CMU 95702 Distributed Systems 筆記。簡單介紹幾種加密、簽名方式。

AES 和 RSA 筆記?的續章。

Scenario 1 (Like WWII 和 TEA)

雙方共享一把密鑰。

A 用密鑰對信息加密。E(KAB,Mi)E(KAB,Mi)，發送給 B

B 用?D(KAB,MiKAB)D(KAB,MiKAB)?解密讀取信息。

問題是：
雙方如何同步密鑰？
怎么確定 B 收到的?MiKABMiKAB?不是 replay of an old message?

Scenario 2 (Like Kerberos)

A 向第三方 S 索要一張和 B 通話的 ticket。

S 知道 A 的 password 所以他可以計算?KAKA

S 發送給 A?{{Ticket}KB,KAB},KA{{Ticket}KB,KAB},KA

A 知道自己的 password 所以可以計算?KAKA，注意 A 的 password 不會在網絡中傳輸。

A 可以計算出?KABKAB?和?{Ticket}KB{Ticket}KB

A 向 B 發送一個讀的請求，發送的信息是?{Ticket}KB{Ticket}KB,Alice,Read

B 用?KBKB?來讀取 Ticket 的內容，Ticket 的內容是?KABKAB，Alice

A、B 可以用 session key 來交流了。

可以防止 replay，但?問題是:

• 難以 scale,S 必須知道?KAKA,?KBKB,…
• S 是唯一可能導致失敗的因素。

Kerberos 這一名詞來源于希臘神話“三個頭的狗——地獄之門守護者”系統設計上采用客戶端/服務器結構與DES加密技術，并且能夠進行相互認證，即客戶端和服務器端均可對對方進行身份認證。可以用于防止竊聽、防止 repla y攻擊、保護數據完整性等場合，是一種應用對稱密鑰體制進行密鑰管理的系統。

Needham-Schroeder protocol

這層協議是 Kerberos 的基礎，在這之后，Alice and Bob share a secret (KAB)

Scenario 3 (Authentication)

數字簽名，用私鑰簽名，公鑰解密。注意公鑰加密比私鑰慢 100-1000倍。
很難找到 digest(M1) == digest(M2)

A 發送 Message＋用密鑰加密的 Message 的 digest。{Digest(M)}KAprivKApriv

B 收到簽名的文件，取出 Message，計算 Message 的 digest。

B 用 A 的公鑰?KApubKApub?解密 {Digest(M)}KAprivKApriv?然后和自己算的 digest 比較，如果匹配，簽名驗證。

問題：
如果 A 說他沒有簽名？說自己的私鑰泄漏了？只要 A、B 互相信任，還是有用的。

Scenario 4 (Like SSL)

A 和 B 想要建立一個共享的密鑰

A 拿到 B 的公鑰，這個公鑰被可信任的第三方 T 簽名認證了，所以這個公鑰確實是 B 的。

A 確認第三方 T 對?KBpubKBpub?簽名了。怎么確認？A 和 T 都有 B 的 public key，T 把?KBpubKBpub?加密后給 A，A 對其進行解密然后比對自己手上的 B 的 public key 看是不是一致。

A 生成了?KABKAB?并用?KBpubKBpub?加密。

B 有很多公鑰所以 A 發送公鑰的名字。

A 發送了 key name?{KAB}KBpub{KAB}KBpub

B 用這個 key name 選擇了對應的私鑰并計算?{{KAB}KBpub}KBpriv==KAB{{KAB}KBpub}KBpriv==KAB

最后 A 和 B 共享了對稱的鑰匙?KABKAB

問題：
在 A 第一次得到 B 的公鑰時（A 認為這是 B 的公鑰，然而這并不是，這是 C 也經過第三方 T 簽名認證的公鑰。

TLS 和這個相似

Message Authentication Codes(MACs)

對稱加密生成的數字簽名。
雙方都有 Key(K)，sender 把 Key(K) 通過 MAC 算法加密后連同 message 一起給 receiver，receiver 比對收到的 MAC 和自己用 MAC 算法對自己這里的 Key(K) 加密后的 MAC 是否一致，如果一致，那么信息真實性和完整性就得到了證實。

用于數字簽名，雙方都算了一遍 MAC

JAVA 里的 keystore 和 truststore

keystore: 存了公鑰、私鑰、證書
truststore：存了公鑰，只能存 server 發過來的東西

原文地址： http://www.shuang0420.com/2016/11/02/Cryptographic-Protocols/

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Distributed Systems笔记－Cryptographic Protocols的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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