4、密码学认证与不可否认性基础

密码学认证与不可否认性基础

1. 认证机制概述

在信息传输过程中，确保消息的完整性和真实性至关重要。对称和非对称加密技术在这方面发挥着关键作用，常见的认证机制包括消息认证码（MAC）、哈希消息认证码（HMAC）和数字签名。

1.1 消息认证码（MAC）

MAC 使用对称加密函数生成。发送方通过特定的密码块链接（CBC）模式操作，将明文消息分成数据块，每个块加密时结合上一次加密的密文，最终 MAC 为最后一个密文块的前半部分。双方使用相同的加密算法、对称密钥和加密函数。
- 工作流程 ：
1. 发送方从明文中生成 MAC，并将明文消息和 MAC 发送给接收方。
2. 接收方从接收到的明文中生成自己的 MAC。
3. 接收方比较接收到的 MAC 和新生成的 MAC，如果匹配，则验证了消息的完整性和真实性。

1.2 哈希消息认证码（HMAC）

HMAC 使用哈希算法代替对称加密。哈希函数将任意大小的数据映射为固定大小的数据，且输入的微小差异会导致输出的巨大差异。一个合格的加密哈希函数需具备以下特性：
- 抗前像性 ：已知哈希结果 h，无法根据 h 确定原始消息 m（h = hash(m)）。
- 抗第二前像性 ：已知消息 m 和哈希结果 h，无法找到另一个消息 g，使得 hash(m) = hash(g)。
- 抗碰撞性 ：无法找到任意两个不同的消息 m 和 g，使得 hash(m) = hash(g)。

<