1.4 密碼協(xié)議

密碼協(xié)議也稱(chēng)為安全協(xié)議，是指基于密碼技術(shù)的一組規(guī)則、流程和算法，用于在通信過(guò)程中保護(hù)信息安全性和通信可靠性。密碼協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)是抵抗通信過(guò)程中的各種攻擊（如竊聽(tīng)、篡改、偽造、重放等），滿(mǎn)足安全性、真實(shí)性、機(jī)密性、完整性、抗抵賴(lài)性等基本要求。

密碼協(xié)議已廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等場(chǎng)景，在網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸中起到了關(guān)鍵作用。根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的目的，密碼協(xié)議可分為鑒別協(xié)議、密鑰交換協(xié)議、安全多方計(jì)算協(xié)議、安全通信協(xié)議等。以下簡(jiǎn)要介紹鑒別協(xié)議與密鑰交換協(xié)議。

鑒別協(xié)議指在聲稱(chēng)方與驗(yàn)證方之間定義的消息序列，使得驗(yàn)證方能夠執(zhí)行對(duì)生成方的鑒別。其中，聲稱(chēng)方指被鑒別的本體本身或者代表本體的實(shí)體，驗(yàn)證方指要求鑒別其他實(shí)體身份的實(shí)體本身或其代表。實(shí)體鑒別指通過(guò)鑒別協(xié)議來(lái)證實(shí)一個(gè)實(shí)體就是所聲稱(chēng)的實(shí)體。實(shí)體鑒別機(jī)制主要有兩種模型：一種是通過(guò)聲稱(chēng)方與驗(yàn)證方的直接通信確認(rèn)聲稱(chēng)方身份，另一種是通過(guò)可信第三方來(lái)證實(shí)聲稱(chēng)方身份。實(shí)體鑒別協(xié)議的選擇基于系統(tǒng)的安全需求，主要包括以下幾點(diǎn)。

?是否抗重放攻擊。

?是否抗反射攻擊。

?是否抗暴力延遲。

?單向或相互鑒別。

?是否存在預(yù)設(shè)的秘密信息可以使用，或者是否需要可信第三方幫助建立共享秘密信息等。

密鑰交換協(xié)議是在網(wǎng)絡(luò)通道上實(shí)現(xiàn)各方建立共享秘密密鑰的基礎(chǔ)工具。這些協(xié)議在密鑰的生成和傳輸過(guò)程中保障了數(shù)據(jù)的保密性、完整性和真實(shí)性，是確保通信安全的重要環(huán)節(jié)。密鑰交換的過(guò)程涉及在通信實(shí)體之間安全地生成和分發(fā)密鑰。這些密鑰隨后用于數(shù)據(jù)的加密和解密，從而確保通信內(nèi)容在傳輸中免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)或篡改。密鑰交換協(xié)議采用多種加密技術(shù)（包括對(duì)稱(chēng)密碼、公鑰密碼、數(shù)字簽名、密碼雜湊與消息鑒別碼等）來(lái)實(shí)現(xiàn)這些安全目標(biāo)。密鑰交換協(xié)議的主要目標(biāo)是以安全高效的方式解決密鑰分發(fā)問(wèn)題，并追求以下目標(biāo)。

1）保密性：密鑰交換協(xié)議應(yīng)確保共享密鑰的保密性，確保只有通信各方知道密鑰，防止第三方竊聽(tīng)者或攻擊者獲取密鑰。

2）身份認(rèn)證：密鑰交換協(xié)議應(yīng)提供身份認(rèn)證機(jī)制，驗(yàn)證通信各方的身份，確保他們所聲稱(chēng)的身份是真實(shí)的，從而防止冒充和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

3）完整性：在密鑰交換過(guò)程中，密鑰交換協(xié)議應(yīng)確保交換的密鑰在傳輸中未被篡改，以保障密鑰的完整性，防止任何可能危及后續(xù)加密操作安全性的修改。

4）前向保密性：密鑰交換協(xié)議通常致力于實(shí)現(xiàn)前向保密性，即使攻擊者獲得了長(zhǎng)期秘密（如私鑰），也不能事后解密之前交換的消息或推導(dǎo)出共享密鑰。