23、理解现代密码学中的密钥管理与应用

理解现代密码学中的密钥管理与应用

1 密钥管理的重要性

在几乎每一个使用密码学和加密技术的安全系统中，密钥管理过程代表了其薄弱环节。从设计者的角度来看，一个设计得当的密钥管理过程必须是每个安全系统的核心。而对于攻击者来说，密钥管理过程往往是突破口。因此，无论是设计还是破解安全系统，密钥管理都是至关重要的。

密钥管理不仅是一个复杂的过程，还涉及到多个活动和任务，包括密钥的生成、分发、存储和销毁。这些活动贯穿于密钥的整个生命周期，每一个环节都需要严格管理和控制，以确保系统的安全性。

1.1 密钥管理的定义

根据RFC 2828，密钥管理是指“在密码系统中处理和控制密码密钥及相关材料（如初始化值）在其生命周期中的过程，包括订购、生成、分发、存储、加载、托管、归档、审计和销毁材料”。这一定义涵盖了密钥管理的所有关键活动。

2 密钥生命周期

每个加密密钥都有一个生命周期，可以分为四个主要阶段：生成、分发、存储和销毁。这些阶段不仅相互关联，而且每个阶段都有其独特的挑战和要求。

2.1 密钥生成

除非是在无需密钥的密码系统领域，否则使用密码系统总是以某种方式需要生成密码密钥及相关材料（例如，初始化向量IV）。生成这些材料需要使用随机比特生成器（RBG）。随机比特生成器可以直接用于生成密码密钥，也可以用于初始化伪随机比特生成器（PRBG），后者再生成所需的密码密钥。

类型	描述
直接生成