密钥管理技术

密钥管理技术一、摘要密钥管理是处理密钥自产生到最终销毁的整个过程的的所有问题，包括系统的初始化，密钥的产生、存储、备份/装入、分配、保护、更新、控制、丢失、吊销和销毁等。

其中分配和存储是最大的难题。

密钥管理不仅影响系统的安全性，而且涉及到系统的可靠性、有效性和经济性。

当然密钥管理也涉及到物理上、人事上、规程上和制度上的一些问题。

密钥管理包括：1、产生与所要求安全级别相称的合适密钥；2、根据访问控制的要求，对于每个密钥决定哪个实体应该接受密钥的拷贝；3、用可靠办法使这些密钥对开放系统中的实体是可用的，即安全地将这些密钥分配给用户；4、某些密钥管理功能将在网络应用实现环境之外执行，包括用可靠手段对密钥进行物理的分配。

二、关键字密钥种类密钥的生成、存储、分配、更新和撤销密钥共享会议密钥分配密钥托管三、正文（一）密钥种类1、在一个密码系统中，按照加密的内容不同，密钥可以分为一般数据加密密钥(会话密钥)和密钥加密密钥。

密钥加密密钥还可分为次主密钥和主密钥。

（1）、会话密钥, 两个通信终端用户在一次会话或交换数据时所用的密钥。

一般由系统通过密钥交换协议动态产生。

它使用的时间很短，从而限制了密码分析者攻击时所能得到的同一密钥加密的密文量。

丢失时对系统保密性影响不大。

（2）、密钥加密密钥（Key Encrypting Key，KEK）, 用于传送会话密钥时采用的密钥。

（3）、主密钥（Mater Key）主密钥是对密钥加密密钥进行加密的密钥，存于主机的处理器中。

2、密钥种类区别（1）、会话密钥会话密钥(Session Key)，指两个通信终端用户一次通话或交换数据时使用的密钥。

它位于密码系统中整个密钥层次的最低层，仅对临时的通话或交换数据使用。

会话密钥若用来对传输的数据进行保护则称为数据加密密钥，若用作保护文件则称为文件密钥，若供通信双方专用就称为专用密钥。

会话密钥大多是临时的、动态的，只有在需要时才通过协议取得，用完后就丢掉了，从而可降低密钥的分配存储量。

1. 密钥管理系统技术方案1.1. 密钥管理系统得设计前提密钥管理就是密码技术得重要环节。

在现代密码学中,在密码编码学与密码分析学之外,又独立出一支密钥管理学。

密钥管理包括密钥得生成、分配、注入、保管、销毁等环节,而其中最重要得就就是密钥得分配。

IC卡得密钥管理机制直接关系到整个系统得安全性、灵活性、通用性。

密钥得生成、发行、更新就是系统得一个核心问题,占有非常重要得地位。

为保证全省医疗保险系统得安全使用、保证信息不被侵犯,应在系统实施前建立起一套完整得密钥管理系统。

密钥管理系统得设计目标就是在安全、灵活得前提下,可以安全地产生各级主密钥与各类子密钥,并将子密钥安全地下发给子系统得发卡中心,用来产生SAM卡、用户卡与操作员卡得各种密钥,确保以上所有环节中密钥得安全性与一致性,实现集中式得密钥管理。

在全省内保证各个城市能够发行自己得用户卡与密钥卡,并由省级管理中心进行监控。

1.2. 密钥管理系统得设计方法1.2.1. 系统安全得设计本系统就是一个面向省级医疗保险行业、在各个城市进行应用得系统,系统最终所发行得卡片包括SAM卡与用户卡。

SAM卡将放在多种脱机使用得设备上;用户卡就是由用户自己保存与使用并存储用户得基本信息与电子资金信息。

系统设计得关键就是保障系统既具有可用性、开放性,又具有足够得安全性。

本系统密钥得存储、传输都就是使用智能卡来实现得,因为智能卡具有高度得安全性。

用户卡(提供给最终用户使用得卡片)上得密钥根本无法读出,只就是在达到一定得安全状态时才可以使用。

SAM卡(用来识别用户卡得认证密钥卡)中得密钥可以用来分散出用户卡中部分脱机使用得密钥,但也无法读出。

各级发行密钥母卡上得密钥在达到足够得安全状态时可以导出,但导出得密钥为密文,只有送到同类得卡片内才可以解密。

本系统得安全机制主要有卡片得物理安全、智能卡操作系统得安全、安全得算法、安全得密钥生成与存储、密钥得安全传输与分散、保障安全得管理措施与审计制度。

（2）存储在网络目录服务器中 将用户的私钥集中存储在特殊的服务器中， 用户可以通过一定的安全协议使用口令来获得自 己的私钥和修改自己的私钥和口令。这种方式称 为私钥存储服务（PKSS）——Private Key Storage Service。 采用专有的私钥存储服务器的优点在于由专 职系统管理人员和专门的服务器对用户私钥进行 集中存储和管理，用户必须通过相应的安全协议 核实自己的身份才能获得加密后的私钥。但是由 于在安全协议的设计中都假定用户选择的口令是 随机的，忽略了用户倾向于选择有一定意义的词 和字母数字组合来作为口令，所以会遭到口令猜 测攻击。当然这种方式也取决于系统管理人员的 职业操守。
按照现在计算机发展的速度和计算能力 分析，每2~3年左右，穷举搜索的能力也将 要翻一翻。因此在通行字密码中，尤其是 口令密码，应尽量避免遭受字典攻击 （Dictionary Attack）。 一个好的密钥必须具有以下几个特征： （1）真正随机等概，比如掷硬币等取法； （2）避免弱密钥的使用； （3）双钥系统应选择数学关系复杂的方法产 生； （4）选用长度适中、安全易于记忆且难猜中 的密钥；
4.1.4 密钥的存储
在密钥注入后，所有存储在加密设备里 的密钥平时都以加密的形式存放，而对这 些密钥的操作口令应该实现严格的保护， 专人操作，口令专人拥有或用动态口令卡 来进行保护等。这样可以防止装有密钥的 加密设备丢失也不至于造成密钥的泄露。
加密设备也应有一定的物理保护措施。最重 要的一部分密钥信息应采用掉电保护措施，使得 在任何情况下，只要拆开加密设备，这部分密钥 就会自动丢掉。 如果采用软件加密的形式，应有一定的软件 保护措施。重要的加密设备应有紧急情况下自动 消除密钥的功能。在可能的情况下，应有对加密 设备进行非法使用的审计，把非法口令输入等事 件的发生时间等记录下来。高级专用加密设备应 做到：无论通过人工的方法还是自动的（电子、 X射线、电子显微镜等）方法都不能从密码设备 中读出信息。对当前使用的密钥应有密钥合法性 验证措施，以防止被篡改。

密钥管理技术考点巩固（题库版）1、单选属于精要类循证医学资源的数据库是哪个（）。

A、EBMRB、PubMedC、BMJ Clinical EvidenceD、SinoMed正确答案：C2、填空题对于密（江南博哥）钥安全性的研究结果表明，必须从（）和密钥长度两个方面保证密钥的安全基础。

正确答案：限制一个密钥的使用时间3、问答题什么是会话密钥，有什么特点？正确答案：会话密钥是指在通信或者数据交换中，用来对用户数据进行加密操作的密钥。

1、会话密钥往往是仅对当前一次会话有效或在一个短时期内有效。

2、会话密钥一般是对称密钥，在加密前由系统自动生成。

3、其生成一般是由系统根据主密钥产生，在使用后立即销毁，从而提高安全性。

4、填空题密钥的完整性保护用于防止（）。

正确答案：密钥被入侵者篡改或替代5、问答题什么是密钥加密密钥，一般采用什么加密体制？正确答案：密钥加密密钥是指，用于对密钥（会话密钥）进行加密操作的密钥，即用于加密用户数据的会话密钥。

密钥加密密钥可以由对称密钥承担，也可以由非对称密钥承担，由非对称密钥对会话密钥提供保护，充分利用了非对称密码体制在密钥分发上的优势和对称密钥在加密效率上的优势，成为理想的密钥分发方案。

6、填空题换位密码体制加密时是将改变明文中的字母（），本身不变。

正确答案：顺序7、填空题公开密钥体制中每个成员有一对密钥，它们是公开密钥和（）。

正确答案：私钥8、问答题什么是PKI，它包含哪些组成部分？正确答案：是公钥基础设施，是由1.认证机构2.公钥证书库3，密钥备份及恢复系统4.公钥证书撤销系统5.PKI应用接口等9、单选DES算法是分组加密算法，它利用密钥，通过传统的换位、替换和运算等变换实现二进制明文的加密与解密。

（）A．异或B．或C．与D．非正确答案：A10、填空题密钥的机密性保护是为了防止（）。

正确答案：密钥被非法窃取11、填空题密钥的机密性保护可以通过（）实现。

正确答案：密码技术12、单选在DES算法中，使用S盒时要将48位输入按顺序每（）位分为一组。