secu4__密码技术应用.pptVIP

第四章 密码技术应用 4.1 IPSec 4.2 SSL 4.3 S-HTTP 4.4 SMIME 4.5 SET 4.6 PGP 4.1 IPSec IPSec是由Internet Engineering Task Force(IETF)设计的作为基于IP通讯环境下一种端到端的保证数据安全的机制。 IPSec不是一个单独的协议，而是一种标准的、功能强大的机制，它为IP及上层协议（UDP或TCP）提供安全保证。 IPSec提供了两种安全机制：验证和加密。 IPSec协议组： Authentication Header（AH）协议、 Encapsulating Security Payload（ESP）协议 Internet Key Exchange（IKE）协议。 IPSec的结构 (1) AH为IP数据包提供如下3种服务：无连接的数据完整性验证、数据源身份认证和防重放攻击。AH报头中的序列号可以防止重放攻击。 (2) ESP除了为IP数据包提供AH已有的3种服务外，还提供另外两种服务：数据包加密、数据流加密。加密是ESP的基本功能，而数据源身份认证、数据完整性验证以及防重放攻击都是可选的。数据包加密是指对一个IP包进行加密，可以是对整个IP包，也可以只加密IP包的负荷部分，一般用于客户端计算机； 在实际进行IP通信中，可以根据实际安全需求同时使用这两种协议或选择使用其中的一种。AH和ESP都可以提供验证服务，不过，AH提供的验证服务要强于ESP。 IKE协议负责密钥管理，定义了通信实体间进行身份认证、协商加密算法以及生成共享的会话密钥的方法。IKE将密钥协商的结果保留在安全联盟(SA)中，供AH和ESP以后通信时使用。 解释域(DOI)为使用IKE进行协商SA的协议统一分配标识符。共享一个DOI的协议从一个共同的命名空间中选择安全协议和变换、共享密码以及交互协议的标识等，DOI将IPSec的这些RFC文档联系到一起。 IPSec的运行模式 4.2 SSL SSL(Secure Socket Layer)是由Netscape公司开发的，用于提供Internet通信的安全协议，目前已经广泛用于Web浏览器与服务器之间的身份认证和加密数据传输。 SSL的结构 如图 4-4 SSL协议体系结构 SSL握手协议建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。 SSL记录协议建立在可靠的传输协议（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。 SSL中有两个重要的概念： SSL连接：连接是提供恰当类型服务的传输。SSL是一种点对点连接，每次连接与一个会话相联系。 SSL会话：SSL会话是客户与服务器之间的关联，会话通过握手协议来创建。会话定义了一组被多个连接共享的加密安全参数集。会话可以用来避免为每个连接进行昂贵的新安全参数的协商。 理论上，双方可以存在多个同时的会话，但在实践中大都是一对一的关系。 会话状态:当前操作状态\（在握手协议期间）未决状态。此外还需要维持独立的读与写转头。当客户机或者服务器接收到改变码规范消息时，它就会拷贝未决读状态为当前状态。当握手协商完成时，客户机和服务器交换密码规范消息，然后它们之间的后续通信采用必威体育精装版达成的密码规范进行处理。 SSL协议 SSL记录协议 SSL协议的底层是记录协议层，SSL记录协议在客户机和服务器之间传输应用数据和SSL控制数据，期间有可能需要进行分段或把多个高层协议数据组合成单个数据单元。如图4-5描述了SSL记录协议操作的整个过程。 (1)分段：其中每个分片报文最大不能超过16KB。 (2) 压缩：该操作是可选的。目前的版本还没有指定压缩算法，默认的缺省算法为空。压缩必须是无损的，而且增加的内容长度不会超过1024字节 (3) 计算MAC码：这一步需要用到客户机与服务器共享的密钥。 (4) 加密：使用同步加密算法对压缩报文和MAC码进行加密。加密对内容长度的增加不可超过1024字节。 (5) 增加记录协议头部：该头部包含以下几个部分。 内容类型（8 bit）：所封装分段的高层协议类型。 主版本（8 bit）：使用SSL协议的主要版本号。对SSLv3值为3。 次版本（8 bit）：使用SSL协议的次要版本号。对SSLv3值为0。 压缩长度（16 bit）：分段的字节长度，不超过16K＋2K。 图4-6描述了SSL记录头部格式。 SSL修改密文规范协议 SSL修改密文规范协议是SSL协议体系中最简单的一个，它由单个报文构成，该报文由值为1的单个字节组成。这个报文的唯一目的是使得挂起状态被复制到当前状态，从而改变这个连接将要使用的密