第21讲--身份识别和零知识证明(密码学)

合集下载

密码学身份认证

C若能成功地阻止A收到此握手信息，则就可以用 K’解密出N2，并用K’加密得EK’[f(N2 )]冒充A 做第5)步： C→B : EK’[f(N2 )]
从而假冒A与B建立通信
Denning协议（使用时戳T）：
1) A→KDC : IDA || IDB 2) KDC→A : EKa[Ks || IDB || T || EKb[Ks || IDA || T]] 3) A→B : EKb[Ks || IDA || T] 4) B→A : EKs [N1] 5) A→B : EKs[f(N1 )]
其中：Ka、Kb分别是KDC与A、B的共享密钥； Ks是A、B之间的会话密钥。N1用于防C冒充 KDC对A的重防攻击；N2用于防C冒充A对B的重防攻击。
漏洞：假设攻击者C已经知道A、B之间以前用过的会话密钥K’，则C可在第3)步用以前所截获的EKb[K’ || IDA ]冒充A，实施重放攻击： C→B : EKb[K’ || IDA ] 只要B不记得K’是先前用过的会话密钥，便会以为是一次新的认证过程，从而做第4)步： B→A : EK’ [N2]
1. 设计动机 ──对开放式系统认证机制的要求
1) 安全性：足够安全，不致成为攻击的薄弱环节 2) 可靠性：认证服务的可靠性决定整个系统的可靠性 3) 透明性：除了输入口令之外，用户应该感受不到认证服务的存在 4) 可伸缩：系统应能支持更多的客户和服务器
2. 模型
1) 共涉及4种角色： ① 一个鉴别服务器AS(Authentication Server) ② 多个票据许可服务器TGS(Ticket Granting Server)──每个TGS对应一类服务器 ③ 多个客户C ④ 多个服务器S 2) AS用于鉴别C的身份，TGS用于对C针对某个服务器S的服务请求进行授权，同属整个 Kerberos系统，但两者相互独立 3) AS中拥有所有TGS和所有C的密钥 4) 每个TGS拥有所有下属服务器S的密钥 5) AS可向某个TGS、 TGS可向其所属某个S证实某个C的身份，并产生会话密钥供双方通信使用，认证会话在认证结束后自动销毁

身份识别技术

身份识别技术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。

而今我们也生活在数字世界中，一切信息都是由一组特定的数据表示，当然也包括用户的身份信息。

如果没有有效的身份认证管理手段，访问者的身份就很容易被伪造，使得任何安全防范体系都形同虚设。

因此，在计算机和互联网络世界里，身份认证是一个最基本的要素，也是整个信息安全体系的基础。

身份认证是证实客户的真实身份与其所声称的身份是否相符的验证过程。

目前，计算机及网络系统中常用的身份认证技术主要有以下几种：用户名/密码方式：用户名/密码是最简单也是最常用的身份认证方法，是基于“what you know”的验证手段。

每个用户的密码是由用户自己设定的，只有用户自己才知道。

只要能够正确输入密码，计算机就认为操作者就是合法用户。

实际上，由于许多用户为了防止忘记密码，经常采用诸如生日、电话号码等容易被猜测的字符串作为密码，或者把密码抄在纸上放在一个自认为安全的地方，这样很容易造成密码泄漏。

即使能保证用户密码不被泄漏，由于密码是静态的数据，在验证过程中需要在计算机内存中和网络中传输，而每次验证使用的验证信息都是相同的，很容易被驻留在计算机内存中的木马程序或网络中的监听设备截获。

因此，从安全性上讲，用户名/密码方式一种是极不安全的身份认证方式。

智能卡认证：智能卡是一种内置集成电路的芯片，芯片中存有与用户身份相关的数据，智能卡由专门的厂商通过专门的设备生产，是不可复制的硬件。

智能卡由合法用户随身携带，登录时必须将智能卡插入专用的读卡器读取其中的信息，以验证用户的身份。

智能卡认证是基于“what you have”的手段，通过智能卡硬件不可复制来保证用户身份不会被仿冒。

然而由于每次从智能卡中读取的数据是静态的，通过内存扫描或网络监听等技术还是很容易截取到用户的身份验证信息，因此还是存在安全隐患。

动态口令：动态口令技术是一种让用户密码按照时间或使用次数不断变化、每个密码只能使用一次的技术。

第21讲--身份识别和零知识证明(密码学)

交互证明与数学证明的区别
数学证明的证明者可自己独立的完成证明交互证明由P产生证明，V验证证明的有效性来
实现，双方之间要有通信交互系统应满足

完备性：如果P知道某一秘密，V将接收P的证明正确性：如果P能以一定的概率使V相信P的证明，则P知道相应的秘密
身份识别方案的要求
假设A和B是通信的双方，当A与B进行通信时， A首先要向B证明自己的身份。一个安全的身份识别方案至少应该满足以下两个要求： (1)A能向B证明自己的确是A (2)当A向B证明了自己的身份后，B得不到任何用于模仿A的有用信息，B无法向第三方声称自己是A.
零知识证明
设p和q是两个大素数，n=pq.假设P知道n的因子.如果P想让V相信他知道n的因子，并且P不
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
想让V知道n的因子，则P和V可以执行怎样的
协议？
零知识证明
(1) V随机选取一个大整数x，计算 y=x4 modn V将结果y告诉P (2) P计算 Z= y modn P将结果z告诉V (3)V验证 z=x2 modn 是否成立. 上述协议可以重复执行多次，如果P每次都能正确地计 y modn，则V就可以相信P知道n的因子p和q. 算
(1) V站在A点；
(2) P进入洞中任一点C或D；
(3) 当P进洞之后，V走到B点； (4) V叫P从左边出来，或从右边出来； (5) P按要求实现(以咒语，即解数学难题帮助)； (6) P和V重复执行 (1)～(5)共n次。
若P不知咒语，则在B点，只有50 %的机会猜中V的要求，协议执行n次，则只有2-n的机会完全猜中，若n=16，则若每次均通过V的检验，V受骗机会仅为1/65 536
零知识证明

现代密码学第9章：身份认证

《现代密码学》第9章
身份认证
1
本章主要内容
1、身份认证概述 2、相互认证 3、单向认证 4、身份的零知识证明技术 5、其他的身份认证密码协议 6、典型的认证应用
2
1．身份认证概述
为了保护网络资源及落实安全政策。需要提供可追究责任的机制，这里涉及到三个概念：认证、授权及审计。
（1）认证Authentication：在做任何动作之前必须要有方法来识别动作执行者的真实身份。认证又称为鉴别、确认。身份认证主要是通过标识和鉴别用户的身份，防止攻击者假冒合法用户获取访问权限。
称为单向认证。
11
2.1 相互认证的实现
A、B两个用户在建立共享密钥时需要考虑的核心问题是保密性和实时性。为了防止会话密钥的伪造或泄露，会话密钥在通信双方之间交换时应为密文形式，所以通信双方事先就应有密钥或公开钥。第2个问题实时性则对防止消息的重放攻击极为重要，实现实时性的一种方法是对交换的每一条消息都加上一个序列号，一个新消息仅当它有正确的序列号时才被接收。
（2）授权Authorization：授权是指当用户身份被确认合法后，赋予该用户进行文件和数据等操作的权限。这种权限包括读、写、执行及从属权等。
（3）审计Auditing：每一个人都应该为自己所做的操作负责，所以在做完事情之后都要留下记录，以便核查责任。
3
用户对资源的访问过程
4
身份认证概述
28
Needham-Schroeder协议改进二
② B向KDC发出与A建立会话密钥的请求，表示请求的消息包括B的身份、一次性随机数 NB以及由B与KDC共享的主密钥加密的数据项。其中NB以后将与会话密钥一起以加密形式返回给B以向B保证会话密钥的新鲜性，请求中由主密钥加密的数据项用于指示KDC向 A发出一个证书，其中的数据项有证书接收者A的身份、B建议的证书截止时间TB、B从A 收到的一次性随机数。

《密码学》教学大纲

《密码学》教学大纲一、课程概述《密码学》是计算机科学、信息安全、数学等领域的一门综合性学科，涵盖了密码编码学、密码分析学、密钥管理等方面的知识。

本课程旨在让学生全面了解密码学的基本原理、方法和技术，掌握密码学在信息安全中的应用，并提高学生的密码学实践能力和创新思维。

二、课程目标1、理解密码学的基本概念、原理和数学基础知识，掌握密码编码学和密码分析学的基本方法。

2、掌握对称密码、非对称密码、哈希函数等常见密码体制的特点和实现原理，了解数字签名、消息认证码等应用密码学技术。

3、熟悉密码学在网络安全、数据保护等领域的应用，了解密码学的发展趋势和前沿技术。

4、培养学生的创新思维和实践能力，让学生能够根据实际需求设计和实现简单的密码学方案。

三、课程内容第一章密码学概述1、密码学的定义和历史发展2、密码学的应用领域和重要性3、密码学的分类和基本概念第二章密码编码学基础1、对称密码体制和非对称密码体制的特点和原理2、哈希函数和数字签名的概念和应用3、加密算法的设计原则和评估指标第三章对称密码体制1、数据加密标准（DES）的原理和应用2、国际数据加密算法（IDEA）的原理和应用3、分组密码和流密码的特点和实现方法第四章非对称密码体制1、RSA算法的原理和应用2、ElGamal算法和Diffie-Hellman密钥交换的原理和应用3、椭圆曲线密码学的原理和应用第五章哈希函数和数字签名1、SHA-1、SHA-256等常见哈希函数的原理和应用2、RSA数字签名算法的原理和应用3、其他数字签名方案的原理和应用，如DSA、ECDSA等第六章应用密码学技术1、数字证书和PKI系统的原理和应用2、消息认证码（MACs）和完整性校验算法的原理和应用3、零知识证明和身份基加密方案的概念和应用第七章密码分析学基础1、密码分析学的定义和重要性2、密码分析的基本方法和技巧，如统计分析、频率分析、差分分析等3、对称密码分析和非对称密码分析的特点和难点第八章密码管理基础1、密钥管理的概念和原则，如密钥生成、分发、存储、使用和销毁等2、密钥管理技术在企业和个人中的应用，如公钥基础设施（PKI）、加密磁盘等3、密码政策和安全意识教育的重要性。

《零知识证明》PPT课件

过程中，B始终不能看到钥匙的样子，从而避
免了钥匙的泄露。
精选PPT
3
❖ 零知识证明实质上是一种涉及两方或更多方的协议，即两方或更多方完成一项任务所需采取的一系列步骤。零知识证明必须包括两个方面，一方为证明者P，另一方为验证者V。证明者试图向验证者证明某个论断是正确的，或者证明者拥有某个知识，却不向验证者透露任何有用的消息。零知识证明目前在密码学中得到了广泛的应用，尤其是在认证协议、数字签名方面。
精选PPT
14
❖ Goldwasser等人提出的零知识证明是交互式的，也就是证明者和验证者之间必须进行双向对话，才能实现零知识性，因而称为交互零知识证明。
精选PPT
15
❖ 在交互零知识证明的研究中，目前受到关注的
有两种基本模型。一种是GMR模型，在这种模
型中，证明者具有无限的计算能力，验证者具
中心 TA 签名的有效性；
3、验证者 B 选择一个随机整数 e Zb ，并将其发给识别者 A；
4、识别者 A 计算 y rme mod n ，并将其发送给验证者 B；
5、验证者 B 通过计算 X ve yb mod n 来验证身份信息的有效性。
可以看出，Guillou-Quisquater 身份认证协议的安全性与 RSA 公钥密码体
精选PPT
10
Hamilton回路零知识协议
❖ 许多计算上困难的问题可以用来构造零知识协议。
❖ 在图论中，图 G中的回路是指始点和终点相重合的路径，若回路通过图的每个顶点一次且仅一次，则称图 G为哈密尔顿回路，构造图 G的哈密尔顿回路是 NPC 问题。
精选PPT
11
❖ 假定 P知道图 G的哈密尔顿回路，并希望向 V证明这一事实，可采用如下协议：

零知识证明的定义和作用

零知识证明的定义和作用小伙伴们！今天咱来聊聊零知识证明这个挺有意思的玩意儿哈。

一、零知识证明的定义。

零知识证明呀，简单来说，就是一种特殊的证明方法。

想象一下哈，你想向别人证明你知道某个秘密，但是呢，你又不想把这个秘密具体内容透露出去，这时候零知识证明就派上用场啦。

打个比方吧，就好比你有一把神奇的钥匙，能打开一个特别的宝箱。

你想让别人知道你有这把钥匙，也就是你知道怎么打开宝箱，但你又不想把钥匙给别人看或者告诉别人钥匙长啥样。

那怎么办呢？通过零知识证明的方法，你可以在不展示钥匙的情况下，让别人相信你确实有打开宝箱的能力。

从专业一点的角度来讲呢，零知识证明是一种密码学技术。

它允许证明者在不向验证者透露任何有用信息的情况下，证明某个陈述是真实的。

就好像你在跟别人玩一个猜谜游戏，你能让对方相信你知道答案，但又不把答案直接告诉对方。

这种技术在很多领域都有很重要的应用哦。

二、零知识证明的作用。

1. 保护隐私。

这可是零知识证明一个超级重要的作用哈。

在当今这个信息爆炸的时代，隐私保护变得越来越重要啦。

比如说，你在网上进行一些交易或者登录某些平台的时候，平台可能需要验证你的身份或者确认你有没有某种权限。

传统的方法可能就需要你提供很多个人信息，像身份证号、密码啥的。

但是有了零知识证明，你就可以在不透露这些敏感信息的情况下，让平台相信你是合法的用户。

就好比你去住酒店，不用把家里的钥匙给前台看，就能证明你是这个房间的主人，是不是很酷呀？2. 增强安全性。

在网络安全方面，零知识证明也发挥着巨大的作用哦。

比如说，在区块链技术中，很多交易需要验证身份和交易的合法性。

如果使用传统的验证方法，可能会存在信息泄露的风险，黑客就有可能利用这些漏洞进行攻击。

但是零知识证明可以在不泄露交易细节的情况下，确保交易的合法性和安全性。

这就像是给你的交易上了一把隐形的锁，只有合法的人才能打开，其他人就算知道有这把锁，也不知道怎么开。

3. 提高效率。

零知识身份认证

4．零知识身份认证零知识证明（zero-knowledge proof）的思想是：证明者Peggy拥有某些知识（如某些长期没有解决的难问题的解决方法），零知识证明就是在不将该知识的内容泄露给验证者Victor的前提下，Peggy向Victor证明自己拥有该知识。

首先，我们看下面Peggy和Victor之间的一段对话：Peggy：“我可以对密文为C的消息进行解密。

”Victor：“我不相信。

请证明。

”Peggy（糟糕的回答）：“密钥是K，您可以看到消息解密成了M。

”Victor：“哈哈！现在我也知道了密钥和消息。

”这里，Peggy虽然证明了自己拥有某些知识（密钥K及明文M），却向Victor 泄露了这些知识。

一个更好的对话是：Peggy：“我可以对加密为C的消息进行解密。

”Victor：“我不相信。

请证明。

”Peggy（好的回答）：“让我们使用一个零知识协议，我将以任意高的概率证明我的知识（但是不会将关于消息的任何情况泄露给您）。

”Victor：“好”。

Peggy 和 Victor 通过该协议……可以使用洞穴例子来解释零知识，C和D之间存在一个密门，并且只有知道咒语的人才能打开。

Peggy知道咒语并想对Victor证明，但证明过程中不想泄露咒语。

图7.13 零知识洞穴步骤如下：（1）Victor站在A点；（2）Peggy一直走进洞穴，到达C点或者D点；（3）在Peggy消失在洞穴中之后，Victor走到B点；（4）Victor随机选择左通道或者右通道，要求Peggy从该通道出来；（5）Peggy从Victor要求的通道出来，如果有必要就用咒语打开密门；（6）Peggy和Victor重复步骤（1）至（5）n次。

如果Peggy不知道这个咒语，那么只能从进去的路出来，如果在协议的每一轮中Peggy都能按Victor要求的通道出来，那么Peggy所有n次都猜中的概率是1/2n。

经过16轮后，Peggy只有65536分之一的机会猜中。

密码学课程设计身份识别

密码学课程设计:身份识别身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码和一位校验码组成。

排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。

身份证地址码表示编码对象常住户口所在县(市、旗、区)的行政区划代码，按GB/T2260的规定执行。

身份证出生日期码表示编码对象出生的年、月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日代码之间不用分隔符。

身份证顺序码表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。

身份证校验码是十七位数字本体码加权求和而得出的。

编码规则：公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码和一位校验码组成。

排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位校验码，可以用字母表示如为ABCDEFYYYYMMDDXXXR。

其含义如下：1. 地址码（ABCDEF）：表示编码对象常住户口所在县(市、旗、区)的行政区划代码，按GB/T2260的规定执行。

2. 出生日期码（YYYYMMDD）：表示编码对象出生的年、月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日分别用4位、2位（不足两位加0）、2位（不足两位加0）数字表示，之间不用分隔符。

3. 顺序码（XXX）：表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。

4．校验码（R），一位数字，通过前17位数字根据一定计算得出，检验码分别是“0、1、2、……10”共11个数字，当检验码为“10”时，为了保证公民身份证号码18位，所以用“X”表示。

1、关于中国居民身份证的常识：我国现行使用公民身份证号码有两种尊循两个国家标准，〖GB 11643-1989〗和〖GB 11643-1999〗。

〖GB 11643-1989〗中规定的是15位身份证号码：排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，六位数字出生日期码，三位数字顺序码，其中出生日期码不包含世纪数。

第二十三讲-零知识证明技术课件(1)

定义3 (零知识属性) 一个知识证明的协议有零知识属性，如果协议可模拟如下功能：存在一个平均多项式算法(模拟器)，它可以不和真实的证明者交互就可以产生一些证明必要的交互消息。这些消息副本与同真实的证明者交互产生的结果不可区分。
1.2 交互证明系统和零知识证明协议(续) 评述.
(1) 零知识属性表明一个证明者执行协议 (即使恶意验证者交互)不会透露任何信息 (即除了特定的声称正确以外的关于他的秘密知识)，这无异于在多项式时间从公开信息中计算。因此，参与者不会增加后续冒充成功的机会。
2 Fiat-Shamir鉴别协议
协议 1Fiat - Shamir鉴别协议摘要：证明者A通过执行一个3轮协议t次向验证者B证明其掌握知识s 。 (1)一次性建立过程. (1.1)信任中心T选择并公布一个RSA型的模n p q，但将素数p和q保密。 (1.2)每一个声称者A选择一个与n互素的秘密s，1 s n 1，计算v s2 (modn)，并向T登记v作为公开密钥。 (2 ) 协议执行. 如下的步骤循环执行t次(连续且独立)。如果t 次都成功完成，B接受证明认为A掌握秘密s。
如何避免这一情况发生？在很多情况下需
要出示鉴别身份的秘密或口令来完成交易。任何人在得到这个秘密再附加一些(几乎公开的)身份信息之后，就可以冒充这个人。我们需要解决的问题就是使用秘密但在使用的过程中不留给攻击者任何可以重复使用的信息。这就产生了零知识证明技术。
本讲提要
零知识证明概念总揽 Fiat-Shamir鉴别协议 Feige-Fiat-Shamir鉴别协议 GQ鉴别协议 Schnorr鉴别协议
2 Fiat-Shamir鉴别协议(续)
评述.(续 ) (2) 答案 y r是独立于 A 的秘密 s，然而答案 y r s (mod n )也没有提供任何关于 s的信息，因为 B 并不知道随机数 r。由 A 产生的信息对 ( x，y )恰好可以为验证者 B 自己很好的模拟：随机选择 y，定义 x y 2或 y 2 /v (mod n )。虽然这并不是 A 建立信息对的方法，但对 ( x，y )的概率分布实际上与 A 产生的对不可区分，这就是零知识属性。尽管可以模拟证明过程， B 并不能冒充 A ，因为 B 并不能预测实时问题。

零知识证明算法

零知识证明算法
零知识证明算法是一种旨在在不暴露实际证据或语句的情况下验证一种数学语句或证据的数学算法。

这种算法利用“零知识性”的术语，即证明人在证明语句的真实性的过程中不被要求提供证据用于确认。

零知识证明算法通常用密码学信息安全系统中，通过验证发送者拥有该信息而不需要释放实际内容。

证明人提出需要证明的语句（称为请求），如果请求成功，验证人将发出一个“零知识证明”，即验证该语句的真实性，但不提供任何有关语句实际内容的信息。

零知识证明算法主要包括四步：第一步，证明人提出一个特定的证明概念，该概念在计算机安全策略中起作用；第二步，验证人收到证明人提出的证明概念，并在验证过程中使用它；第三步，证明人向验证人发送一个特定算法，以验证特定情景中证明人提供的证明概念是否能够确认；最后，验证人从证明人处获得一个符号或结果，以明确该证明概念正确地被认可，但不提供任何实际信息p给证明人。

信息安全技术试题答案(继续教育适用)

信息安全试题（1/共3）一、单项选择题（每小题2分，共20分）1．信息安全的基本属性是＿＿＿。

A. 保密性B.完整性C. 可用性、可控性、可靠性D. A，B，C都是2．假设使用一种加密算法，它的加密方法很简单：将每一个字母加5，即a加密成f。

这种算法的密钥就是5，那么它属于＿＿＿。

A. 对称加密技术B. 分组密码技术C. 公钥加密技术D. 单向函数密码技术3．密码学的目的是＿＿＿。

A. 研究数据加密B. 研究数据解密C. 研究数据保密D. 研究信息安全4．A方有一对密钥（K A公开，K A秘密），B方有一对密钥（K B公开，K B秘密），A方向B方发送数字签名M，对信息M加密为：M’= K B公开（K A秘密（M））。

B方收到密文的解密方案是＿＿＿。

A. K B公开（K A秘密（M’））B. K A公开（K A公开（M’））C. K A公开（K B秘密（M’））D. K B秘密（K A秘密（M’））5．数字签名要预先使用单向Hash函数进行处理的原因是＿＿＿。

A. 多一道加密工序使密文更难破译B. 提高密文的计算速度C. 缩小签名密文的长度，加快数字签名和验证签名的运算速度D. 保证密文能正确还原成明文6．身份鉴别是安全服务中的重要一环，以下关于身份鉴别叙述不正确的是＿＿。

A. 身份鉴别是授权控制的基础B. 身份鉴别一般不用提供双向的认证C. 目前一般采用基于对称密钥加密或公开密钥加密的方法D. 数字签名机制是实现身份鉴别的重要机制7．防火墙用于将Internet和内部网络隔离＿＿＿。

A. 是防止Internet火灾的硬件设施B. 是网络安全和信息安全的软件和硬件设施C. 是保护线路不受破坏的软件和硬件设施D. 是起抗电磁干扰作用的硬件设施8．PKI支持的服务不包括＿＿＿。

A. 非对称密钥技术及证书管理B. 目录服务C. 对称密钥的产生和分发D. 访问控制服务9．设哈希函数H有128个可能的输出(即输出长度为128位)，如果H的k个随机输入中至少有两个产生相同输出的概率大于0.5，则k约等于＿＿。

信息安全技术试题答案(继续教育适用)

ttxse 其解密矩阵为
Dk=〔 0 1 2 3 4 〕 30 4 21
L=5 时可能的解密矩阵总数为 5！= 120
2．DES 的密码组件之一是 S 盒。根据 S 盒表计算 S3(101101)的值,并说明 S 函数在 DES 算法中的作用。
解：令 101101 的第 1 位和最后 1 位表示的二进制数为 i，则 i=(11)2=(3)10 令 101101 的中间 4 位表示的二进制数为 j，则 j=(0110)2=(6)10
类通信设备、服务器以及参与通信的用户。网络的信息交互的业务类型存在多样性，根据数据服务类型、业务类型，可以划分为数据信息、图片业务、声音业务；根据 IP 数据在安全网关的数据转换服务，业务类型可以划分为普通的分组；根据 TCP/IP 协议传输协议，业务类型可以划分为 ICMP、TCP、UDP 分组。信息安全系统根据不同安全服务需求，使用不同分类法则。通信交互时间集则包含了通信事件发生的时间区域集。
四、问答题（每小题 7 分，共 21 分） 1．S 拥有所有用户的公开密钥,用户 A 使用协议
A → S：A || B || Ra S → A: S || Ss(S || A || Ra || Kb) 其中 Ss( )表示 S 利用私有密钥签名向 S 申请 B 的公开密钥 Kb。上述协议存在问题吗？若存在，请说明此问题；若不存在，请给出理由。答：存在。由于 S 没有把公钥和公钥持有人捆绑在一起，A 就无法确定它所收到的公钥是不是 B 的，即 B 的公钥有可能被伪造。如果攻击者截获 A 发给 S 的信息，并将协议改成
一个良好的网络安全模型应在充分了解网络系统安全需求的基础上，通过安全模型表达安全体系架
构，通常具备以下性质：精确、无歧义；简单和抽象；具有一般性；充分体现安全策略。

《零知识证明》课件

可靠性问题
在某些情况下，零知识证明可能存在漏洞或被攻击者利用，导致其安全性受到质疑。
零知识证明的应用前景与展望
密码学领域
零知识证明在密码学领域具有广泛的应用前景，如数字签名、身份认证等。随着密码学的发展，零知识证明将发挥更加重要的作用。
安全计算
在安全计算领域，零知识证明可用于保护数据的隐私性和完整性，为安全计算提供强有力的支持。
03
零知识证明的实现技术
哈希函数
哈希函数是一种将任意长度的数据映射为固定长度散列值的算法。
在零知识证明中，哈希函数用于将证明内容摘要进行加密，以便验证者可以验证证明的真实性，而无需了解证明的具体内容。
常用的哈希函数包括SHA-256和 SHA-3等。
概率算法
01
概率算法是一种允许一定概率错误的算法，但在大量
应用
在数字身份认证、电子支付等领域有广泛应用。
零知识证明的扩展形式
定义
零知识证明的扩展形式是指将零知识证明与其他密码学技术相结合，以实现更加强大和灵活的证明功能。
01
特点
扩展形式的零知识证明可以支持更广泛的证明场景和需求，例如可验证加密、可验证计算等。
02
03
应用
在云计算、区块链等领域有广泛应用。
零知识证明的原理
总结词
零知识证明基于复杂的数学工具，如概率论和图论，来实现其功能。
详细描述
零知识证明依赖于概率论和图论中的一些复杂数学工具，如概率性验证、零知识协议等。这些工具使得证明者能够在不泄露任何信息的情况下向验证者证明某个声明是真实的。
零知识证明的应用场景
总结词
零知识证明在多个领域都有广泛的应用，如加密货币、区块链、隐私保护等。

零知识证明与身份识别技术 changwei

简化的Feige-Fiat-Shamir身份鉴别方案

可信赖仲裁方选定一个随机模数n = p1 × p2， p1、p2为两个大素数。实际中n至少为512比特，尽量长达1024比特。仲裁方可实施公钥和私钥的分配。他产生随机数v（v为对模n的二次剩余）。换言之，选择v使得x2 = v mod n有一个解并且 v–1 mod n 存在。以v作为被验证方的公钥，而后计算最小的整数s：s ≡ sqrt (v –1) mod n，将它作为被验方P的私人密钥而分发给他。
零知识证明的概念
设P(Prover)表示掌握某些信息，并希望证实这一事实的实体，设V(Verifier)是验证这一事实的实体。

某个协议向V证明P的确掌握某些信息，但V无法推断出这些信息是什么，我们称P实现了最小泄露证明 (Minimum Disclosure proof) 。如果V除了知道P能够证明某一事实外，不能够得到其他任何知识，我们称P实现了零知识证明(Zero Knowledge proof) ，相应的协议称作零知识协议。
Feige-Fiat-Shamir身份鉴别方案
协议如下： (1) P选随机数r（r < m），计算x = r2 mod n并发送给验证方V； (2) V选k比特随机二进制串b1, b2, …, bk传送给P； (3) P计算y = r × (s1b1 × s2b2 × … × skbk ) mod n，并送给V； (4) V验证x = y2 × (v1b1 × v2b2 × … × vkbk ) mod n。此协议可执行t次，直到V相信P知道s1, s2, …, sk， P欺骗V的机会为2 –k t。
简化的Feige-Fiat-Shamir身份鉴别方案

通信安全试题及答案

通信安全试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 在通信过程中，以下哪项技术是用于确保数据传输的机密性？A. 端到端加密B. 虚拟专用网络C. 网络地址转换D. 动态主机配置协议答案：A2. 以下哪个协议是用于在互联网上提供安全的通信？A. FTPB. HTTPC. HTTPSD. SMTP答案：C3. 在数字签名中，以下哪个算法不是用于生成签名的？A. RSAB. DSAC. SHA-1D. ECC答案：C4. 在无线通信中，哪种技术用于防止信号被未授权用户截获？A. 频率跳变B. 功率控制C. 多路径传输D. 信道编码答案：A5. 以下哪个选项不是加密算法的分类？A. 对称加密B. 非对称加密C. 流加密D. 哈希函数答案：D二、多选题（每题3分，共15分）1. 在通信安全中，以下哪些措施可以用于防止中间人攻击？A. 使用VPNB. 使用SSL/TLSC. 使用WEP加密D. 使用MAC地址过滤答案：A、B2. 以下哪些是加密算法的用途？A. 确保数据的机密性B. 确保数据的完整性C. 确保数据的可用性D. 确保数据的不可否认性答案：A、B、D3. 在公钥基础设施（PKI）中，以下哪些组件是必需的？A. 证书颁发机构B. 证书撤销列表C. 数字签名D. 公钥答案：A、B、D三、判断题（每题1分，共10分）1. 使用WEP加密的无线网络比不加密的网络更安全。

（×）2. SSL/TLS协议可以确保传输数据的完整性。

（√）3. 非对称加密算法比对称加密算法更安全。

（×）4. 哈希函数可以用于加密数据。

（×）5. 公钥基础设施（PKI）可以解决身份认证问题。

（√）四、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述数字签名的作用。

答案：数字签名的作用是确保数据的完整性、认证发送者的身份，并提供不可否认性。

通过使用发送者的私钥对数据进行签名，接收者可以使用发送者的公钥验证签名，确保数据未被篡改，并且确认数据确实来自声称的发送者。

《零知识证明》课件

《零知识证明》ppt课件
目录
• 零知识证明概述 • 零知识证明的原理 • 零知识证明的常见算法 • 零知识证明的挑战与未来发展 • 案例分析
01
零知识证明概述
定义与特点
定义
零知识证明是一种密码学技术，其中一方（证明者）能够向另一方（验证者）证明某个声明是真实的，而对方却无法获得任何有关该声明证明的信息。
01
定义
非交互式零知识证明系统是一种单向协议，其中证明者能够向验证者证
明他知道某个秘密信息，而无需与验证者进行交互。
02 03
工作原理
非交互式零知识证明系统使用密码学技术和数学工具，通过单向信息传输的方式，使验证者能够验证证明者知道某个秘密信息，而无法获得该秘密信息的任何有用信息。
应用
非交互式零知识证明系统在数字货币、电子投票等领域有广泛应用。
金融交易
在金融交易中，零知识证明可用于验证交易的有效性和合法性，降低交易风险。
物联网安全
在物联网领域，零知识证明可用于设备认证和数据传输加密，提高物联网系统的安全性。
05
案例分析
区块链中的零知识证明应用
零知识证明在区块链中主要用于验证交易的有效性和合法性，同时保护交易方的隐私。
具体应用包括：验证交易是否来自正确的账户、交易金额是否正确、交易是否被双重花费等。
03
零知识证明的常见算法
零知识证明的加密算法
加密算法概述
介绍常见的零知识证明加密算法，如环签名、盲签名等。
加密算法原理
详细解释这些算法的工作原理，包括加密和解密过程。
加密算法的应用场景
分析这些算法在现实生活中的应用，如数字签名、电子投票等。
零知识证明的交互协议