46、实用认证与密钥交换协议分析

实用认证与密钥交换协议分析

1. 引言

在安全通信领域，认证和密钥交换协议起着至关重要的作用。一个完美的实用安全协议应能抵御各种攻击，但由于攻击类型繁多，难以对所有已知攻击进行建模。因此，我们将对几种主要的实用认证和密钥交换协议进行分析，包括 Wide - Mouth Frog 协议、Yahalom 协议和 Needham–Schroeder 协议。

2. Wide - Mouth Frog 协议

2.1 协议概述

Wide - Mouth Frog 协议使用对称密钥进行安全通信。其中，Alice 和 Bob 之间的密钥 $k_{AB}$ 由 Trent、Alice 和 Bob 私有共享，Alice 和 Trent 共享密钥 $k_{AT}$，Bob 和 Trent 共享密钥 $k_{BT}$。

2.2 协议流程

1. Alice 发起请求 ：
   • Alice 通过通道 $CAI$ 接收外部消息 $D$（记为 $r_{CAI}(D)$）。
   • 若 $k_{AB}$ 未建立，她通过 $rsg_{k_{AB}}$ 生成随机会话密钥 $k_{AB}$。
   • 用 $k_{AT}$ 加密密钥请求消息 $T_A,B,k_{AB}$（记为 $enc_{k_{AT}}(T_A,B,k_{AB})$），其中 $T_A$ 是 Alice 的时间戳。
   • 通过通道 $CAT$ 向 Trent 发送 $A,ENC_{k_{AT}}(T_A,B,k_{AB})$（记为 $s_{CAT}(A,