7、公钥密码学与模块化指数技术解析

公钥密码学与模块化指数技术解析

1. 无线传感器网络中的公钥密码学（PKC）

在无线传感器网络（WSN）这类存在硬件限制的小型设备和网络中，信息安全大多采用秘密密钥密码学。这是因为秘密密钥密码学的算法计算复杂度较低，适合硬件资源有限的设备。而且，在传感器设备安装前嵌入会话密钥是较为理想的做法。不过，更新会话密钥存在一定开销，因为需要合适的通信和足够的内存空间，同时还需一个合适的协议来同步网络中所有节点的会话密钥。但在同步过程中，秘密密钥密码学无法确保会话密钥的保密性，这是一个不容忽视的缺点。

而公钥密码学（PKC）通常被认为速度相对较慢，执行时需要较多的电力，因此架构开销较高。不过，借助硬件/软件协同设计技术，基于PKC的技术可应用于许多WSN。设计者的目标应是构建轻量级硬件架构，高效利用有限资源来实现PKC。

2. 对PKC可能的攻击

密码学有两个方面，即密码编码学和密码分析学。密码编码学的任务是构建强大的PKC，而密码分析学则是对密文、加密算法或整个密码系统进行分析，旨在破解已建立的密码系统或找出其中的薄弱环节。密码分析者的目标不仅包括PKC，还涉及秘密哈希、数字签名标准（DSS）等其他密码学方法。

密码分析的反作用对密码编码者来说是积极的，他们可以利用密码分析者发现的缺陷来改进自己的密码系统，设计出更强大的密码系统。密码分析者在破解密码技术时可能会取得以下两种成果：
- 完全破解加密代码，在不了解私钥的情况下获取原始消息。
- 缩小可能的密钥集规模，使尝试法所需的密钥集变小。

第一种成果会完全破坏密码编码者的设计，而第二种则会削弱设计。大多数情况下，密码分析者会取得第二种成果，从而帮助密码编