲裁者可以用（ 2）中
认 证
的方法鉴定A的签名。
技
术
3.1.2 带加密的数字签名
第
3 章
在公钥数字签名系统中还要求 保密性，必须对上
数
述方案进行如下修改。
章
录，同时在电脑上启用 Wireshark 进行抓包
数
字 监听，如果测试登录的用户名为
签
名 williamlong ，密码为 1234567890123
与
身 ，登录完成后停止抓包然后进行分析，抓包的
份
认 证
截图显示该用户名和密码为明文传输，通讯协
技 术
议为HTTP ，连接的是广州的一台服务器，这
证明了原有的 HTTPS 安全连接遭到了破坏。
数
字
seed 经过MD4 或者MD5 散列算法生成的密文，
签 名
用户本身的秘密口令并没有在网络上传播。
与 身
? 在服务器端，因为每一次成功的身份认证之后，
份 认
seq 就自动减1。这样，下一次用户连接时生成的
证
口令同上一次生成的口令是不一样的，从而有效地
技
术
保证了用户口令的安全；
? 实现原理简单。Hash 函数的实现可以用硬件实现
章 计算机内存和网络中传输，而每次验证
数 字
过程中使用的验证信息都是相同的，很
签 名
容易被驻留在计算机内存中的木马程序
与 身
或网络中的监听设备截获。
份
身份认证技术
身份认证技术文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-身份认证技术摘??要：当今，信息安全越来越受到人们的重视。
建立信息安全体系的目的就是要保证存储在计算机及网络系统中的数据只能够被有权操作的人访问，所有未被授权的人无法访问到这些数据。
身份认证技术是在计算机网络中确认操作者身份的过程而产生的解决方法。
计算机网络世界中一切信息包括用户的身份信息都是用一组特定的数据来表示的，计算机只能识别用户的数字身份，所有对用户的授权也是针对用户数字身份的授权。
如何保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者，也就是说保证操作者的物理身份与数字身份相对应，身份认证技术就是为了解决这个问题，作为防护网络资产的第一道关口，身份认证有着举足轻重的作用。
通过认识，掌握身份认证技术，使自己的网络信息资源得到更好的保障。
本文主要介绍了身份认证技术的概念、常见的几种身份认证方式及身份认证技术的应用。
关键词:身份认证技术身份认证方法身份认证方式认证应用身份识别正文：一、身份认证技术简介相信大家都还记得一个经典的漫画，一条狗在计算机面前一边打字，一边对另一条狗说：“在互联网上，没有人知道你是一个人还是一条狗！”这个漫画说明了在互联网上很难识别身份。
身份认证是指计算机及网络系统确认操作者身份的过程。
计算机系统和计算机网络是一个虚拟的数字世界，在这个数字世界中，一切信息包括用户的身份信息都是用一组特定的数据来表示的，计算机只能识别用户的数字身份，所有对用户的授权也是针对用户数字身份的授权。
而我们生活的现实世界是一个真实的物理世界，每个人都拥有独一无二的物理身份。
如何保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者，也就是说保证操作者的物理身份与数字身份相对应，就成为一个很重要的问题。
身份认证技术的诞生就是为了解决这个问题。
身份认证技术是在计算机网络中确认操作者身份的过程而产生的解决方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A 和发送方 X 联手可以否认签名的信息。 A和接收方 Y 联手可以伪造发送方 X 的签名。
基于仲裁的数字签名—公开密钥加密方式
❖ 特点：仲裁者看不见消息的内容。 ❖ 过程：
X 对消息 M 进行两次加密。 经过双重加密后，报文 M 只有 Y 能够阅读，A 不能读取
XA： IDx || EKRx [ IDx || EKUy [ EKRx(M) ] ] A 能进行外层的解密，从而证实报文确实是来自 X 的
个等于 T 的时间戳，接受者无法判别。
基于仲裁的数字签名
❖ 通过引入仲裁来解决直接签名方案中的问题。 ❖ 仲裁者必须是一个所有通信方都能充分信任的仲裁机构。 ❖ 基本工作方式（假定用户X和Y之间进行通信）：
每个从X发往Y的签名消息首先被送给仲裁者A； A检验该报文及其签名的出处和内容，然后对报文注明日
字签名。
直接数字签名的安全性
❖ 方案的安全性依赖于发送方X私有密钥的安全性。
发送方可以声称自己的私有密钥丢失或被盗用，而否认其发送 过某个报文。
❖ 改进：每个签名报文中包含一个时间戳。
问题：
❖X 的私有密钥确实在时间 T 被窃取； ❖攻击者窃取 X 的密钥后，则可能发送带有 X 的签名报文，附上一
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 当发生争端时解决方式
Y → A ：EKay( IDx‖M‖EKax( IDx‖H(M) ) )。 仲裁A可用Kay恢复出IDx 、M及签名，然后再用Kax对签名
解密并验证其散列码。
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 特点： Y 不能直接验证 X 的签名。 双方都需要高度相信 A ❖Y 相信 A 已对消息认证，X 不能否认其签名； ❖X 信任 A 没有暴露 Kxa，无人可伪造 签名； ❖双方都信任 A 处理争议是公正。 问题： ❖报文 M 明文传送给A，有可能被窃听。
不可否认性的应用需求
❖ 网络通信《中纽，约客希》望杂有志效一防张止颇为通著信名双的方漫的画欺骗和抵赖 行为。
Y 伪造一个不同的消息，但声称是从 X 收到的； X可以否认发过该消息，Y 无法证明 X 确实发了该消息；
❖数字签名技术为此提供了一种解决方案。 它的作用 相当于手写签名。
数字签名的特征
❖必须能够验证签名者、签名日期和时间； ❖必须能够认证被签的消息内容； ❖签名应能够由第三方仲裁，以解决争执。
❖因为只有 X 拥有KRx 。 验证后 A 向 Y 发送用 KUy 加密的报文，其中包括时间戳 T
AY： EKRa [ IDx || EKUy [ EKRx(M) ] || T]
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(2)
❖ 明文加密的方案（仲裁方不能阅读消息）
假定X和Y共享密钥Kxy。X用Kxa对其标识、用Kxy加密 后的消息的hash值产生签名，然后将其标识、用Kxy 加密后的消息和签名发送给A。
(1)X → A ：IDx‖EKxy (M)‖EKax( IDx‖H (EKxy(M)) )。 (2)A → Y ：EKay( IDx‖EKxy (M)‖EKax( IDx‖H (EKxy(M))‖T )。
数字签名案例——软件防纂改
❖ 案例描述
从网上下载可执行的软件后，用户如何相信它 是无害的呢？大公司的软件可以信赖。可是如果黑 客用自己的软件冒充大公司的软件，或者篡改大公 司的软件，企图危害用户时怎么办？
数字签名案例——软件防纂改
❖案例解决方案
这个问题利用数字签名可以解决。 软件发行者生成软件后，用私钥对软件签名，再把软件 本身、签名结果、公钥证书制作成一个包发行。这样用户可 以从公钥证书知道发行者的真实身份，经验证签名可以确定 软件发行后有没有被篡改。
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(2)
❖ 特征：
X 与 Y 之间共享密钥 Kxy 。 签名的构成：IDx 和消息密文的散列码用 Kxa 加密。 签名的验证：A 解密签名，用散列码验证消息。
❖A 只能验证消息的密文，而不能读取其内容。 A 将来自 X 的所有信息加上时间戳并用 Kay 加密后发送给Y 。
数字签名的满足条件
❖ 数字签名必须是与消息相关的二进制位串； ❖ 签名必须使用发送方某些独有的信息，以防伪造和否认； ❖ 产生数字签名比较容易； ❖ 识别和验证数字签名比较容易； ❖ 伪造数字签名在计算上是不可行的； ❖ 保存数字签名的拷贝是可行的。
数字签名体制
❖ 一个数字签名体制应由以下部分组成：
网络与信息安全Ⅰ
第7讲 数字签名与身份
认证
1
主要内容
1
数字签名
2
认证协议
3
数字签名标准
4
身份认证技术
5
认证服务
7.1 数字签名
❖数字签名（Digital Signature）是公开密钥体系加密
技术发展的一个重要的成果。 ❖ 消息认证可以保护消息交换双方不受第三方的攻击。
但是不能处理通信双方自身发生的互相攻击。
期，并附加上一个“仲裁证实”的标记发给Y。
基于仲裁的数字签名--对称密钥加密方式(1)
❖ 发送方X和仲裁A识符IDx和消息的散列码H(M)构成 ，用密
钥Kax进行加密。 ❖ 过程：
(1)X → A ：M‖EKax( IDx‖H(M) )。 (2)A → Y ：EKay( IDx‖M‖EKax( IDx‖H(M) )‖T )。 (3) Y存储报文M及签名。
一个明文消息空间M：某字母表中串的集合； 一个签名空间S：可能的签名集合； 一个签名密钥空间K：用于生成签名的可能密钥集合；一个认
证密钥空间K’：用于验证签名的可能密钥集合； 一个有效的密钥生成算法； 一个有效的签名算法s←Signsk(m) ； 一个有效的验证算法Verifypk(m,s)={True,False}。
数字签名的解决方案
❖ 可分为两大类： 直接数字签名方案； 基于仲裁的数字签名方案。
直接数字签名
❖ 实现比较简单，在技术上仅涉及到通信的源点X和终点Y 双方。
❖ 终点Y需要了解源点X的公开密钥Kux。 ❖ 发送方A可以使用其私有密钥KRx对整个消息进行加密来
生成数字签名。 ❖ 更好的方法是使用KRx对消息的散列码进行加密来形成数