《身份識別方案》PPT課件.ppt

第12章 身份識別方案,識別（identification）和身份驗證（authentication）區(qū)別： 當說到身份驗證時，通常存在一些承載信息的消息在通信雙發(fā)之間交換，其通信的一方或雙方需要被驗證。 識別（有時稱為實體驗證）是對一個用戶身份的實時驗證，它不需要交換承載信息的消息。,一個安全的識別協(xié)議至少應該滿足以下兩個條件： 證明者A能向驗證者B證明他的確是A； 在證明者A向驗證者B證明他的身份后，驗證者B沒有獲得任何有用的信息，B不能模仿A向第三方證明他是A。,無線網(wǎng)絡中通常使用質詢-響應識別（challenge-response identification）或強識別方案： A通過密碼和用戶名向B登記。 B發(fā)給A一個隨機號碼（質詢） A用一個隨機號碼的加密值答復，其中使用了A的密碼作為密鑰完成加密（響應）。 B證明A確實擁有密鑰（密碼）。,12.1 Schnorr身份識別方案,用戶A將其身份名I及公開密鑰送交驗證者B。驗證者根據(jù)TA的數(shù)字簽名來驗證用戶A的公開密鑰； 用戶A任選一整數(shù)r，1 rq-1計算X=rmodp，并將X送給驗證者B； 驗證者B任選一整數(shù)e0,2t-1，送給用戶A； 用戶A送給驗證者B：y=r+semod q； 驗證者B驗證： 。,安全性分析 針對一般交互式用戶身份證明協(xié)議，都必須滿足以下三種性質。 完全性（Completeness）：若用戶與驗證者雙方都是誠實地執(zhí)行協(xié)議，則有非常大的概率（趨近于1），驗證者將接受用戶的身份。 健全性或合理性（Soundness）：若用戶根本不知道與用戶名字相關的密鑰，且驗證者是誠實的，則有非常大的概率，驗證者將拒絕接受用戶的身份。 隱藏性（Witness hiding）：若用戶是誠實的，則不論協(xié)議進行了多少次以及不論任何人（包括驗證者）都無法從協(xié)議中推出用戶的密鑰，并且無法冒充用戶的身份。,12.2 Okamoto身份識別方案,A隨機選擇兩個數(shù) ，并計算； A將他的證書 和X發(fā)送給B； B通過檢測 真來驗證TA的簽名； B隨機選擇一個數(shù) ，并將e發(fā)送給A； A計算 并將y1，y2發(fā)給B； B驗證 。,12. 3 Guillou-Quisquater身份識別方案,A隨機選擇一個整數(shù) 并計算； A將他的證書 和X發(fā)送給B； B通過檢測 真來驗證TA的簽名； B隨機選擇一個數(shù) ，并將e發(fā)送給A； A計算 并將y發(fā)送給B； B驗證 。,12.4 基于身份的身份識別方案,12.4.1 Shamir的基于身份的密碼方案的基本思想 安全性主要依賴于以下幾個方面： 所使用的密碼變換（諸如加密變換、簽名變換等）的安全性； 存儲在密鑰產(chǎn)生中心的特權信息的保密性； 在密鑰產(chǎn)生中心給用戶頒布Smart卡之前所完成的識別檢測的嚴格性（要求用戶 提供的身份確實能唯一確定用戶，而且用戶不能否認）； 為了阻止用戶的Smart卡的丟失、復制或未授權的使用，用戶所采取的措施。,公鑰簽名方案和基于身份的簽名方案之間的差別,要實現(xiàn)shamir的基于身份的密碼方案的思想，我們需要一個具有下列兩個附加條件的公鑰密碼體制： 當知道種子時，秘密密碼能從公鑰中很容易地求出。 從一對特定的公開密鑰和秘密密鑰求出它們的種子是困難的。,12.4.2 Guillou-Quisquater的基于身份的識別協(xié)議,A隨機選擇一個整數(shù) 并計算 A把ID(A)和X發(fā)送給B； B計算 ； B隨機選擇一個數(shù) ，并將e發(fā)送給A； A計算 并將y發(fā)送給B； B驗證 。,12.5 轉換身份識別為簽名方案,Schnorr簽名方案 設p及q是一個大素數(shù)，且q|(p-1)，在Zp上離散對數(shù)問題是難處理的。設Zp*是一個階為q的元素。H是一個Hash函數(shù)。 ， ， 。 值 是公開的，s是保密的。對 和一個（秘密的）隨機數(shù)r Zq*，定義對消息m的簽名 ，其中 ， 。 對m,X Zp*和y Zq，定義 。,Okamoto簽名方案,當A對消息簽名m時，首先隨機選擇兩個數(shù) ，然后計算： ， ， ， A對消息m的簽名是三重組(e,y1,y2)。 當接收者B收到簽名(e,y1,y2)時，B計算 ，并驗證 。,Guillou-Quisquater簽名方案,A對消息的簽名過程為： 隨機選擇一個整數(shù) 并計算； 計算 ； 計算 ，A對消息m的簽名是對(e,y)。 接收者B驗證簽名的過程為： 獲得A的公鑰n,b,v； 計算 和 ； 驗證是否有e=e，如果e=e，則B接受A的簽名，否則，拒絕。,小結,本章主要介紹了三類身份識別方案：Schnorr身份識別方案、Okamoto身份識別方案、Guillou-Quisquater身份識別方案。這些方案都是較實用的識別方案。 在識別協(xié)議中，有兩類協(xié)議是特別誘人的，一類是零知識識別協(xié)議，另一類是基于身份的識別協(xié)議。有關零知識識別協(xié)議的典型代表是Feige-Fiat-Shamir識別協(xié)議。有關基于身