33、身份识别与认证技术详解

身份识别与认证技术详解

1. 引言

在现实生活中，面对面交流时我们通常能知晓对方身份，或通过熟人介绍了解对方。然而，在电子世界里，情况截然不同。例如，当Bob收到Alice声称在国外遭抢劫急需钱付酒店账单的消息时，他如何确认这确实是Alice发出的呢？类似的情况在电子世界中频繁出现，如网站索要信用卡号、计算机请求建立VPN隧道、移民处的RFID阅读器读取护照电子数据、手机基站与移动设备建立连接等。因此，身份识别和消息认证在电子通信中显得尤为重要。

2. 身份识别方案

2.1 基本要求与通用步骤

身份识别协议需防范以下两种滥用情况：一是若Eve拦截传输信息，她之后不能冒充Alice；二是Bob不能冒充Alice。这就排除了仅由Alice向Bob发送消息的简单方式。大多数身份识别方案包含三个步骤：
1. Alice向Bob发送信息。
2. Bob向Alice发出挑战。
3. Alice作出回应。

若Alice的回应令Bob满意，他就会认为与自己交流的确实是Alice。

2.2 基于对称密钥的简单系统

若Alice和Bob事先为对称密码系统商定了一个秘密密钥sk，使用加密函数encsk和解密函数decsk（如AES），则可以采用一个简化系统：
1. Bob向Alice发送随机消息x作为挑战（在AES中可能是128位字符串）。
2. Alice将y = encsk(x)发送给Bob。
3. Bob检查decsk(y)是否等于x。若Alice要证明某消息z来自她，可将(y, z, h(y, z))发送给Bob，其中h是公开的安全哈希函数。