信息安全 第6章身份认证与数字签名

身份认证和数字签名技术的实现身份认证和数字签名技术是现代信息安全中至关重要的技术，可以用于确保信息的安全性和完整性。

本文将介绍身份认证和数字签名技术的原理和实现。

一、身份认证技术身份认证技术是核实用户身份和权限的一种方法。

常见的身份认证技术包括用户名/密码、指纹识别、虹膜识别、声音识别等。

其中，用户名/密码是最常用的一种身份认证技术。

1.用户名/密码用户名/密码是一种基础的身份认证技术。

用户需要输入用户名和密码才能登录系统。

系统会根据用户输入的用户名和密码来核实用户身份。

如果用户输入的用户名和密码与系统存储的一致，就可以登录系统。

用户名/密码身份认证技术的优点是简单易用，缺点是安全性相对较低。

因为用户很容易忘记密码，在输入密码时也很容易被攻击者盗取。

2.指纹识别指纹识别是一种生物特征识别技术。

系统会通过扫描用户手指上的指纹来进行身份认证。

从生物特征的角度来看，指纹是一种唯一的特征，因此指纹识别技术的安全性相对较高。

指纹识别技术在金融、政府等领域得到广泛应用。

指纹识别技术的优点是安全性高，缺点是成本相对较高。

因为需要购买指纹识别设备，并且需要不断更新设备以提高识别精度。

3.虹膜识别虹膜识别是一种更高级别的生物特征识别技术。

虹膜是人眼的一部分，具有与生俱来、独一无二的特征。

虹膜识别技术通过扫描用户眼睛中的虹膜来进行身份认证。

虹膜识别技术的优点是识别精度高，安全性更高，缺点是成本高，需要较专业的设备。

4.声音识别声音识别是一种新兴的生物特征识别技术。

用户用自己的声音进行身份认证。

声音识别技术的优点是无需专门设备，使用方便。

但是其安全性还有待提高。

二、数字签名技术数字签名技术是一种确保数字文档的完整性、真实性和不可抵赖性的技术。

所谓数字签名，就是将原始文档经过加密算法处理，得到一段特殊的字符串，叫做签名。

数字签名技术的核心是公钥加密技术和哈希算法。

1.公钥加密技术公钥加密技术是一种常见的加密技术。

它使用一对密钥来实现加密和解密。

数字签名技术保证数据的完整性与身份认证随着互联网的不断发展，信息传递和数据交换在我们的生活中变得越来越普遍。

然而，与之而来的也是信息安全问题的日益突出。

在信息传递中，我们常常需要保证数据的完整性和身份的认证，以确保信息的真实性和可靠性。

数字签名技术应运而生，它通过使用非对称加密算法，为我们提供了一种解决方案。

数字签名技术是一种基于非对称加密算法的数据保护技术。

在数字签名技术中，数据发送方使用其私钥对数据进行加密，并生成一个数字签名。

而接收方通过使用发送方的公钥对签名进行解密，验证数据的完整性，同时也确认了发送方的身份。

首先，数字签名技术保证了数据的完整性。

在数据传递过程中，数字签名技术使用了哈希函数和非对称加密算法，对数据进行加密和生成签名。

这样，即使数据被中途篡改，接收方也可以通过验证签名的方式判断数据的完整性。

如果签名验证失败，接收方会意识到数据已被篡改，从而保护了数据完整性。

其次，数字签名技术可以实现身份认证。

由于数字签名技术使用了发送方的私钥对数据进行签名，接收方可以使用发送方的公钥对签名进行验证。

这样，接收方可以确认发送方的身份，并确保数据的来源可信。

通过使用数字签名技术，我们可以避免恶意攻击者伪装他人身份或者截获数据进行修改的情况。

另外，数字签名技术在实际应用中还有其他的一些优势。

例如，数字签名技术可以提供不可抵赖性，即发送方无法否认曾经发送过的数据，因为签名是唯一的。

此外，数字签名技术也可以提供不可篡改性，即生成签名的私钥是唯一的，无法更改。

这些优势使得数字签名技术在电子商务、电子合同签署和电子票据等领域得到了广泛应用。

总之，数字签名技术是一种保证数据完整性和身份认证的有效手段。

它通过使用非对称加密算法，为我们提供了一种可靠的解决方案。

在信息传递和数据交换中，我们可以借助数字签名技术来确保数据的可靠性和真实性，同时保护数据的完整性和身份的认证。

数字签名技术的应用将为信息安全提供有力支持，推动数字化时代的发展。

137 件是很容易的。

这就使这种签名失去了意义。

其次，文件在签名后也易于修改，并且不会留下任何修改的痕迹。

有几种公开密钥算法都能用作数字签名，这些公开密钥算法的特点是不仅用公开密钥加密的信息可以用私钥解密，而且反过来用私人密钥加密的信息也可以用公开密钥解密。

2. 安全Hash 函数Hash 函数又称哈希函数，主要功能是把任意长度的输入通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。

或者说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

单向Hash 函数用于产生信息摘要。

信息摘要简要地描述了一份较长的信息或文件，它可以被看做一份长文件的“数字指纹”。

信息摘要用于创建数字签名，对于特定的文件而言，信息摘要是唯一的。

信息摘要可以被公开，它不会透漏相应文件的任何内容。

常用的单向Hash 函数包括MD5和SHA 等。

以MD5为例，每个文件的MD5码就如同每个人的指纹一样，都是不同的。

这样，一旦这个文件在传输过程中其内容被损坏或者修改的话，那么这个文件的MD5码就会发生变化，通过对文件MD5的验证，可以得知获得的文件是否完整。

3. 数字签名协议数字签名基本协议过程如下：（1）Alice 用其私钥对文件加密，从而对文件签名；（2）Alice 将签名后的文件传给Bob ；（3）Bob 用Alice 的公钥解密文件，从而验证签名。

在实际过程中，这种做法的准备效率太低了。

为节省时间，数字签名协议常常与单向哈希函数一起使用。

Alice 并不对整个文件签名，而是只对文件的哈希值签名。

在下面的协议中，单向哈希函数和数字签名算法是事先协商好的，数字签名的原理如图6-5所示，其执行和判断过程分为以下4步。

图6-5 数字签名原理（1）Alice 产生文件的单向哈希值；（2）Alice 用她的私人密钥对哈希加密，以此表示对文件的签名；（3）Alice 将文件和哈希签名送给Bob ；（4）Bob 用Alice 发送的文件产生文件的单向哈希值，同时用Alice 的公钥对签名的哈希解密；如果签名的哈希值与自己产生的哈希值匹配，签名是有效的。

数字签名与认证
数字签名和认证是网络安全领域常用的两种技术手段，用于确保数据的完整性、真实性和可信度。

虽然它们在功能上有所不同，但通常一起使用以提高信息的安全性。

1.数字签名：
-数字签名是一种加密技术，用于验证数据的真实性和完整性。

它是通过对数据进行哈希计算，并使用私钥对哈希值进行加密生成数字签名。

接收者可以使用发送者的公钥解密数字签名，并对原始数据进行哈希计算，然后比对两个哈希值来验证数据的完整性和真实性。

-数字签名的主要作用包括：数据认证、身份认证、不可否认和数据完整性保护。

2.数字认证：
-数字认证是一种用于验证用户身份的技术，常用于网络通信和电子商务中。

它通过证书颁发机构（CA）对用户进行身份认证，并为用户颁发数字证书。

数字证书包含用户的公钥和身份信息，并由CA用私钥进行签名，以保证其真实性和可信度。

-数字认证的主要作用包括：身份认证、安全通信和数据加密。

数字签名和数字认证通常一起使用，以确保数据在传输过程中的安全性和可信度。

发送者使用数字签名对数据进行签名，接收者使用数字证书验证签名和发送者的身份，从而确保数据的完整性和真实性，并保护通信的安全性。

第1章信息安全概述1．被动攻击：攻击者在未被授权的情况下，非法获取信息或数据文件，但不对数据信息作任何修改。

被动攻击手段：搭线监听、无线截获、其他截获、流量分析阻止被动攻击：加密对付被动攻击的重点是预防，不是检测被动攻击使得机密信息被泄露，破坏了信息的机密性2．主动攻击：包括对数据流进行篡改或伪造主动攻击四种类型：伪装、重放、消息篡改、拒绝服务伪装、重放、消息篡改，破坏了信息的完整性，拒绝服务，破坏了信息系统的可用性3．信息安全的目标：机密性：Confidentiality，指保证信息不被非授权访问。

完整性：Integrity，指信息在生成、传输、存储和使用过程中不应被第三方篡改。

可用性：Availability，指授权用户可以根据需要随时访问所需信息。

其它信息安全性质：可靠性，不可抵赖性，可审查性，可控性4．信息安全基础研究的主要内容：密码学研究和网络信息安全基础理论研究密码理论是信息安全的基础，信息安全的机密性，完整性和抗否认性都依赖密码算法密码学的主要研究内容是：加密算法（保护信息机密性）消息认证算法（保护信息的完整性）数字签名算法（保护信息的抗否认性）密钥管理5．网络攻击方式：①泄密：将消息透露给未被授权的任何人或程序②传输分析：分析通信双方的通信模式③伪装：欺诈源向网络中插入一条消息④内容修改：对消息内容进行插入、删除、转换或修改⑤顺序修改：对通信双方的消息顺序进行插入、删除或重新排序⑥计时修改：对消息的延时和重放⑦发送方否认：发送方否认发过来某消息⑧接收方否认：接收方否认接收到某消息6．安全理论的主要内容：身份认证、授权和访问控制、安全审计和安全协议7．安全技术：防火墙技术、漏洞扫描和分析、入侵检测、防病毒等8．平台安全：物理安全、网络安全、系统安全、数据安全、用户安全和边界安全物理安全是指保障信息网络物理设备不受物理损害，或是损坏时能及时修复或替换，通常是针对设备的自然损害、人为破坏或灾害损害而提出的网络安全的目标是防止针对网络平台的实现和访问模式的安全威胁9．信息安全管理研究：①安全策略研究，主要内容包括安全风险评估、安全代价评估、安全机制的制定以及安全措施的实施和管理等安全策略是安全系统设计、实施、管理和评估的依据②安全标准研究，主要内容包括安全等级划分、安全技术操作标准、安全体系结构标准、安全产品测评标准和安全工程实施标准等③安全测评研究，主要内容有测评模型、测评方法、测评工具、测评规程等第2章密码学基础1．研究各种加密方案的学科称为密码编码学，加密方案则被称为密码体制或者密码，研究破译密码的学科称为密码分析学数据安全基于密钥而不是算法的保密，也就是说，对于一个密码体制，其算法是可以公开的，但具体对于某次加密过程中所使用的密钥则是保密的2．根据密钥的使用方式分类：对称密码体制（秘密钥密码体制）和非对称密码体制（公钥密码体制）对称密码体制分为两类：序列密码或流密码，分组密码3．攻击密码体制一般有两种方法：密码分析和穷举攻击穷举攻击是指攻击者对一条密文尝试所有可能的密钥，直到把它转化成为可读的有意义明文如果无论有多少可以使用的密文，都不足以唯一地确定在该体制下地密文所对应的明文，则此加密体制是无条件安全的5．加密算法应该至少满足下面的两个条件之一：①破译密码的代价超出密文信息的价值②破译密码的时间超出密文信息的有效期满足上述两个条件之一的密码体制被称为在计算上是安全的第3章对称密码体制1．雪崩效应：明文或密钥的微小改变将对密文产生很大的影响2．弱密钥：DES算法在每次迭代时都有一个子密钥供加密用，如果一个外部密钥所产生的所有子密钥都是一样的，则这个密钥就称为弱密钥。

《保密技术管理》期末考试范围知识点总结第一章绪论一、保密技术概念是指保护秘密信息安全，避免秘密信息失窃和泄漏的所有相关保障性技术。

从广义上讲，指所有避免秘密信息泄漏的技术。

这里所说的秘密信息不单单指国家秘密，还可以指商业秘密、工作秘密，乃至个人隐私。

二、保密技术与信息安全技术关系（1）保密技术与信息安全技术具有一路的核心内容，即确保信息保密性。

（2）保密技术与信息安全技术在安全需求、保护对象和保护品级等方面不尽相同，发展至今成为既彼此关联，又各自独立的两门技术学科。

（3）总之，保密技术与信息安全技术既有一路的基础性技术，也有彼此不能覆盖的技术领域，保密的目标有赖于二者一路的基础支撑和保障作用。

3、保密技术发展历程第一阶段：通信保密发展时期（20世纪40年代-70年代）第二阶段：计算机及网络保密发展时期（20世纪80年代-90年代）第三阶段：信息保障与全方位保障技术阶段（20世纪90年代以后）4、保密技术分类（从信息安全的角度）物理安全保密技术：防窃听、防窃照、防复印、信息清除、涉密物品管控等平台安全保密技术：身份辨别、信息认证、访问控制等数据安全保密技术：加密、容灾恢复、信息隐藏、数据备份等通信安全保密技术：猝发通信、通信干扰等网络安全保密技术：防火墙、入侵检测系统、网络隔离等五、保密技术体系框架（文字描述，不用画图）（1）保密技术可以按照技术对保密的支撑作用和功能特点划分成保密防护技术和保密检查技术两大类，直接表现了保密技术的对抗性特点。

同时组成体系框架图中的最底层。

（2）保密技术可以按照应用对象进一步细分，划分为网络保密技术、通信保密技术、物理安全保密技术、TEMPEST、保密检测技术。

在体系框架图中的组成保密防护技术和保密检查技术的上一层。

（3）网络保密技术和通信保密技术都以密码技术、信息隐藏技术作为基础技术，同时网络保密技术还包括身份认证、访问控制、监控审计、边界防护和主机安全等技术。

通信保密技术可以划分为有线通信保密技术和无线通信保密技术。

第1章信息安全概述1.广义的信息安全是指网络系统的硬件，软件及其系统中的信息受到保护.2.信息安全威胁从总体上可以分为人为因素的威胁和非人为因素的威胁。

人为因素的威胁包括无意识的威胁和有意识的威胁。

非人为因素的威胁包括自然灾害、系统故障和技术缺陷等。

3.信息安全不仅涉及技术问题，而且还涉及法律、政策和管理问题。

信息安全事件与政治、经济、文化、法律和管理紧密相关。

4•网路不安全的根本原因是系统漏洞、协议的开放新和人为因素。

人为因素包括黑客攻击、计算机犯罪和信息安全管理缺失。

5•保密性、完整性、可用性、可控性和不可否认性是从用户的角度提出的最基本的信息服务需求，也称为信息安全的基本特征。

6.怡0基于0$1参考互连模型提出了抽象的网络安全体系结构，定义了五大类安全服务（认证（鉴别））服务、访问控制服务、数据保密性服务、数据完整性服务和抗否认性服务、八大种安全机制（加密机制、数字签名机制、访问控制机制、数据完整性机制、认证机制、业务流填充机制、路由控制机制和公证机制）和完整的安全管理标准。

7.信息安全既涉及高深的理论知识，又涉及工程应用实践。

一个完整的信息安全保障体制系框架由管理体系、组织机构体系和技术体系组成。

技术体系可划分为物理安全、网络安全、信息安全、应用安全和管理安全五个层次，全面揭示了信息安全研究的知识体系和工程实施方案框架。

第2章信息保密技术1.密码学的发展大致经历了手工加密阶段、机械加密阶段和计算机加密阶段。

密码技术是现代信息安全的基础和核心技术，它不仅能够对信息加密，还能完成信息的完整性验证、数字签名和身份认证等功能。

按加密密钥和解密密钥是否相同，密码体制可分为对称密码体制和非对称密码体制。

对称密码体制又可分为序列密码和分组密码。

2•移位密码、仿射密码、维基利亚密码和置换密码等是常用的古典密码案例，虽然在现代科技环境下已经过时，但它们包含的最基本的变换移位和代替在现代分组密码设计中仍然是最基本的变换。