信息安全课程教学课件身份认证与数字签名.pptVIP

签名方法 直接数字签名方法 仲裁数字签名方法 直接数字签名 A B 消息 加密后的摘要 消息 散列 函数 A的私钥 摘要 加密 算法 消息 加密后的摘要 A的公钥 解密 算法 解密后 的摘要 散列 函数 摘要 比 较 加密后的摘要 直接数字签名的缺点 直接数字签名的执行过程只有通信的双方参与，并假定双方有共享的秘密密钥或者接收一方知道发送方的公开钥。 缺点：方案的有效性取决于发方密钥的安全性。 发方可声称秘密钥丢失或被窃 仲裁数字签名 具有仲裁方式的数字签名 发方X对发往收方Y的消息签名 将消息和签名先发往仲裁者A A对消息和签名验证完后，再连同一个表示已通过验证的指令一起发给Y. 具有仲裁方式的数字签名 例1： X?A:M|| A?Y: E：单钥加密算法 KXA,KAY:A与X和Y的共享密钥 M：消息 T：时戳 IDX：X的身份 H(M)：M的杂凑值 在1中，X以EKXA[IDX‖H(M)]作为自己对M的签名，将M及签名发往A。 在2中A将从X收到的内容和IDX、T一起加密后发往Y，其中的T用于向Y表示所发的消息不是旧消息的重放。Y对收到的内容解密后,将解密结果存储起来以备出现争议时使用。 如果出现争议，Y可声称自己收到的M的确来自X，并将EKAY[IDX‖M‖EKXA[IDX‖H(M)]]发给A，由A仲裁，A由KAY解密后，再用KXA对EKXA[IDX‖H(M)]解密，并对H(M)加以验证，从而验证了X的签名。 具有仲裁方式的数字签名 例2 X?A:IDX|| A?Y: X对M的签名 X和Y的共享密钥 此方案提供了对M的必威体育官网网址性 和前一方案相同，仲裁者可和发方共谋否认发方曾发过的消息，也可和收方共谋产生发方的签名 具有仲裁方式的数字签名 例3 X的私钥 Y的公钥 第1步中，X用自己的秘密钥SKX和Y的公开钥PKY对消息加密后作为对M的签名，以这种方式使得任何第3方（包括A）都不能得到M的明文消息。 A收到X发来的内容后，用X的公开钥可对ESKX[IDX‖EPKY[ESKX[M]]]解密，并将解密得到的IDX与收到的IDX加以比较，从而可确信这一消息是来自于X的（因只有X有SKX）。 第2步，A将X的身份IDX和X对M的签名加上一时戳后，再用自己的秘密钥加密发往Y。 与前两种方案相比，第3种方案有很多优点： 在协议执行以前，各方都不必有共享的信息，从而可防止共谋。 只要仲裁者的秘密钥不被泄露，任何人包括发方就不能发送重放的消息。 对任何第三方（包括A）来说，X发往Y的消息都是必威体育官网网址的。 RSA签名体制 体制参数 大素数p,q，n=p×q, y(n)=(p-1)(q-1)。选整数1e y(n),且gcd(e, y(n))=1;计算d满足de≡1 mod y(n). {e,n}为公开密钥，{d,n}为秘密密钥。 签名过程 S=Md mod n 验证过程 M=Se mod n 实际应用中加密是对H(M)进行的。 RSA签名方案 M || H E SKA M H D PKA 比较 数字签名标准 Digital Signature Standard (DSS) 概况 由NIST1991年公布 1993年公布修改版 美国联邦信息处理标准FIPS PUB 186 签名长度320bit 只能用于数字签名，不能用于加密 DSS的基本方式 M || H E SKA M H D PKA 比较 M || H SKA M s H PKG 比较 Ver PKG K 随机数 r PKA Sig RSA签名 DSS签名 全局公开钥 数字签名算法DSA 算法描述: (a) 全局公钥( p, q, g ) p：是2L-1 p 2L中的大素数，512 ? L ? 1024，按64 bits递增； q：(p－1)的素因子，且2159 q 2160，即字长160 bits； g：= hp-1 mod p，且1 h (p－1)，使h(p-1)/q mod p 1。 (b) 用户秘密钥 x：x为在0xq内的随机数。 (c) 用户公钥 y：=g x mod p。 (d) 用户每个消息用的秘密随机数k：在0kq内的随机数 数字签名算法DSA (e) 签名过程：对消息M?M=Zp*，其签名为S=Sigk(M, k)=(r, s)，S?S=Zq×Zq, r?(gk mod p) mod q s?[k-1 (h(M)＋xr)] mod q (f) 验证过程：计算 w=s -1 mod q ; u1 =[H(M)w] mod q ; u2=rw mod q ; v=[(gu1yu2) mod p] mod q。 Ver(M, r, s)=真 ? v=r