5.1信息认证技术
不可行的；对一个给定消息伪造数字签名是不可 行的； • 可用性：在存储器中保存一个数字签名副本是现 实可行的。
数字签名实现的功能
（1）收方能够证实发送方的真实身份 （2）发送方事后不能否认所发送过的报文 （3）收方或非法者不能伪造、篡改报文。
数字签名与手写签名的区别
1.数字签名与手书签名的区别在于，手书签名是模拟的， 且因人而异 2.数字签名是0和1的数字串，因消息而异 3.数字签名与消息认证的区别在于，消息认证使收方能验 证消息发送者及所发消息内容是否被篡改过 4.当收者和发者之间有利害冲突时，单纯用消息认证技术 就无法解决他们之间的纠纷，此时须借助满足前述要求的 数字签名技术 5.任何一种产生签名的算法或函数都应当提供这两种信息， 而且从公开的信息很难推测出用于产生签名的机密信息 6.任何一种数字签名的实现都有赖于精心设计的通信协议
通常采用个人识别号PIN。持卡人必须自己妥善保存并严格 保密。 • 在验证过程中，验证者不但要验证持卡人的卡是真实的卡， 同时还要通过PIN来验证持卡人的确是他本人。
身份认证的物理基础（3）
• Something the user is(例如指纹识别)
– 更复杂,而且有时会牵涉到本人意愿
• 目前在电子商务和政务系统中广泛使用的 认证方法和手段主要有数字签名、数字摘 要、数字证书、CA安全认证体系以及其他 一些身份认证技术和报文认证技术。
可以防止主动攻击。 • 被动攻击的主要方法就是截收信息； • 主动攻击的最大特点是对信息进行有意修
改，使其推翻原来的意义。 • 主动攻击比被动攻击更复杂，危害更大，
攻击手段也比较多，后果也特别严重。
身份认证
• 身份认证是验证主体的真实身份与其所声称的身份是否符合 的过程。
• 认证的结果只有两个：符合和不符合。 • 适用于用户、进程、系统、信息等。
• 证实报文是由指定的发送方产生的
• 证实报文的内容没有被篡改过，即证实报文的完 整性
• 确认报文的序号和时间是正确的。
身份认证系统的组成
• 声称者(Claimant)，出示证件的人。 • 验证者V（Verifier),检验声称者提出的证件的正确性和合
法性，决定是否满足要求。 • 第三方是可信赖者TP（Trusted third party)，参与调解纠
5.51.1信信息息认认证证技术术
5.1.1 信息认证技术概述 认证技术是信息安全理论与技术的
一个重要方面，也是电子商务与电子 政务安全的主要实现技术，用于保证 通信双方的不可抵赖性和信息的完整 性。
信息认证和信息加密的区别
• 信息的加密与信息的认证是有区别的。 • 加密保护只能防止被动攻击，而认证保护
认证技术的内容
➢认证技术主要涉及身份认证和报文认 证两方面。
❖身份认证用于鉴别用户身份； ❖报文认证用于保证通信双方的不可抵
赖性和信息的完整性。
➢在某些情况下，信息认证显得比信息 保密更为重要。
信息的加密与信息的认证的区别
• 信息的加密与信息的认证是有区别的。加 密保护只能防止被动攻击，而认证保护可 以防止主动攻击。
第5章
数字身份认证
李晓鹏
学习目标
• 了解信息认证技术及数据摘要的应用 • 知道数字签名的基本概念和算法实现 • 掌握数字证书的概念及证书的基本格式和运行流程 • 掌握PKI的基本原理及具体应用
引导案例
• 在电子商务和电子政务活动中，用户需要避免网上信息 交换所面临的假冒、篡改、抵赖、伪造等种种威胁。在一 些金融网络支付领域，这一问题显示尤其关键。目前各个 银行都推出了网络银行服务，允许用户通过互联网实现账 单支付、炒股、购物等活动。其中在银行、证券公司和用 户三方就存在一个银证转帐的过程，这是一个彼此需要身 份认证的带有一定金融风险的过程，那么具体应如何建立 一个安全的、方便的的银证转帐系统，保证三方的利益不 受侵害，是摆在银行、证券公司业务管理上的一个首要问 题。这些操作都涉及信息认证的有关知识，通过本章将了 解如何实现身份认证、信息完整性、不可否认和不可修改 等信息认证手段。
• 被动攻击的主要方法就是截收信息；主动 攻击的最大特点是对信息进行有意修改， 使其推翻原理的意义。主动攻击比被动攻 击更复杂，危害更大，攻击手段也比较多， 后果也特别严重。
• 身份认证是信息认证中的重要内容，一般涉及两 个方面：
• 识别 就是指要明确用户是谁，这就要求对每个合 法的用户都要有识别能力。为了保证识别的有效 性，就需要保证任意两个不同的用户都具有不同 的识别符。
(2) Au(t1h)enCtliiceantti IonD,Password
(3) Server I(D4),PAaussthweonrtdication
客户端
(5) Authenticate Data (6) Authenticate Data
服务器端
一种第三方认证机制
KDC
)
①
Request||T|i|mReeq1uest||Time 1,SK AU
在信息安全、身份认证、数据完整性、不可否认以及匿名 性等方面有着广泛的应用。
数字签名的功能
身份认证 收方通过发方的电子签名能够确认发 方的确切身份，但无法伪造。 保密 双方的通信内容高度保密，第三方无从知 晓。 完整性 通信的内容无法被篡改。 不可抵赖 发方一旦将电子签字的信息发出，就 不能再否认。
• 数字签名技术：以加密技术为基础，其核心是采用加密技 术的加密、解密算法体制来实现对报文的数字签名。
• 数字签名是通过使用密码算法，对待发的数据进行加密处 理，生成一段数据摘要信息附在原文上一起发送，接受方 对其进行验证，判断原文真伪。这种数字签名适用于对大 文件的处理，对于那些小文件的数据签名，则不预先做数 据摘要，而直接将原文进行加密处理。
E(P KB
③
②
⑤
④
E(P KA
||RequeRst|e|Tqiumees2t,|S|TKime2
E(IDA||N1,PKB)
AU )
A
⑥ E(N1||N2,PKA)
B
• SKAU：管理员的私钥 • PKB：B的公钥 • PKA：A的公钥
⑦ E(N2,PKB)
• N1： A的临时交互号 • N2： B产生的新临时交互号
– 对口令加密：对口令的加密算法必须是单向的，即只能加密，不能 解密。在验证用户的口令时，验证方用单向函数加密，并与存储的 密文相比较，若相等，则确认用户的身份有效，否则确认用户身份 无效。
– 一次性口令：使用一次性口令作为身份认证方法，使得中途截获口 令变得毫无意义。由于要产生大量的一次性口令，所以必须采用专 用的设备来产生口令。
(1) Client ID,Password
(2) Server ID,Password
客户端
(3) Authenticated 服务器端
用对称密码体制来实现双向认证
① E(RA,KS)
A
② E(RA||RB,KS)
B
③ E(RB,KS)
• A产生一个随机数RA • 双方共享的密钥KS • B产生一个随机数RB
纷。在许多应用场合下没有第三方。身份认证的物理基础 (1)
• Something the user know (例如口令)
– 在互连网和计算机领域中最常用的认证方法是口令认证 – 简单，但不安全。口令有可能被窃取、丢失、复制。
• 设计依据
– 安全水平、系统通过率、用户可接受性、成本等
• 口令一般并不是以明文的形式存在和使用，而是采用一些加 强的处理之后才使用的。
• （3）求出（x,y）使得h(y)=h(x)
5. 2 数字签名
5.2.1 数字签名的基本概念
• 数字签名：由信息发送者使用公开密钥技术产生的无法伪 造的一段数字串 ，在数据电文中，以电子形式所含、所 附或在逻辑上与数据电文有联系的数据以及与数据电文有 关的任何方法，它可以用于与数据电文有关的签字持有人 的身份确认和表明此人认可数据电文所含信息。
• 用户所有具有的某些生物特征，如指纹、 DNA信息等。
身份认证的例子
• 邮件登录 • Client与Server之间的鉴别 • Telnet远程登录 • Ftp服务 • 登录到某台电脑上
• 报文认证用于保证通信双方的不可抵赖性和信息 的完整性，通信双方之间建立通信联系后，每个 通信者对收到的信息进行验证，以保证所收到的 信息是真实的过程,验证的内容包括:
5.1.2 数据摘要
• 散列函数可以用于实现数据认证机制。
• 散列函数讲把任意长度的输入映射为固定长度的 输出，固定长度的输出就叫做消息摘要或校验和 或散列和。
• 因为所有输入组成的集合显然远远大于由所有输 出组成的集合，所有必然有多个输入被映射到同 一个输出。
Hash单向函数
原文
Hash算法
密文 （数据摘要）
客户端
(2) Authenticated 服务器端
用对称密码体制来实现单向认证
① E(RA,Ks)
A
B
② E(f(RA),Ks)
• 某函数变换f
• 双方共享的密钥KS • 随机数RA
用非对称密码体制来实现单向认证
① RA
A
B
② E(RA,KSB)
• 随机数RA • B的私钥KSB
双向认证
• 双方都要提供用户名和密码给对方，才能通过认证。
• 验证 就是指在用户声称自己的身份后，认证方还 要对它所声称的身份进行验证，以防假冒。
• 一般来说，用户身份认证可以通过三种基 本方式或组合来实现：
• 用户所知道到的某种秘密信息，如自己的 口令；
• 用户所持有的某种秘密信息（硬件），用 户必须持有合法的随身携带的物理介质， 如智能卡中存储的个人参数；
用户名 密码 序列号 令牌码
数字签名实现的功能
（1）收方能够证实发送方的真实身份 （2）发送方事后不能否认所发送过的报文 （3）收方或非法者不能伪造、篡改报文。
数字签名与手写签名的区别
1.数字签名与手书签名的区别在于，手书签名是模拟的， 且因人而异 2.数字签名是0和1的数字串，因消息而异 3.数字签名与消息认证的区别在于，消息认证使收方能验 证消息发送者及所发消息内容是否被篡改过 4.当收者和发者之间有利害冲突时，单纯用消息认证技术 就无法解决他们之间的纠纷，此时须借助满足前述要求的 数字签名技术 5.任何一种产生签名的算法或函数都应当提供这两种信息， 而且从公开的信息很难推测出用于产生签名的机密信息 6.任何一种数字签名的实现都有赖于精心设计的通信协议
通常采用个人识别号PIN。持卡人必须自己妥善保存并严格 保密。 • 在验证过程中，验证者不但要验证持卡人的卡是真实的卡， 同时还要通过PIN来验证持卡人的确是他本人。
身份认证的物理基础（3）
• Something the user is(例如指纹识别)
– 更复杂,而且有时会牵涉到本人意愿
• 目前在电子商务和政务系统中广泛使用的 认证方法和手段主要有数字签名、数字摘 要、数字证书、CA安全认证体系以及其他 一些身份认证技术和报文认证技术。
可以防止主动攻击。 • 被动攻击的主要方法就是截收信息； • 主动攻击的最大特点是对信息进行有意修
改，使其推翻原来的意义。 • 主动攻击比被动攻击更复杂，危害更大，
攻击手段也比较多，后果也特别严重。
身份认证
• 身份认证是验证主体的真实身份与其所声称的身份是否符合 的过程。
• 认证的结果只有两个：符合和不符合。 • 适用于用户、进程、系统、信息等。
• 证实报文是由指定的发送方产生的
• 证实报文的内容没有被篡改过，即证实报文的完 整性
• 确认报文的序号和时间是正确的。
身份认证系统的组成
• 声称者(Claimant)，出示证件的人。 • 验证者V（Verifier),检验声称者提出的证件的正确性和合
法性，决定是否满足要求。 • 第三方是可信赖者TP（Trusted third party)，参与调解纠
5.51.1信信息息认认证证技术术
5.1.1 信息认证技术概述 认证技术是信息安全理论与技术的
一个重要方面，也是电子商务与电子 政务安全的主要实现技术，用于保证 通信双方的不可抵赖性和信息的完整 性。
信息认证和信息加密的区别
• 信息的加密与信息的认证是有区别的。 • 加密保护只能防止被动攻击，而认证保护
认证技术的内容
➢认证技术主要涉及身份认证和报文认 证两方面。
❖身份认证用于鉴别用户身份； ❖报文认证用于保证通信双方的不可抵
赖性和信息的完整性。
➢在某些情况下，信息认证显得比信息 保密更为重要。
信息的加密与信息的认证的区别
• 信息的加密与信息的认证是有区别的。加 密保护只能防止被动攻击，而认证保护可 以防止主动攻击。
第5章
数字身份认证
李晓鹏
学习目标
• 了解信息认证技术及数据摘要的应用 • 知道数字签名的基本概念和算法实现 • 掌握数字证书的概念及证书的基本格式和运行流程 • 掌握PKI的基本原理及具体应用
引导案例
• 在电子商务和电子政务活动中，用户需要避免网上信息 交换所面临的假冒、篡改、抵赖、伪造等种种威胁。在一 些金融网络支付领域，这一问题显示尤其关键。目前各个 银行都推出了网络银行服务，允许用户通过互联网实现账 单支付、炒股、购物等活动。其中在银行、证券公司和用 户三方就存在一个银证转帐的过程，这是一个彼此需要身 份认证的带有一定金融风险的过程，那么具体应如何建立 一个安全的、方便的的银证转帐系统，保证三方的利益不 受侵害，是摆在银行、证券公司业务管理上的一个首要问 题。这些操作都涉及信息认证的有关知识，通过本章将了 解如何实现身份认证、信息完整性、不可否认和不可修改 等信息认证手段。
• 被动攻击的主要方法就是截收信息；主动 攻击的最大特点是对信息进行有意修改， 使其推翻原理的意义。主动攻击比被动攻 击更复杂，危害更大，攻击手段也比较多， 后果也特别严重。
• 身份认证是信息认证中的重要内容，一般涉及两 个方面：
• 识别 就是指要明确用户是谁，这就要求对每个合 法的用户都要有识别能力。为了保证识别的有效 性，就需要保证任意两个不同的用户都具有不同 的识别符。
(2) Au(t1h)enCtliiceantti IonD,Password
(3) Server I(D4),PAaussthweonrtdication
客户端
(5) Authenticate Data (6) Authenticate Data
服务器端
一种第三方认证机制
KDC
)
①
Request||T|i|mReeq1uest||Time 1,SK AU
在信息安全、身份认证、数据完整性、不可否认以及匿名 性等方面有着广泛的应用。
数字签名的功能
身份认证 收方通过发方的电子签名能够确认发 方的确切身份，但无法伪造。 保密 双方的通信内容高度保密，第三方无从知 晓。 完整性 通信的内容无法被篡改。 不可抵赖 发方一旦将电子签字的信息发出，就 不能再否认。
• 数字签名技术：以加密技术为基础，其核心是采用加密技 术的加密、解密算法体制来实现对报文的数字签名。
• 数字签名是通过使用密码算法，对待发的数据进行加密处 理，生成一段数据摘要信息附在原文上一起发送，接受方 对其进行验证，判断原文真伪。这种数字签名适用于对大 文件的处理，对于那些小文件的数据签名，则不预先做数 据摘要，而直接将原文进行加密处理。
E(P KB
③
②
⑤
④
E(P KA
||RequeRst|e|Tqiumees2t,|S|TKime2
E(IDA||N1,PKB)
AU )
A
⑥ E(N1||N2,PKA)
B
• SKAU：管理员的私钥 • PKB：B的公钥 • PKA：A的公钥
⑦ E(N2,PKB)
• N1： A的临时交互号 • N2： B产生的新临时交互号
– 对口令加密：对口令的加密算法必须是单向的，即只能加密，不能 解密。在验证用户的口令时，验证方用单向函数加密，并与存储的 密文相比较，若相等，则确认用户的身份有效，否则确认用户身份 无效。
– 一次性口令：使用一次性口令作为身份认证方法，使得中途截获口 令变得毫无意义。由于要产生大量的一次性口令，所以必须采用专 用的设备来产生口令。
(1) Client ID,Password
(2) Server ID,Password
客户端
(3) Authenticated 服务器端
用对称密码体制来实现双向认证
① E(RA,KS)
A
② E(RA||RB,KS)
B
③ E(RB,KS)
• A产生一个随机数RA • 双方共享的密钥KS • B产生一个随机数RB
纷。在许多应用场合下没有第三方。身份认证的物理基础 (1)
• Something the user know (例如口令)
– 在互连网和计算机领域中最常用的认证方法是口令认证 – 简单，但不安全。口令有可能被窃取、丢失、复制。
• 设计依据
– 安全水平、系统通过率、用户可接受性、成本等
• 口令一般并不是以明文的形式存在和使用，而是采用一些加 强的处理之后才使用的。
• （3）求出（x,y）使得h(y)=h(x)
5. 2 数字签名
5.2.1 数字签名的基本概念
• 数字签名：由信息发送者使用公开密钥技术产生的无法伪 造的一段数字串 ，在数据电文中，以电子形式所含、所 附或在逻辑上与数据电文有联系的数据以及与数据电文有 关的任何方法，它可以用于与数据电文有关的签字持有人 的身份确认和表明此人认可数据电文所含信息。
• 用户所有具有的某些生物特征，如指纹、 DNA信息等。
身份认证的例子
• 邮件登录 • Client与Server之间的鉴别 • Telnet远程登录 • Ftp服务 • 登录到某台电脑上
• 报文认证用于保证通信双方的不可抵赖性和信息 的完整性，通信双方之间建立通信联系后，每个 通信者对收到的信息进行验证，以保证所收到的 信息是真实的过程,验证的内容包括:
5.1.2 数据摘要
• 散列函数可以用于实现数据认证机制。
• 散列函数讲把任意长度的输入映射为固定长度的 输出，固定长度的输出就叫做消息摘要或校验和 或散列和。
• 因为所有输入组成的集合显然远远大于由所有输 出组成的集合，所有必然有多个输入被映射到同 一个输出。
Hash单向函数
原文
Hash算法
密文 （数据摘要）
客户端
(2) Authenticated 服务器端
用对称密码体制来实现单向认证
① E(RA,Ks)
A
B
② E(f(RA),Ks)
• 某函数变换f
• 双方共享的密钥KS • 随机数RA
用非对称密码体制来实现单向认证
① RA
A
B
② E(RA,KSB)
• 随机数RA • B的私钥KSB
双向认证
• 双方都要提供用户名和密码给对方，才能通过认证。
• 验证 就是指在用户声称自己的身份后，认证方还 要对它所声称的身份进行验证，以防假冒。
• 一般来说，用户身份认证可以通过三种基 本方式或组合来实现：
• 用户所知道到的某种秘密信息，如自己的 口令；
• 用户所持有的某种秘密信息（硬件），用 户必须持有合法的随身携带的物理介质， 如智能卡中存储的个人参数；
用户名 密码 序列号 令牌码
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5.1+5.2.2信息系统安全风险及防范技术
一、加密技术 1.目的：防止信息被窃取 2.基本原理： （1）加密：将数据变换成某种形式，进而隐藏信息 （2）解密：将隐藏的数据反变换成原样，进而恢复信息 （3）密码分析：研究高效算法破译密码以获取机密信息
3.量子秘钥：目前最安全的加密方式
5.2.3 信息系1.目的： （1）验证信息发送者的身份 （2）验证信息的完整性 2.技术手段： （1）口令字：密码 （2）物理手段：网银盾、U盾、加密狗… （3）生物手段：人脸识别、指纹识别、瞳孔识别…
案例三 1.原因：人员管理与软件漏洞等造成信息泄露 2.解决措施： （1）加密技术：提高数据加密 （2）认证技术：验证信息的完整性
课堂练习—《活动册P112-114》
(1)小明和朋友在一 家餐厅聚会后，发现手机账户信息被盗，最
D 大原因可能是( )。
A.采用了二维码付款
B. 在餐厅里用 APP 播放视频
5.2.3 信息系统安全风险防范的常用技术
六、人工智能技术在反病毒中的应用 1.传统的反病毒软件：病毒出现后，分析并编写代码防御病毒 2.人工智能技术：分析病毒的表现手段与方式，利用人工智能的方法 建立防止计算机病毒专家系统 3.专家系统的核心：知识库、推理机
5.1.1 人为因素造成的信息安全风险及防范
A 信息中心。请问这主要运用了哪一种信息系统安全策略?( )
A. 物理安全策略
B.网络安全策略
C. 系统安全策略
D. 灾难恢复策略
(6)此公司的内部文件，活动内容以及设计方案遭到泄露，其大多数原因都
不是遭到黑客攻击，而是 IT 部门没有及时注销离职员工的邮箱及相关业务系
A 统的账号和权限。这样的信息安全问题主要是由( ) 引起的。
意是应用于单一区域的少数服务器，但却错误应用于多个毗邻区域的大量服务
3.量子秘钥：目前最安全的加密方式
5.2.3 信息系1.目的： （1）验证信息发送者的身份 （2）验证信息的完整性 2.技术手段： （1）口令字：密码 （2）物理手段：网银盾、U盾、加密狗… （3）生物手段：人脸识别、指纹识别、瞳孔识别…
案例三 1.原因：人员管理与软件漏洞等造成信息泄露 2.解决措施： （1）加密技术：提高数据加密 （2）认证技术：验证信息的完整性
课堂练习—《活动册P112-114》
(1)小明和朋友在一 家餐厅聚会后，发现手机账户信息被盗，最
D 大原因可能是( )。
A.采用了二维码付款
B. 在餐厅里用 APP 播放视频
5.2.3 信息系统安全风险防范的常用技术
六、人工智能技术在反病毒中的应用 1.传统的反病毒软件：病毒出现后，分析并编写代码防御病毒 2.人工智能技术：分析病毒的表现手段与方式，利用人工智能的方法 建立防止计算机病毒专家系统 3.专家系统的核心：知识库、推理机
5.1.1 人为因素造成的信息安全风险及防范
A 信息中心。请问这主要运用了哪一种信息系统安全策略?( )
A. 物理安全策略
B.网络安全策略
C. 系统安全策略
D. 灾难恢复策略
(6)此公司的内部文件，活动内容以及设计方案遭到泄露，其大多数原因都
不是遭到黑客攻击，而是 IT 部门没有及时注销离职员工的邮箱及相关业务系
A 统的账号和权限。这样的信息安全问题主要是由( ) 引起的。
意是应用于单一区域的少数服务器，但却错误应用于多个毗邻区域的大量服务
05、消息认证与数字签名
消息认证与数字签名
21
5.2.2 散列函数旳使用方式
❖ 散列函数旳基本使用方法(a、b)
Provides confidentiality -- only A and B share K Provides authentication -- H(M) is cryptographically protected
❖ 问题：经过加密得到信息真实性？
保密性与真实性是两个不同旳概念。根本上，信息加密提供旳是保密 性而非真实性。
加密代价大(公钥算法代价更大)。 鉴别函数与保密函数旳分离能提供功能上旳灵活性。
广播旳信息难以使用加密(信息量大) 某些信息只需要真实性,不需要保密性
消息认证与数字签名
12
5.1.2 消息认证码
散列函数H是公开旳，散列值在信源处被附加在消息上，接受方经过 重新计算散列值来确保消息未被篡改。
因为函数本身公开，传送过程中对散列值需要另外旳加密保护(假如 没有对散列值旳保护，篡改者能够在修改消息旳同步修改散列值， 从而使散列值旳认证功能失效)。
消息认证与数字签名
19Biblioteka 5.2 散列(Hash)函数
息验证码 MAC=CK(M) 。发送给接受方B时，将它附加在报文中。
❖ 接受方收到报文使用相同旳密钥K执行相同旳计算，得到新旳MAC。接受
方将收到旳MAC与计算得到MAC进行比较，假如相匹配，那么能够确保报
文在传播过程中维持了完整性：
❖
（1）报文未被更改正
❖
（2）接受者确信报文来自真实旳发送者。（无人知晓密钥）
因为收发双方共享相同旳密钥，上述过程只提供认证而不提供保密， 也不能提供数字署名
消息认证与数字签名
14
信息安全概论第五章消息认证与数字签名
6
5.1.1 信息加密认证
信息加密函数分两种，一种是常规的对称密钥加密函数， 另一种是公开密钥的双密钥加密函数。下图的通信双方 是，用户A为发信方，用户B为接收方。用户B接收到信 息后，通过解密来判决信息是否来自A， 信息是否是完 整的，有无窜扰。
1.对称密码体制加密： 对称加密：具有机密性，可认证,不提供签名
通常b>n
24
5.2.3
MD5算法
Ron Rivest于1990年提出了一个称为MD4的散列函数。 他的设计没有基于任何假设和密码体制，不久，他的 一些缺点也被提出。为了增强安全性和克服MD4的缺 陷， Rivest于1991年对MD4作了六点改进，并将改进 后的算法称为MD5. MD5算法：将明文按512比特进行分组，即MD5中的 b=512bit，经填充后信息长度为512的倍数（包括64 比特的消息长度）。 填充：首位为1，其余补0至满足要求，即填充后的比 特数为512的整数倍减去64，或使得填充后的数据长 度与448模512同余。
18
通过以下方式使用散列函数常提供消息认证
（1）使用对称加密算法对附加消息摘要的报文进行加密 A B: EK(M||H(M)) 提供保密、认证 （2）使用对称加密方法对消息摘要加密 A B: M||EK(H(M)) 提供认证 （3）使用发方的私钥对消息摘要进行加密 A B: M||EKRa(H(M)) 提供数字签名、认证 （4）在（3）的基础上，使用对称加密方法进行加密 A B: EK(M||EKa(H(M)) ) 提供数字签名、认证和保密 （5）假定双方共享一个秘密值S，与消息M串接，计算散 列值 A B: M||(H(M||S)) 提供认证 （6）假定双方共享一个秘密值S，使用散列函数，对称加 密方法 A B: EK(M||H(M||S)) 提供数字签名、认证和保密19
5.1.1 信息加密认证
信息加密函数分两种，一种是常规的对称密钥加密函数， 另一种是公开密钥的双密钥加密函数。下图的通信双方 是，用户A为发信方，用户B为接收方。用户B接收到信 息后，通过解密来判决信息是否来自A， 信息是否是完 整的，有无窜扰。
1.对称密码体制加密： 对称加密：具有机密性，可认证,不提供签名
通常b>n
24
5.2.3
MD5算法
Ron Rivest于1990年提出了一个称为MD4的散列函数。 他的设计没有基于任何假设和密码体制，不久，他的 一些缺点也被提出。为了增强安全性和克服MD4的缺 陷， Rivest于1991年对MD4作了六点改进，并将改进 后的算法称为MD5. MD5算法：将明文按512比特进行分组，即MD5中的 b=512bit，经填充后信息长度为512的倍数（包括64 比特的消息长度）。 填充：首位为1，其余补0至满足要求，即填充后的比 特数为512的整数倍减去64，或使得填充后的数据长 度与448模512同余。
18
通过以下方式使用散列函数常提供消息认证
（1）使用对称加密算法对附加消息摘要的报文进行加密 A B: EK(M||H(M)) 提供保密、认证 （2）使用对称加密方法对消息摘要加密 A B: M||EK(H(M)) 提供认证 （3）使用发方的私钥对消息摘要进行加密 A B: M||EKRa(H(M)) 提供数字签名、认证 （4）在（3）的基础上，使用对称加密方法进行加密 A B: EK(M||EKa(H(M)) ) 提供数字签名、认证和保密 （5）假定双方共享一个秘密值S，与消息M串接，计算散 列值 A B: M||(H(M||S)) 提供认证 （6）假定双方共享一个秘密值S，使用散列函数，对称加 密方法 A B: EK(M||H(M||S)) 提供数字签名、认证和保密19
通用准则CC标准与认证简介
3.3
下图阐述了认证的主要过程。
4
4.1
－PP：An implementation-independent set of security requirements for a category of TOEs that meet specific consumer need.
－满足特定用户需求、与一类TOE实现无关的一组安全要求。
3.3.1.1.7其他各种威胁
3.3.1.2在使用环境中对TOE的威胁
3.3.1.2.1与信息泄漏相关的威胁
3.3.1.2.2对象窃取相关的威胁
3.3.1.2.3与信息修改相关的威胁
3.3.2对TOE使用环境的威胁
3.4组织安全策略
3.2威胁
描述对资产的威胁
3.3组织安全策略
TOE必须遵守的组织安全策略
国内外已经对应用级防火墙、包过滤防火墙、智能卡、IDS、PKI等开发了相应的PP。
其内容见下图：
图表4保护轮廓内容
PP内容简述
注：该PP内容简述只是针对一般性PP而言，具体的PP可能会对内容略有变更。为了便于理解，增加了目前国内某一类TOE的PP作为索引。
项目
内容
对应的索引内容
1. PP引言
1.1 PP标识
3.2
编制和修订认证文档：
认证活动中最主要的一项工作就是提交并修订各类认证文档。认证文档所需的文档会根据所申请的EAL级别的不同而略有不同。但是一些常见的文档，如，功能规范、高层设计、低层设计等文档还是需要的。
TOE样品测试
TOE的样品测试也需要较长的时间。测试的依据就是提交的各类文档。
现场审查。
通过查阅文件和记录、现场观察和询问等方式进行现场审核。
下图阐述了认证的主要过程。
4
4.1
－PP：An implementation-independent set of security requirements for a category of TOEs that meet specific consumer need.
－满足特定用户需求、与一类TOE实现无关的一组安全要求。
3.3.1.1.7其他各种威胁
3.3.1.2在使用环境中对TOE的威胁
3.3.1.2.1与信息泄漏相关的威胁
3.3.1.2.2对象窃取相关的威胁
3.3.1.2.3与信息修改相关的威胁
3.3.2对TOE使用环境的威胁
3.4组织安全策略
3.2威胁
描述对资产的威胁
3.3组织安全策略
TOE必须遵守的组织安全策略
国内外已经对应用级防火墙、包过滤防火墙、智能卡、IDS、PKI等开发了相应的PP。
其内容见下图：
图表4保护轮廓内容
PP内容简述
注：该PP内容简述只是针对一般性PP而言，具体的PP可能会对内容略有变更。为了便于理解，增加了目前国内某一类TOE的PP作为索引。
项目
内容
对应的索引内容
1. PP引言
1.1 PP标识
3.2
编制和修订认证文档：
认证活动中最主要的一项工作就是提交并修订各类认证文档。认证文档所需的文档会根据所申请的EAL级别的不同而略有不同。但是一些常见的文档，如，功能规范、高层设计、低层设计等文档还是需要的。
TOE样品测试
TOE的样品测试也需要较长的时间。测试的依据就是提交的各类文档。
现场审查。
通过查阅文件和记录、现场观察和询问等方式进行现场审核。
CA认证解决方案-CA+网关+签名服务器
CA认证安全解决方案吉大正元信息技术股份有限公司2013年05月目录1方案背景 (3)2需求分析 (4)3系统框架设计 (6)4系统逻辑设计 (7)5产品介绍 (9)5.1CA认证系统 (9)5.1.1系统构架 (9)5.1.2系统功能 (10)5.1.3系统流程 (11)5.2身份认证网关 (12)5.2.1系统架构 (12)5.2.2系统功能 (13)5.2.3系统流程 (14)5.3数字签名服务器 (15)5.3.1系统架构 (15)5.3.2系统功能 (16)5.3.2.1数字签名服务器 (16)5.3.2.2数字签名客户端 (18)5.3.3系统流程 (18)5.3.3.1数字签名流程 (18)5.3.3.2签名验证流程 (19)6网络拓扑设计 (20)7产品配置清单 (21)1方案背景随着信息化建设的推进，信息化的水平也有了长足的提高，信息化已经成为政府、企业提高工作效率，降低运营成本、提升客户体验、增加客户粘度，提升自身形象的重要手段。
信息化是架构在网络环境世界来展开，网络固有的虚拟性、开放性给业务的开展带来巨大潜在风险，如何解决虚拟身份的真实有效，敏感信息在网络传输的安全保密且不被攻击者非法篡改，如何防止网络操作日后不被抵赖？同时，随着信息系统的不断增加，信任危机、信息孤岛、用户体验、应用统一整合越发成为信息化发展的瓶颈。
因此，安全和可信、融合和统一逐渐成为目前信息化建设的大势所趋，上述问题逐渐给信息化建设管理者提出了新的挑战。
此外，国家安全管理部门发布了《信息安全等级保护管理办法》，提出了“计算机信息系统实行安全等级保护”的要求，等级保护技术标准规范中也明确对信息系统的身份鉴别、数据机密性、数据完整性以及抗抵赖提出明确的安全要求。
鉴于上述政府、企业自身的安全建设需要以及政府安全管理部门的要求，本方案提出一套基于PKI密码技术的CA认证体系建设方案和基于数字证书的安全应用支撑解决方案，全面解决上述信息安全问题。
《信息认证技术》PPT课件
通常有三种方法验证主体身份。
1）是只有该主体了解的秘密，如口令、密钥；
2）是主体携带的物品，如智能卡和令牌卡；
3）是只有该主体具有的独一无二的特征或能 力，如指纹、声音、视网膜图或签字等。 单独用一种方法进行认证不充分
第5讲 认证
身份认证系统架构包含三项主要组成元件：
认证服务器(Authentication Server)
第5讲 认证
认证信息截取/重放(Record/Replay) 有的系统会将认证信息进 行简单加密后进行传输，如果攻击者无法用第一种方式推算 出密码，可以使用截取/重放方式。攻击者仍可以采用离线方 式对口令密文实施字典攻击；
对付重放的方法有：
1在认证交换中使用一个序数来给每一个消息报文编号 ，仅当 收到的消息序号合法时才接受之；
第5讲 认证
4）主体特征认证
目前已有的设备包括：视网膜扫描仪、声音验 证设备、手型识别器等。安全性高。
例如：系统中存储了他的指纹，他接入网络时， 就必须在连接到网络的电子指纹机上提供他的 指纹（这就防止他以假的指纹或其它电子信息 欺骗系统），只有指纹相符才允许他访问系统。 更普通的是通过视网膜膜血管分布图来识别， 原理与指纹识别相同，声波纹识别也是商业系 统采用的一种识别方式。
否认 伪造 篡改 冒充
数字签名实现方式
Hash签名
通过一个单向函数（Hash）对要传送的报文进行处理， 用以认证报文来源。
公钥签名技术
用户使用自己的私钥对原始数据的哈希摘要进行加密， 接受者使用公钥进行解密，与摘要进行匹配以确定消 息的来源。
对称加密算法进行数字签名
Hash函数 单密钥 实现简单性能好 安全性低
4.不要暴露账户是否存在的信息 例：打入一个用户名后，不论账户是否存
第5章 数字签名与认证技术
第5章 数字签名与认证技术
本章主要内容
5.1 数字签名
5.2 安全散列函数 5.3 认证技术
5.1 数字签名
5.1.1 数字签名概念
5.1.2 数字签名的实现过程 5.1.3 EIGamal数字签名算法
5.1.4 Schnorr数字签名算法
5.1.5 数字签名标准DSS
5.1.5 数字签名标准DSS
⑶ DSA与RSA在签名时的速度相同，但验证签名时 的速度DSA要慢10到40倍；
⑷ 密钥长度只有512位，由于DSA的安全性取决于
计算离散对数的难度，因此有很多密码学家对此 表示担心。NIST于1994年5月19日正式颁布了该标 准，并将密钥长度的规定改在512位至1024位之间 可变。
5.1.5 数字签名标准DSS
人们对DSS提出了很多意见，主要包括：
⑴ DSA不能用于加密和密钥分配； ⑵ DSA是由美国国家安全局NSA研制的，因为有人对
NSA不信任，怀疑其中可能存在陷门，特别是NIST一开 始声称DSA是他们自己设计的，后来表示得到了NSA的 帮助，最后承认该算法的确是由NSA设计的；DSA算法 未经过公开选择阶段，未公开足够长的时间以便人们 分析其完全强度和弱点；
5.1.1 数字签名概念
数字签名是网络中进行安全交易的基础，数字签名不
仅可以保证信息的完整性和信息源的可靠性，而且可 以防止通信双方的欺骗和抵赖行为。虽然报文认证能 够保证通信双方免受任何第三方的攻击，然而却不能 保护通信双方中的一方防止另一方的欺骗和伪造。
5.1.1 数字签名概念
例如，当用户A和用户B进行通信时，若未使用数字签
5.1.4 Schnorr数字签名算法
Schnorr数字签名算法的目标是将生成签名所需的报文
本章主要内容
5.1 数字签名
5.2 安全散列函数 5.3 认证技术
5.1 数字签名
5.1.1 数字签名概念
5.1.2 数字签名的实现过程 5.1.3 EIGamal数字签名算法
5.1.4 Schnorr数字签名算法
5.1.5 数字签名标准DSS
5.1.5 数字签名标准DSS
⑶ DSA与RSA在签名时的速度相同，但验证签名时 的速度DSA要慢10到40倍；
⑷ 密钥长度只有512位，由于DSA的安全性取决于
计算离散对数的难度，因此有很多密码学家对此 表示担心。NIST于1994年5月19日正式颁布了该标 准，并将密钥长度的规定改在512位至1024位之间 可变。
5.1.5 数字签名标准DSS
人们对DSS提出了很多意见，主要包括：
⑴ DSA不能用于加密和密钥分配； ⑵ DSA是由美国国家安全局NSA研制的，因为有人对
NSA不信任，怀疑其中可能存在陷门，特别是NIST一开 始声称DSA是他们自己设计的，后来表示得到了NSA的 帮助，最后承认该算法的确是由NSA设计的；DSA算法 未经过公开选择阶段，未公开足够长的时间以便人们 分析其完全强度和弱点；
5.1.1 数字签名概念
数字签名是网络中进行安全交易的基础，数字签名不
仅可以保证信息的完整性和信息源的可靠性，而且可 以防止通信双方的欺骗和抵赖行为。虽然报文认证能 够保证通信双方免受任何第三方的攻击，然而却不能 保护通信双方中的一方防止另一方的欺骗和伪造。
5.1.1 数字签名概念
例如，当用户A和用户B进行通信时，若未使用数字签
5.1.4 Schnorr数字签名算法
Schnorr数字签名算法的目标是将生成签名所需的报文
第5章-身份认证-电子课件
2020/6/16
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图5.1 身份认证的过程
2020/6/16
6
5.1.1身份认证技术的基本概念
3. 认证技术的类型 认证技术是用户身份鉴别确认的重要手段，也是网络系 统安全中的一项重要内容。从鉴别对象上可以分为两种：消 息认证和用户身份认证。
消息认证：用于保证信息的完整性和不可否认性。通常 用来检测主机收到的信息是否完整，以及检测信息在传递过 程中是否被修改或伪造。
2020/6/16
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5.1.2基于信息秘密的身份认证
基于信息秘密的身份认证是根据双方共同所知道的秘密 信息来证明用户的身份（what you know），并通过对秘密 信息进行鉴别来验证身份。例如，基于口令、密钥、IP地址 、MAC地址等身份因素的身份认证。主要包括：
1.网络身份证 网络身份证即虚拟身份电子标识VIEID（Virtual identity electronic identification）技术。就是在网络上可以证明一 个人身份及存在的虚拟证件。VIEID是网络身份证的工具或 服务协议，也是未来互联网络基础设施的基本构成之一。
身份认证：鉴别用户身份。包括识别和验证两部分内容 。其中，识别是鉴别访问者的身份，验证是对访问者身份的 合法性进行确认。
2020/6/16
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5.1.1身份认证技术的基本概念
4.常见的身份认证技术 在现实世界中，对用户的身份认证基本方法可以分为三种：
（1）基于信息秘密的身份认证：就是根据你所知道的信息 来证明你的身份（what you know你知道什么）；
2020/6/16
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5.1.4基于生物特征的身份认证
认证系统测量的生物特征是指唯一的可以测量或可自动 识别和验证的生理特征或行为方式。使用传感器或者扫描仪 来读取生物的特征信息，将读取的信息和用户在数据库中的 特征信息比对，如果一致则通过认证。
Spring Security 5.1 中文 参考手册 中文文档
Spring Security的许多公司用户都需要与不遵循任何特定安全标准的“传统”系统集成，而Spring Security很高兴能够与这样的系统“很好地发挥”。
无论身份验证机制如何，Spring Security都提供了一套深层次的授权功能。 有三个主要的感兴趣领域：授权Web请求，授权是否可以调用方法并授权访问单个域对象实例。 为帮助您理解这些差异，请分别考虑Servlet规范Web模式安全性，EJB容器托管安全性和文件系统安全性中的授权功能。 Spring Security在所有这些重要领域提供了深入的 功能，我们将在本参考指南的后面部分进行探讨。
人们使用Spring Security有很多原因，但是大多数人在找到Java EE的Servlet规范或EJB规范的安全特性后，都缺乏典型企业应用场景所需的深度。 在提到这些标准的同 时，认识到它们在WAR或EAR级别不可移植是很重要的。 因此，如果切换服务器环境，在新的目标环境中重新配置应用程序的安全性通常需要很多工作。 使用Spring
这些管理因素的非详尽清单将包括安全公告监控修补人员审查审计变更控制工程管理系统数据备份灾难恢复性能基准测试负载监控集中式日志记录事件响应程序等
Spring Security Reference
本帮助文档是 觉得烦死 整理--QQ:654638585 声明：
译 : Spring安 全 参 考
中文文档都是由软件翻译,翻译内容未检查校对,文档内容仅供参考。 您可以任意转发，但请至保留作者&出处()，请尊重作者劳动成果,谢谢！
2. Introduction
译 : 2.介 绍
2.1 What is Spring Security?
译 : 2.1什 么 是 Spring Security ？
5.1信息认证技术
⑴信息认证技术⑴信息认证技术⒌⑴信息认证概述信息认证是指通过一系列的技术和措施，确保信息的完整性、可靠性和真实性。
在现代社会中，信息的正确性和可信度对于保护个人隐私、维护商业机密和保障国家安全至关重要。
信息认证技术提供了一种框架和方法来验证和确保信息的安全和真实性。
⒌⑵信息认证的基本原理信息认证技术基于以下基本原理：●数字签名：使用公钥加密技术数字签名，确保信息的完整性和真实性。
●密码学：使用密钥加密和解密信息，确保只有授权用户可以访问信息。
●哈希算法：使用哈希算法对信息进行摘要，确保信息的完整性和不可篡改性。
●认证协议：使用认证协议来验证用户的身份和权限，防止未经授权的访问。
⒌⑶信息认证技术的主要应用领域信息认证技术广泛应用于以下领域：●电子商务：确保在线交易的安全和可信度。
●电子政务：提供安全的在线政务服务和文件传输。
●信息系统安全：保护企业和机构的关键信息资产。
●数字版权保护：确保数字内容的版权和防止盗版。
●身份认证：确保用户身份的真实性和可信度。
●网络安全：防止网络攻击和数据泄露。
●数据库安全：保护数据库中的敏感信息。
⒌⑷信息认证技术的主要方法和技术信息认证技术包括以下主要方法和技术：●数字证书：通过数字签名来验证信息的真实性和完整性。
●双因素认证：结合多个身份验证因素来增强认证的可靠性。
●生物特征识别：使用唯一的生物特征来进行身份认证。
●认证协议：使用各种认证协议来验证用户身份和权限。
●审计和日志记录：记录和监控系统中的认证和访问活动。
●密码策略：制定和实施密码安全策略，确保密码的安全性。
●安全标准和规范：制定和遵循一系列的安全标准和规范。
⒌⑸信息认证的法律法规和政策要求在不同的国家和地区，信息认证受到法律法规和政策的约束和规范。
以下是一些常见的法律名词及其注释：●数据保护法：一种法律框架，保护个人数据的隐私和安全。
●电子签名法：确保电子签名的有效性，与传统签名具有相同的法律效力。
●网络安全法：保护网络安全和信息安全，预防和应对网络攻击和威胁。