计算机安全保密

1、.第七章身份认证7.1 认证的根本原理7.2 认证协议7.3 典型的认证运用.7.1 认证的根本原理1 身份认证概述认证：是对网络中的主体进展验证的过程；认证过程中用户必需提供他是谁的证明。 授权：身份认证的过程证明了一个对象的身份，进而决议授权赋予该对象的权益是什么。审计：基于日志，核对责任。.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理认证需求提供身份证明；认证与记账相关联；单向认证和双向认证。.7.1 认证的根本原理身份认证系统主要组成元件有三：认证效力器：存放运用者的私有密钥、认证方式及其他运用者认证的信息。认证系统用户端软件认证设备：来产生或计算密码的软硬件设备。.7.1 认证的根

2、本原理对身份认证系统进展攻击：数据窃听(Sniffer)拷贝/重传修正和伪造.7.1 认证的根本原理在计算机网络中，运用三种方法去验证主体身份：只需该主体了解的，如口令，密钥；主体携带物品，如智能卡；只需该主体具有的特征或才干，如指纹，零知识认证。.7.1 认证的根本原理彩虹天地ikey.7.1 认证的根本原理2 口令机制账号+口令=身份认证账号代表网络系统中某人的身份；口令验证某人的身份。口令不巩固。.7.1 认证的根本原理3 智能卡(IC卡)1974年法国人Roland Morono发明IC卡。将具有存储、加密及数据处置才干的集成电路模块封装于信誉卡大小的塑料片基中，便构成了智能(IC)卡

3、。.7.1 认证的根本原理IC卡可分几种：非加密卡；加密卡；CPU卡；非接触型射频卡。IC卡规范：ISO7816.7.1 认证的根本原理IC卡特点信息保管期：2-10年信息存储量：几千个字节严密性：高耐用性：擦写次数1万次以上灵敏性:带有智能性被动的存储介质.7.1 认证的根本原理IC卡技术主要包括四个方面：芯片技术制卡技术相关设备技术运用系统集成技术。.7.1 认证的根本原理IC卡芯片消费厂家德SIEMENS美Motorola、Atmel法 Gemplus、Solatic、 Schlumberger荷兰Philips.7.1 认证的根本原理按平安级别分类:非加密存储卡逻辑加密存储卡CPU卡.

4、7.1 认证的根本原理按与终端设备衔接方式分类接触式：符合ISO规范的8个触点相连；非接触式卡；那么经过光或无线电波完成与读写设备之间的通讯，目前的技术已可到达100mm的间隔。.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理非加密存储卡当对卡中内容进展操作读/写/擦除时无需核对密码；.7.1 认证的根本原理逻辑加密卡具有防止对卡中信息随意改写功能的存储IC卡；当对加密卡进展操作时必需首先核对卡中密码。IC卡核对密码方式与磁卡的不同，它是将密码送入卡中，当核对正确时卡中送出一串正确应对信号，然后才干进展下一步操作。.7.1

5、 认证的根本原理逻辑加密卡普通加密卡均有一个错误计数器，每核对密码错误一次，计数器加1，如4次错误，卡片自动锁死不有再次运用。这一特点在地提高了防止非法解密，因此这种卡片得到了广泛的推行和运用，尤其做为电子钱包、信息密码等非常适宜。.7.1 认证的根本原理CPU卡CPU卡是一种具有微处置器芯片的IC卡，它的平安级别和存储容量比加密卡更高。CPU卡除了有数据存储器(EEPROM)外，还有处置器、任务存储器(RAM)、程序存储器(ROM)等。.7.1 认证的根本原理智能卡认证机制挑战/呼应认证时间/同步认证事件/同步认证.7.1 认证的根本原理(1)挑战/呼应认证.7.1 认证的根本原理(2)时间

6、/同步认证,需求效力器端与客户端时间同步。.7.1 认证的根本原理(2)时间/同步认证,需求效力器端与客户端时间同步。.7.1 认证的根本原理(3)事件同步认证，密码序列，动态密码。基于事件同步认证技术是把变动的数字序列(事件序列)作为密码产生器的一个运算因子，与用户的私有密钥共同产生动态密码。这里的同步是指每次认证时，认证效力器与密码卡坚持一样的事件序列。.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理JAVA卡是一种可以运转JAVA程序的接触式微处置器IC卡，卡中运转的程序叫 Applet。Applet可以动态装载到JAVA卡上。JAVA卡的API为IC卡制定了一个

7、JAVA言语特殊子集。JAVA卡的出现使智能卡的编程变得既快又简单，其运用程序可以在任何支持JAVA卡API 的IC卡上运转。.7.1 认证的根本原理4 生物特征认证用于认证的生物特征应具有：普遍性独一行稳定性易采集性可接受性.7.1 认证的根本原理运用生物特征是别身份的关键步骤：采集/特征提取编码/解码匹配认证.7.1 认证的根本原理(1)指纹独特性稳定性方便性(2)掌纹(3)视网膜血管图.7.1 认证的根本原理(4)虹膜(5)面孔(6)声音(7)笔迹(8)红外温谱图(9)步态识别(10)DNA.7.1 认证的根本原理四个月大的人类胎儿曾经构成指纹；1686年马尔丕哥教授运用当时新发明的显微

8、镜察看手指，发现指纹都是从手指顶端的圆环和螺旋线中引出来的；1858年英国驻印度的行政长官威廉赫胥尔要求居民不但要在契约上签字，还要按上指纹印。1877年廉赫胥尔把指纹作为鉴定和识别犯人的工具，并在本人管辖的省内推行；.7.1 认证的根本原理1889年英国杂志发表了福尔茨医生的论文，指出一个人的指纹是终生不变而且是不能够更改的。1905年英国伦敦破获的一同凶杀案，被以为是世界上第一个用指纹来确定罪犯的案例，警视厅探员福克斯那么是第一个运用指纹破案的人。.7.1 认证的根本原理指纹识别.7.1 认证的根本原理Logware公司的i-LoqTM协议保证了指纹识别模块与硬盘控制器之间的通讯平安性。运

9、用128位Blow fish算法加密文件。该硬盘与一切病毒防备软件、后备公用程序及分区管理软件等兼容。 .7.1 认证的根本原理指纹处置匹配运算的全过程在“盘上进展。一块盘只需一个主用户，主用户添加本人的指纹硬盘加锁。主用户可以添加、管理以及删除授权用户。其他用户在被授权后要添加本人的指纹。.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理不依赖于操作系统、主板BIOS、运用程序和磁盘系统。断电或拔掉USB接口线后硬盘自动加锁。对恶意或错误的身份认证限制检测次数。 运用公用屏幕维护，自动加锁硬盘。可对Email附件具有加密的功能。具有有效的备份机制和分区管理。 主用户有最

10、高的运用权限。.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理.7.1 认证的根本原理眼部识别器.7.1 认证的根本原理每个人的血管排布格局都不同，测试“血管排布格局，验证运用者的身份 。.7.1 认证的根本原理NTT DoCoMo开发出一种不需求发声的语音识别系统。演示中能地识别出研讨人员口形发出的元音。.语音识别的开展历史1962年IBM做出第一台型号为7772的商用语音输出安装。1984年第一套基于大型计算机的语音识别系统面世。每个计算过程继续数分钟，大约可以识别五千个英文单词。1986年Tangora 4样机经过公

11、用微处置器第一次在台式机上可以实时处置和编辑言语。该系统曾经包含有上下文检测功能。1990年Dragon Systems公司做出第一套美国版本的Dragon语音识别系统。.语音识别的开展历史1992年采用C/S模型的Tangora技术，运用AIX操作系统的IBM RS/6000系统，在OS/2任务站上进展语音输入。1993年IBM做出卖价为1000美圆的纯粹PC机语音识别系统。Philips做出可进展延续语音识别的软件。1995年在CeBIT上IBM展现了一种带有医药学和法律学专业词汇的VoiceType语音识别系统。.语音识别的开展历史1997年Philips推出C/S处理方案Speech

12、Magic。Lernout & Hauspie公司开发出英文版的语音识别软件。1998年：IBM、Dragon、Lernout & Hauspie和Philips公司相继推出了它们产品的个人版本。.7.2 认证协议1 基于口令的认证固定口令一次性口令口令在许多情况下是明码方式。.7.2 认证协议针对固定口令攻击：网络数据流窃听认证信息截取/重放字典攻击穷举攻击窥探社交工程渣滓搜索.7.2 认证协议口令猜中概率公式： P=LR/S L：口令生命周期 R：进攻者单位时间内猜测不同口令次数 S：一切能够口令的数目。.7.2 认证协议为降低猜中的概率：缩短口令运用寿命;降低进攻者单位时间内猜测尝试口令

13、的次数;添加集合口令的数目，提高口令的字符个数。.7.2 认证协议平安口令：位数6位添加口令强度，长度、混合、大小写把数字无序地加在字母中间运用非常用符号选择很难破译的加密算法,硬件解密技术。限制口令尝试次数。系统中只保管口令的加密方式。.7.2 认证协议对口令需求：审计管理找出弱口令控制弱口令.7.2 认证协议基于口令的认证：基于单向函数，系统内只存放单向函数的值，不存储口令。掺杂口令：用一随机字符串与口令衔接，再用单向函数计算。再将随机字符串的值和单向函数运算结果存入主机。SKEY，一次性口令。.7.2 认证协议一次性口令(OTP：One Time Password)在登录过程中参与不确定

14、要素，使每次登录过程中传送的信息都不一样，以对付重放攻击。进展口令认证的双方共同拥有一串随机口令，在该串的某一位置坚持同步，适用于人工控制环境中。进展口令认证的双方共同运用一个随机序列生成器，运用一样的“种子，坚持同步。进展口令认证的双方维持时钟同步，运用时间戳。.7.2 认证协议一次性口令的生成方式：运用Token Card(硬件)计算一次性口令。运用挑战/回答方式时，该卡配有数字按键，输入挑战值；运用时间同步方式时，该卡每隔一段时间就重新计算口令；卡上还可带有PIN码维护安装。Soft Token(软件)，某些软件可以限定用户登录的地点。.7.2 认证协议添加基于口令认证的平安性：利用时延

15、；运用“生僻口令；防止暴露无成效户；一次性口令。.7.2 认证协议2 基于对称密码的认证1978年，Needham和Schroeder双向身份认证。密钥分发中心(KDC)是可信任机构；.7.2 认证协议(1) A-KDC： A欲与B通讯，明文音讯中含大随机数Ra； A-KDC： A|B|Ra(2) KDC-A：运用KDC和A的共享密钥Ka加密音讯：A与B的会话密钥Ks、Ra、B的名字、只需B看得懂的答应证EkbKs|A。Kb是KDC与B的共享密钥。 KDC-A： EkaRa|B|Ks|EkbKs|A(3) A-B：发答应证EkbKs|A.7.2 认证协议(4) B-A：B解密答应证得到与A的会

16、话密钥匙Ks，再产生一个随机数Rb，将EksRb发给A。 B-A： EksRb(5) A-B：EksRb-1； 之后，A、B开场运用Ks加密通讯。.7.2 认证协议2 基于对称密码的认证.7.2 认证协议1987年修正了平安破绽，防止重放攻击，参与了时间戳。1997年，Gavin Lowe提出Denning-Sacco协议的改良版。.7.2 认证协议3 基于公钥密码的认证双方知对方公钥ISO认证的根本步骤；1978年Needham和Schroeder公开密钥认证协议；不知对方公钥，借助第三方公钥库。Denning-Sacco认证.7.2 认证协议4 零知识身份认证如不传输信息也能证明身份，就需

17、求零知识证明技术(The proof of zero knowledge)。运用零知识证明技术，被认证方掌握某些信息，想设法让认证方置信他确实掌握那些信息，但又不想让认证方知道那些信息。.7.2 认证协议解释零知识证明的洞穴问：有一个洞，设P知道咒语，可翻开C和D之间的门，不知道者都将走入死胡同中，那么P如何向V出示证明、使V置信P知道这个，但又不通知V有关咒语。.7.2 认证协议.7.2 认证协议(5)基于哈希链技术的身份认证Lamport于1981年提出了利用传统的单向哈希函数实现类似于公钥密码系统的认证机制，在该协议中利用一串单向哈希函数构成哈希链。哈希链具有如下方式： h0(R)、h1

18、(R)、h2(R)hn-1(R)、hn (R) h()是哈希函数、R是随机数 h0(R) = R hi(R)=h(hi-1(R)， 1in。.7.2 认证协议身份认证系统中，A在本人的终端上生成随机数R，随后生成哈希链；A将hn(R)作为公钥存放在效力器端。当用户第i次登录时(1in)，用户A将hn-i(R)与本人的身份A发送给效力器；效力器根据A的身份从数据库中取出hn-i+1(R)，并比较与h(hn-i(R)能否一样。对于合法用户用hn-i(R)更新数据库中的hn-i+1(R)。.7.2 认证协议此系统中用户每次登录系统时，都运用哈希链中不同的值；根据哈希函数的性质，窃听者无法根据截获到的

19、hn-i+1 (R)计算出h(hn-i(R)。效力器端的人员也无法冒充A登录到效力器上运用效力器提供的效力。.7.2 认证协议(6)远程用户拨号认证效力RADIUS认证协议Remote Authentication Dial In User Service，RADIUSRADIUS协议是由朗讯(Lucent)实验室开发的基于C/S方式的拨号用户身份认证协议，定义了网络访问效力器NAS和集中存放认证信息的RADIUS效力器之间传输认证、授权和配置信息的规范。.7.2 认证协议RADIUS效力器为网络接入效力的效力器(NAS)提供集中的认证效力，该系统中NAS作为客户端恳求RADIUS效力器对接入

20、用户进展认证。认证过程中，拨号用户传送用户名和口令等认证信息到接入效力器，接入效力器把用户的用户名和口令、访问端口等信息作为“接入恳求 发送到RADIUS效力器，其中用户口令运用对称密钥算法加密。.7.2 认证协议RADIUS效力器经过接入效力器的ID，端口号等信息来验证接入效力器及用户的合法性。必要时采用挑战/应对方式进一步要求用户进展认证。RADIUS支持代理功能和遨游功能。代理功能可以提供RADIUS认证和计费数据包的转发功能。经过代理功能用户可以遨游到别的RADIUS效力器进展认证。 .认证技术的开展趋势1. 生物认证2.多要素认证有效地结合各种单要素认证技术，可以到达最正确的投入产出

21、比。目前运用例子有：基于Web的口令认证与手机短信确认相结合双要素认证。多种生物特征的多数据交融与识别技术也将是未来的研讨方向。.认证技术的开展趋势3. 属性认证把认证技术与访问授权相结合，可有效地实现用户身份认证和权限的管理与分配。属性认证技术把基于属性证书的授权方案和认证技术相结合，可处理完全分布式的网络环境中的身份认证与细粒度的权限分配问题。.7.3 典型的认证运用1 Kerberos认证Kerberos是古希腊神话里的一条多头狗。Kerberos提供了一种在开放网络环境下进展身份认证的方法。假设在网络环境中存在3种要挟：用户可以访问特定的任务站并伪装成该任务站用户；用户可以改开任务站的

22、网络地址伪装成该其它任务站；用户可以根据数据交换窃取信息，并运用重发攻击效力器。.7.3 典型的认证运用Kerberos认证身份不依赖于主机操作系统的认证、不信任主机地址、不要求网络中的主机保证物理上的平安。在网络中，除Kerberos效力器外，其它都是危险区。Kerberos把身份认证任务集中于身份效力器。.7.3 典型的认证运用Kerberos认证效力由两个独立效力器完成：认证效力器AS票据效力器TGS它们同时连结并维护一个中央数据库中的用户口令、标识等信息。.7.3 典型的认证运用Kerberos由四部分组成：认证效力器AS票据效力器TGS客户Client效力器ServerKerbero

23、s运用两种凭证,它们运用不同的私钥加密：票据(Ticket)鉴别码(Authentication).7.3 典型的认证运用.7.3 典型的认证运用.7.3 典型的认证运用票据(Ticket)用于平安地在认证效力器和用户效力器之间传送用户身份信息，也传送附加信息来保证Ticket用户必需是Ticket中制定的用户。Ticket生成后可以多次运用。鉴别码(Authentication)提供信息与Ticket中的信息进展比较，一同保证用户就是Ticket制定的用户。鉴别码只在一次效力中运用，当客户向效力器恳求效力时，重新生成鉴别码。.7.3 典型的认证运用(1)C恳求票据答应票据用户登录效力器认证效

24、力器AS：用户名、票据效力器TGS名、时间戳。.7.3 典型的认证运用(2)AS发放票据答应证和会话密钥用户会话密钥是用户与TGS之间的密钥KC,tgs创建一个票据答应票据TickettgsTickettgs包括：用户名、TGS效力名、用户地址、当前时间、有效时间、会话密钥KC,TGS ，并运用Ktgs加密；Kc是基于用户密码的、只需用户和AS知道的密钥。.7.3 典型的认证运用.7.3 典型的认证运用(3)C恳求效力器票据用户从TGS处得到效力器票据TicketsCTGS:IDs|Tickettgs|Authenticationc这里:Tickettgs =Ektgskc,tgs|IDC|A

25、DC|IDTGS|Lifetime2Authenticationc =Ekc,tgs IDC|ADC|IDTGS|TS3.7.3 典型的认证运用(4)TGS发放效力器票据和会话密钥TGS得到恳求后用私有密钥ktgs和会话密钥kc,tgs 解密Tickettgs和Authenticationc，从而确定用户身份后，生成C和S间的会话密钥Ktc,s，并生成C恳求得到S效力的票据Tickets，包括C和S间的会话密钥，并发给用户。.7.3 典型的认证运用(5)C恳求效力C向S发送Tickets 和Authenticationc其中包含会话密钥.7.3 典型的认证运用.7.3 典型的认证运用2 X.509认证X.509还定义了基于运用公开密钥证书的可选认证协议。X.509认证可分为：一路单向认证二路双向认证三路双向认证.方正Apabi文档防分散处理方案防止重要电子文档的非授权分散，且授权是可“召回的；为电子文档的泄密提供了清查根据。适用于共享、附件、网站发布等文档管理方式，同一文档对不同人的运用权限不同，表达管理层次；为电子文档的管理提供了一套有效的管理方法，处理了信息系统运用方便性和平安可控的难点。.方正Apabi文档防分散处理方案Apabi Maker：把DOC、WPS、PDF、EPS、TIFF 、Autocad、S2、PS2、