21、密码协议安全保障解析

密码协议安全保障解析

1. 可证明安全概述

在密码学领域，密码协议极易出错，存在难以察觉的漏洞。因此，不同背景的研究人员普遍认为，应采用形式化方法对密码协议进行安全分析。可证明安全方法应运而生，该方法在“标准”且被广泛认可的复杂性理论假设（如分解因数的难解性）下证明协议的安全性。其通常需要完成以下三步：
1. 明确安全目标的定义。
2. 设计协议。
3. 证明在某些标准复杂性理论假设成立的情况下，协议能够实现其目标。

许多研究人员认为，所有“基本”的密码原语都应具备可证明的安全性。在可证明安全领域，取得了一些新颖的定义性成果：
- Goldwasser、Micali 等人提出了概率加密和数字签名。
- Blum – Micali 和 Yao 提出了伪随机数生成。
- Bellare、Rogaway 等人提出了认证。

常见的安全目标包括单边实体认证安全、双边实体认证安全、单边认证密钥安全和双边认证密钥安全。我们试图为这些安全目标制定类似加密、伪随机生成器或数字签名等原语的安全规范保障。

2. 认证的安全定义

Bellare 和 Rogaway 率先提出了用于认证和认证密钥建立协议安全的计算模型。在该模型中，相互认证的定义简单而强大，即任何对手实际上都像一条可信的线路（如果不是损坏的线路），这一思想通过匹配对话的概念进行形式化。认证密钥交换的定义旨在保护会话密钥，对手无法获取有关会话密钥的任何有用信息，这与概率加密的安全形式化类似。

该模型中具体讨论了四个协议：
| 协议名称 | 协议描述 |
| ---- | ---- |
| M