第8章 身份鉴别技术分解

身份鉴别的相关实体 （1）申请者（Claimant），出示身份信息的实体，又 称作示证者（Prover），提出某种认证请求；
（2）验证者（Verifier），检验申请者提供的认证信 息的正确性和合法性，决定是否满足其认证要求；
（3）攻击者，可以窃听和伪装申请者，骗取验证者 的信任。 （4）鉴别系统在必要时会有第三方，即可信赖者（ 可信第三方）参与仲裁。
对身份鉴别系统的主要要求
（1）验证者正确鉴别合法申请者的概率极大化。 （2）不具可传递性（Transferability），验证者B不可能重用申 请者A提供给他的信息来伪装申请者A，而成功地骗取其他人的验 证，从而得到信任。 （3）攻击者伪装申请者欺骗验证者成功的概率要小到可以忽略的 程度，能抗击已知密文攻击，即能对抗攻击者截获到申请者和验 证者的多次通信密文，然后伪装申请者欺骗验证者。 （4）计算有效性，为实现身份鉴别所需的计算量要小。 （5）通信有效性，为实现身份鉴别所需通信次数和数据量要小。 （6）秘密参数能安全存储。 （7）相互鉴别，有些应用中要求双方能互相进行身份鉴别。 （8）第三方的实时参与，如在线公钥检索服务。 （9）第三方的可信赖性。 （10）可证明安全性。
③ {Ek(rB )}
方案示意2
用户A
假定用户A、B已安全共享对称密钥k
①’ } 用户B
特点：B的质问信息是密文！ T怎么构造出 Ek(rB，rA ) ？
对手T ① { IDB，IDA， rB } ①{ IDA ，IDB ，rB } ②{ Ek(rB，rB2 ) } ② { Ek(rB，rB2 ) } ③ { rB2’ }
2.身份鉴别的基本方法
所知 （Knowledge）
(按照证据特点)
所有 （Possesses）
唯一特征 （charecteristics）
• 验证实体所知什么，如一个秘密的口令或通行字。 • 验证实体拥有什么，如信物、通行证、智能I C卡。 • 验证实体不可改变的特性，如指纹、声音等生物学 测定得来的标识特征。 其它，如： Something you know • 相信可靠的第三方建立的鉴别（递推）。 Something you have • 基于环境（如主机 Something you are IP地址）。
针对身份鉴别的主要威胁和攻击手段
主要威胁：假冒、伪造等。 典型攻击手段 信道截获：由于认证信息要通过网络传递，并且很多认证 系统的口令是未经加密的明文，攻击者通过窃听网络数据， 就很容易分辨出某种特定系统的认证数据，并提取出用户 名和口令，或者其它有关的鉴别信息。 口令猜测： 重放：非授权用户截获信息，然后再传送给接收者。 修改或伪造：非授权用户截获信息，替换或修改信息后再 传送给接收者，或者非授权用户冒充合法用户发送信息。 其它：如反送攻击、交错攻击和选择性攻击等。
鉴别就是可信地确认实体是它所声明的。
1. 身份鉴别的概念
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）鉴别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。鉴别又称为认证。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。 （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。 身份认证往往是许多应用系统中安全保护的第一道设防， 它的失败可能导致整个系统的失败。
B等待T返回 Ek(rB，rA )
用户B
保证消息的实时性的基本方法
1、时间戳：A接受一个新消息仅当该消息包含一个时 间戳，该时间戳在A看来，是足够接近A所知道的当前 时间；这种方法要求不同参与者之间的时钟需要同步。 2、质询/响应方式（Challenge/Response）：A期望从B 获得一个新消息，首先发给B一个随机质询值 (Challenge)，并要求后续从B收到的消息（Response） 包含正确的这个质询值（或其函数）。
典型身份鉴别协议的基本过程： （1） 注册
（2）登录
（3）鉴别
（4）口令修改
（5）注销（选）
3. 常用身份鉴别技术 • 静态口令鉴别 (PAP; Password Authentication Protocol) • 一次性口令鉴别 (OTP: One time Password ) • 双因子身份鉴别（如基于智能卡） • 生物特征鉴别
课程主要内容




第 1章 第2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第7章 第 8章 第 9章 第10章
密码学概述 古典密码技术 分组密码 公钥密码体制 散列函数与消息鉴别 数字签名技术 密钥管理技术 身份鉴别技术 序列密码基础 密码技术应用
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• 问题的提出 身份欺诈问题 • 鉴别需求 某一成员（声称者）提交一 个主体的身份并声 称它是那个主体。 • 鉴别目的 使别的成员（验证者）获得对声称者所声称的 事实的信任。
时间戳方法局限： 由于变化的和不可预见的网络延迟的本性，不能 期望分布式时钟保持精确的同步。 因此，任何基于时间戳的过程必须采用时间窗的方 式来处理：一方面时间窗应足够大以包容网络延迟， 另一方面时间窗应足够小以最大限度地减小遭受攻击 的机会。安全的时间服务器用以实现时钟同步可能是 最好的方法。 质询/响应方式局限 不适应非连接性的应用，因为它要求在传输开始 之前先有握手的额外开销，这就抵消了无连接通信的 主要特点。
方案示意1
假定用户A、B已安全共享对称密钥k
①{ IDA， IDB， rA } 用户A 用户B
② { rB，Ek(rA) }
T怎么构造 出Ek(rB) ？
③ {Ek(rB )}
B等待D返回 Ek(rB)
对手T ① { IDA，IDB， rT } 用户B ② {rB， Ek(rT) } ① { IDA，IDB， rB } ② {rB2， Ek(rB) }