48、深度认证的密码学视角：授权链接认证探索

深度认证的密码学视角：授权链接认证探索

1. 相关工作与背景

近年来，远程认证机制和 5G 标准遭受了诸多攻击。为保障这些标准的安全性，可采用形式化方法、密码学等工具进行建模和证明。然而，当前形式化的缺失导致攻击日益增多。可证明密码学是解决这一问题的有效途径，它能帮助我们更好地理解安全模型、攻击者的目标和手段，以及攻击者可查询的预言机。

部分密码学原语已得到良好的形式化，如直接匿名认证（DAA），它能在保护平台用户隐私的同时实现可信计算机的远程认证。可证明密码学还成功用于形式化安全协议，如认证密钥交换。我们的目标是独立建模不同的安全组件，并将它们组合起来，以证明新安全机制的安全性。

此前，已有一些关于认证的研究，但存在不足。例如，Lauer 和 Kuntze 首次考虑了深度认证，但其解决方案缺乏安全证明和严格分析。软件认证与远程认证不同，它无法依靠密码学秘密来认证证明者设备。

2. 迈向授权链接认证

我们的核心贡献是在深度认证中实现层绑定，提出了一种新的原语——授权链接认证。它由逐步增强的原语构建而成，每个中间步骤都有双重作用：一方面，它形式化了对认证有独立意义的安全保证；另一方面，它为特定密码学原语能实现的保证提供了直观理解。

认证过程主要分为以下几个步骤：
1. 基本认证（Basic Attestation） ：这是架构中最基础的步骤，是一种抽象算法，用于在给定新鲜、诚实生成的随机数时，让单个参与方（如虚拟化平台的组件）生成其状态的认证。基本认证不使用密码学，而是在启动时使用根信任（RoT）对寄存器进行认证。
2. 认证认证（Authen