3、密码协议分析与规范约束缩小技术

密码协议分析与规范约束缩小技术

避免攻击的机制

在密码学协议中，为避免特定攻击，有几种简单且低成本的机制。一种是在多方计算（MPC）结束返回密文块时，代理向客户端发送注入随机数的安全哈希值。后续当随机数在发送到一次性邮箱地址的消息中被发现时，就能轻松验证其是否与SCI构造期间发送给客户端的哈希随机数匹配。这样一来，只要事后能检测到代理的不当行为，就无需假定密钥的初始纯洁性。另一种成本稍高的方法是，代理向客户端发送一个零知识证明，表明其知晓注入的随机数，客户端可借此停止协议并防止攻击。

Wang等人仅提及双方使用通用MPC计算加密消息中加密随机数部分的块，但指定MPC的输出发送给代理。若不假定密钥初始纯洁性，还可将输出发送给客户端而非代理。例如，若使用混淆电路（如他们对预期SCI开销的分析），可反转混淆者和评估者的角色，这在通信开销上可能更高效，因为客户端无论如何都需要此输出生成密文的其余部分。

对TLS协议的分析

引入的攻击因TLS会话恢复的密钥格式要求而被排除，但分析表明，TLS的SCI证明（使用特定构造）必须明确利用TLS会话密钥的初始纯洁性。提出的修改后的SCI构造似乎可避免假定会话密钥的初始纯洁性，但这些构造仍需新的安全证明。若客户端和代理的计算能力不同，即便协议只是将MPC的输出从代理改为客户端，也需考虑性能问题。

密码协议分析工具与背景

形式化分析密码协议已成为重写技术在安全领域最成功的应用之一。现有大量相关文献及多种工具，如NRL协议分析器、FDR、ProVerif、AVISPA、Maude - NPA、Scyther、AKISS和Tamarin等。同时，扩展这些工具以推理不同类型的密码属性（即等式