军事网络与通信安全技术

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• MDC 方法是利用一个认证函数C，将要发送的信息明文变换成篡改检测码，并将其附在明文之后，然后对合在一起的信息进行加密发送（可以只对篡改检测码加密），以此来实现保密认证。
• 2）信息唯一性、时间性认证
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7.1 认证与签名技术
• 信息的唯一性和时间性认证主要是阻止消息重放攻击，常使用变参数的方法来进行认证。时变参数有时间戳、顺序号和随机数等类别。在不同的应用场合，可以根据具体情况选择不同类别的时变参数，也可以同时选用几种时变参数。
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7.1 认证与签名技术
• （2）顺序号。在顺序号验证方法中，收发双方要预先确定编号的特定方式，特定的编号信息只能被接收一次，且编号格式必须符合相关规定，否则，接收方就会拒绝接收。这种方法使得接收方可以检测信息重用，以此来控制唯一性。
• （3）随机数。在随机数认证方法中，认证一方产生一个随机数，并发送给被认证一方，被认证者将该随机数加密后回传给认证者，认证者检测这一随机数是否为所发送的随机数。随机数认证可以防止重用攻击和交错攻击。
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7.1 认证与签名技术
• 收方亦通过与发送方同样的过程来计算鉴别码，然后将收发双方计算的鉴别码进行比较，如果两者相等，接收方认为：① 所接收的信息M 未被篡改，信息是完整的；② 信息来自所声称的发送者，因为没有第三者知道共享密钥K，也就不可能为信息M 附加合适的MAC；如果两者不等，说明信息已被非法篡改，或者不是来自所声称的发送者。
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7.1 认证与签名技术
• 可以采用四种机制来实现上述目标：公开密钥算法、对称密钥算法、密码校验函数和零知识技术。较普遍使用的是对称密钥算法。
• 1）信息完整性认证 • 信息的完整性（Integrity）认证基本途径有两条，一种是采用信息鉴
别码（Message Authentication Code，MAC），另外一种是采用篡改检测码（Manipulation Detection Code，MDC）。 • MAC 方法如图7−1 所示，MAC 是信息和密钥的公开函数，它是一个定长的值，以该值作为鉴别码，即MAC=CK（M）。其中M 为可变长的消息，K 是收发双方共享的密钥，C 为认证函数。在信息传输过程中，鉴别码被附加到消息后，以M/MAC 方式一并发送。
第7 章军事网络与通信安全技术
• 7.1 认证与签名技术 • 7.2 保密通信技术 • 7.3 抗干扰通信 • 7.4 网络安全防护技术 • 7.5 网络管理
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7.1 认证与签Leabharlann Baidu技术
• 7.1.1 信息认证
• 在军用信息系统中，如果用户A 发送给用户B 一段信息，用户B 在收到这段信息后，除了需要确定这段信息确实来自用户A，同时还要确认这段信息在传输过程中未被非法篡改，而用户A 也需要确认发送的信息是否已经正确地到达目的地。这些对信息的确认过程需要由验证技术来解决。信息认证技术能够实现三个目标：① 证实信息的发送源和目的地；② 确认信息内容是否受到了偶然的或有意的篡改；③ 确认信息的时间性和顺序号。换句话说，信息认证就是要确定信息的完整性、唯一性和时间性。
• （1）时间戳。时间戳方法要求通信双方使用相同的参考时间，如格林尼治时间。接收方使用固定大小的时间窗口，认证者收到信息时间与信息认证码中所携带的时间戳之间存在一个差值，如果差值在时间窗口内，信息就被接收。通过对经过窗口的信息进行登记，当已经登记的信息第二次以后出现时，将被接收方拒绝，以此来控制信息的唯一性。
• 通俗点说，电子签名就是通过密码技术对电子文档的电子形式的签名，并非是书面签名的数字图像化，它类似于手写签名或印章，也可以说它就是电子印章。
• 以往在各类纸质文档中，人们常常使用指纹印、各类印章和手写签字等方式实现文档产生者的身份证明，便于其他人对文档进行认证和核准。但在电子邮件系统、电子转账系统、办公自动化系统、电子商务系统以及作战指挥系统等信息系统中，就不能使用手写签字或印鉴，这些传送的签名在电子信息系统中不易进行输入、识别和鉴定，却很容易被非法复制。所以在信息系统中，要使用电子签名。
• 所谓零知识证明，指的是示证者在证明自己身份时不泄露任何信息，验证者得不到示证者的任何私有信息，但又能有效证明对方身份的一种方法。
• 7.1.3 数字签名
• 电子签名是指数据电文中以电子形式所含、所附用于识别签名人身份并表明签名人认可其中内容的数据。
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7.1 认证与签名技术
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7.1 认证与签名技术
• 一般来说，口令越长、各类字符（数字、字母、特殊字符）组合越复杂、更改越频繁，口令就越难以被破解；随着信息技术的发展，可以用来进行身份认证的证件类型越来越丰富，有磁卡、IC 卡和 USB−Key等；基于生物特征身份认证的方法可利用的生物特征非常多，包括指纹、掌纹、声纹、虹膜、唇纹、血型、DNA 信息，等等。在实际使用生物特征的时候，不但要考虑算法的识别率，还要考虑特征提取的难易程度和响应时间等因素。
• 7.1.2 身份认证
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7.1 认证与签名技术
• 身份认证是指对系统使用者合法性的验证技术。在通信领域，身份认证是一项重要的安全措施，利用身份认证可以实现通信双方的身份鉴别，以及控制对各类资源的访问权限。身份认证的主要方法有人机鉴别、通信实体鉴别和身份零知识证明。
• 人机鉴别可以实现对通信设备使用和操作人员的认证。通常采用口令、个人持证和生物特征等鉴别方法。口令（或通行字）是一种较简单和原始的方法。在实际使用中，应该根据安全要求来合理设置口令，达到易记忆、难猜测、抗分析的效果。
• 通信实体鉴别是要对进入通信系统的终端和设备进行鉴别，以此控制这些终端或设备对各类资源的访问权限、可享受的服务。
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7.1 认证与签名技术
• 在鉴别过程中，可以进行单向鉴别和相互鉴别，也可以借助于第三方参与鉴别过程。鉴别过程采用时间戳、顺序号和随机数等时变参数，来防止利用以前的鉴别信息进行重放攻击，