第12章 身份识别方案.ppt

1、第12章 身份识别方案,识别（identification）和身份验证（authentication）区别： 当说到身份验证时，通常存在一些承载信息的消息在通信双发之间交换，其通信的一方或双方需要被验证。 识别（有时称为实体验证）是对一个用户身份的实时验证，它不需要交换承载信息的消息。,一个安全的识别协议至少应该满足以下两个条件： 证明者A能向验证者B证明他的确是A； 在证明者A向验证者B证明他的身份后，验证者B没有获得任何有用的信息，B不能模仿A向第三方证明他是A。,无线网络中通常使用质询-响应识别（challenge-response identification）或强识别方案： A通过密

2、码和用户名向B登记。 B发给A一个随机号码（质询） A用一个随机号码的加密值答复，其中使用了A的密码作为密钥完成加密（响应）。 B证明A确实拥有密钥（密码）。,12.1 Schnorr身份识别方案,用户A将其身份名I及公开密钥送交验证者B。验证者根据TA的数字签名来验证用户A的公开密钥； 用户A任选一整数r，1 rq-1计算X=rmodp，并将X送给验证者B； 验证者B任选一整数e0,2t-1，送给用户A； 用户A送给验证者B：y=r+semod q； 验证者B验证： 。,安全性分析 针对一般交互式用户身份证明协议，都必须满足以下三种性质。 完全性（Completeness）：若用户与验证者双

3、方都是诚实地执行协议，则有非常大的概率（趋近于1），验证者将接受用户的身份。 健全性或合理性（Soundness）：若用户根本不知道与用户名字相关的密钥，且验证者是诚实的，则有非常大的概率，验证者将拒绝接受用户的身份。 隐藏性（Witness hiding）：若用户是诚实的，则不论协议进行了多少次以及不论任何人（包括验证者）都无法从协议中推出用户的密钥，并且无法冒充用户的身份。,12.2 Okamoto身份识别方案,A随机选择两个数 ，并计算； A将他的证书 和X发送给B； B通过检测 真来验证TA的签名； B随机选择一个数 ，并将e发送给A； A计算 并将y1，y2发给B； B验证 。,12

4、. 3 Guillou-Quisquater身份识别方案,A随机选择一个整数 并计算； A将他的证书 和X发送给B； B通过检测 真来验证TA的签名； B随机选择一个数 ，并将e发送给A； A计算 并将y发送给B； B验证 。,12.4 基于身份的身份识别方案,12.4.1 Shamir的基于身份的密码方案的基本思想 安全性主要依赖于以下几个方面： 所使用的密码变换（诸如加密变换、签名变换等）的安全性； 存储在密钥产生中心的特权信息的保密性； 在密钥产生中心给用户颁布Smart卡之前所完成的识别检测的严格性（要求用户 提供的身份确实能唯一确定用户，而且用户不能否认）； 为了阻止用户的Smart

5、卡的丢失、复制或未授权的使用，用户所采取的措施。,公钥签名方案和基于身份的签名方案之间的差别,要实现shamir的基于身份的密码方案的思想，我们需要一个具有下列两个附加条件的公钥密码体制： 当知道种子时，秘密密码能从公钥中很容易地求出。 从一对特定的公开密钥和秘密密钥求出它们的种子是困难的。,12.4.2 Guillou-Quisquater的基于身份的识别协议,A随机选择一个整数 并计算 A把ID(A)和X发送给B； B计算 ； B随机选择一个数 ，并将e发送给A； A计算 并将y发送给B； B验证 。,12.5 转换身份识别为签名方案,Schnorr签名方案 设p及q是一个大素数，且q|(

6、p-1)，在Zp上离散对数问题是难处理的。设Zp*是一个阶为q的元素。H是一个Hash函数。， ， 。值 是公开的，s是保密的。对 和一个（秘密的）随机数r Zq*，定义对消息m的签名，其中 ， 。对m,X Zp*和y Zq，定义 。,Okamoto签名方案,当A对消息签名m时，首先随机选择两个数 ，然后计算：， ，A对消息m的签名是三重组(e,y1,y2)。当接收者B收到签名(e,y1,y2)时，B计算 ，并验证 。,Guillou-Quisquater签名方案,A对消息的签名过程为： 随机选择一个整数 并计算； 计算 ； 计算 ，A对消息m的签名是对(e,y)。 接收者B验证签名的过程为：

7、 获得A的公钥n,b,v； 计算 和 ； 验证是否有e=e，如果e=e，则B接受A的签名，否则，拒绝。,小结,本章主要介绍了三类身份识别方案：Schnorr身份识别方案、Okamoto身份识别方案、Guillou-Quisquater身份识别方案。这些方案都是较实用的识别方案。 在识别协议中，有两类协议是特别诱人的，一类是零知识识别协议，另一类是基于身份的识别协议。有关零知识识别协议的典型代表是Feige-Fiat-Shamir识别协议。有关基于身份的识别协议是Shamir首次提出的一种观点。 Brickell及McCurley将Schnorr协议中的参数略做修改，发展出一种美国Sandia国家实验室所用的协议。该协议数学理论上较Schnorr协议更完整。,