50、PKCS 11与SSL/TLS协议的安全问题及攻击分析

PKCS #11与SSL/TLS协议的安全问题及攻击分析

1. PKCS #11的安全问题与攻击手段

1.1 密钥完整性确认

在使用PKCS #11时，密钥的完整性必须通过简单的算术检查来确认，例如检查 dp ≡ d mod p 和 n = p · q 是否成立。

1.2 对称密钥的封装与解封技术

PKCS #11支持两种使用公钥技术封装对称密钥的机制：
- CKM_RSA_PKCS（PKCS #1 RSA）
- CKM_RSA_X_509（X.509 Raw RSA）

其中，CKM_RSA_X_509机制在加密前不对数据进行填充或处理，只是将字节串转换为整数，进行“原始”的RSA幂运算，再将结果转换回字节串。加密令牌为 T = k^e mod n ，其中 e 是公钥指数， k 是要导出的密钥， n 是模数。这种简单的方法在使用小公钥指数加密时，会使导出的密钥容易受到攻击。

1.3 无填充的小公钥指数攻击

在这种攻击中，明文密钥在给定字段中右对齐，并在左侧用零填充到RSA加密块的大小。例如，对于128位密钥 k = k1k2 ... k128 ，会在前面添加零位 0102 ... 0l−128k1k2 ... k128 ，其中 l 是模数的长度。加密结果为 T = k^e mod n