Protokol o dohodě s klíčem - Key-agreement protocol

v kryptografie, a klíč-dohoda protokol je protokol přičemž dvě nebo více stran se může dohodnout na a klíč takovým způsobem, aby oba ovlivnily výsledek. Je-li to řádně provedeno, vylučuje to, aby nežádoucí třetí strany vynucovaly klíčovou volbu u smluvních stran. Protokoly, které jsou v praxi užitečné, také neodhalí žádné odposlechové straně, jaký klíč byl dohodnut.

Mnoho výměna klíčů systémy mají jednu stranu vygenerovat klíč a jednoduše tento klíč odeslat druhé straně - druhá strana nemá na klíč žádný vliv. Použitím protokolu o dohodě s klíčem se některým distribuce klíčů problémy spojené s takovými systémy.

Jediným způsobem implementace jsou protokoly, kde obě strany ovlivňují výsledný odvozený klíč dokonalé tajemství vpřed.

Exponenciální výměna klíčů

První veřejně známý[1] protokol veřejného klíče, který splňuje výše uvedená kritéria, byl Výměna klíčů Diffie – Hellman, ve kterém dvě strany společně umocnit generátor s náhodnými čísly takovým způsobem, že odposlouchávač nemůže proveditelně určit, jaká je výsledná hodnota použitá k vytvoření sdíleného klíče.

Exponenciální výměna klíčů sama o sobě neurčuje žádnou předchozí dohodu nebo následné ověření mezi účastníky. Byl tedy popsán jako anonymní klíčový dohodovací protokol.

Ověření

Anonymní výměna klíčů, jako je Diffie – Hellman, neposkytuje autentizaci stran, a proto je zranitelná útoky typu man-in-the-middle.

Byla vyvinuta široká škála kryptografických autentizačních schémat a protokolů, které poskytují dohodu s autentizovaným klíčem, aby se zabránilo útokům typu man-in-the-middle a souvisejícím útokům. Tyto metody obecně matematicky váží dohodnutý klíč na další dohodnutá data, například následující:

  • Páry veřejného / soukromého klíče
  • Sdílené tajné klíče
  • Hesla

Veřejné klíče

Široce používaným mechanismem pro porážku takových útoků je použití digitálně podepsáno klíče, které musí mít zaručenou integritu: pokud je Bobův klíč podepsán a důvěryhodná třetí strana ručící za svou identitu, Alice může mít značnou jistotu, že podepsaný klíč, který obdrží, není pokusem zachytit Evu. Když Alice a Bob mají infrastrukturu veřejného klíče, mohou digitálně podepsat dohodnutý klíč Diffie – Hellman nebo si vyměnit veřejné klíče Diffie – Hellman. Takto podepsané klíče, někdy podepsané a certifikační autorita, jsou jedním z primárních mechanismů používaných pro zabezpečení webový provoz (počítaje v to HTTPS, SSL nebo Zabezpečení transportní vrstvy protokoly). Další konkrétní příklady jsou MQV, YAK a ISAKMP součást sady protokolů IPsec pro zabezpečení komunikace internetovým protokolem. Tyto systémy však vyžadují, aby certifikační autority potvrdily shodu mezi informacemi o identitě a veřejnými klíči, aby správně fungovaly.

Hybridní systémy

Hybridní systémy používají kryptografii veřejného klíče k výměně tajných klíčů, které se poté používají v kryptografických systémech se symetrickým klíčem. Nejpraktičtější aplikace kryptografie používají kombinaci kryptografických funkcí k implementaci celkového systému, který poskytuje všechny čtyři požadované funkce zabezpečené komunikace (důvěrnost, integrita, autentizace a neodmítnutí).

Hesla[2]

Dohoda s klíčem ověřeným heslem protokoly vyžadují samostatné vytvoření hesla (které může být menší než klíč) způsobem, který je jak soukromý, tak zajištěný integritou. Jsou navrženy tak, aby odolávaly man-in-the-middle a dalším aktivním útokům na heslo a zavedené klíče. Například DH-VYROVNAT, SPEKE, a SRP jsou varianty Diffie – Hellman ověřené heslem.

Další triky

Pokud má člověk způsob zajištění integrity pro ověření sdíleného klíče přes veřejný kanál, může se zapojit do Výměna klíčů Diffie – Hellman odvodit krátkodobý sdílený klíč a následně ověřit shodu klíčů. Jedním ze způsobů je použití hlasově ověřeného načtení klíče, jako v PGPfone. Hlasová autentizace však předpokládá, že je nemožné, aby člověk uprostřed zastavil hlas jednoho účastníka druhému v reálném čase, což může být nežádoucí předpoklad. Tyto protokoly mohou být navrženy tak, aby fungovaly i s malou veřejnou hodnotou, jako je heslo. Byly navrženy variace na toto téma Bluetooth párovací protokoly.

Ve snaze vyhnout se použití dalších faktorů mimopásmového ověřování navrhli Davies a Price použití blokovací protokol z Ron Rivest a Adi Shamir, který byl předmětem útoku i následného vylepšení.

Sdílené tajné klíče

Kryptoměna tajného klíče (symetrická) vyžaduje počáteční výměnu sdíleného klíče způsobem, který je soukromý a zajištěný integritou. Po správném provedení je zabráněno útoku typu man-in-the-middle. Bez použití kryptografie s veřejným klíčem však může dojít k nežádoucím problémům se správou klíčů.

Viz také

Poznámky

  1. ^ Vidět Výměna klíčů Diffie – Hellman pro úplnější historii tajného i veřejného vývoje kryptografie veřejného klíče.
  2. ^ "Infekční nemoc". JAMA. 286 (2): 230. 2001-07-11. doi:10.1001 / jama.286.2.230-jbk0711-2-1. ISSN  0098-7484.