密码学基础知识（九）密钥管理

密钥管理：

前面说过，密钥是保密系统的核心。那对密钥的管理自然很重要：

密钥管理有：

1. 密钥生成：主要是密钥生成器，产生伪随机序列；

2. 密钥的分配和协商：生成后就要分发出去，有集中式和分布式两种，就是有KDC的根据用户要求发密钥，没有的根据主机相互协商生成共同密钥。

3. 密钥的保护和存储：密钥存储要保证密钥的机密性完整性真实性。

4. 密钥的更换和装入：不能超期使用密钥，一旦泄露就要更换和撤销，装入可以主机主密钥装入或终端主密钥装入。

在密钥的生命中，有四个状态：使用前，使用中，使用后，过期。

一生中有12个阶段，当然不是什么赢取白富美走上人生巅峰了：

1.用户登记，成为授权用户了；2.用户初始化，建立用于安全的操作系统；3.密钥生成，密钥生成器生成，可以是用户自己生成也可是可信机构分发；4.密钥安装，安装在一个实体或软件中以便使用；5.密钥登记，密钥材料记录在案，绑定实体身份；6.密钥的正常使用；7.密钥更新；8.密钥备份，两种：密钥托管和使用秘密共享协议；9.密钥恢复；10.密钥存档，是密钥使用后状态；11.密钥撤销，出事了，密钥不能再用了；12.注销与销毁，革命成功，赶快撤离。

密钥建立协议：密钥管理核心部分，包括密钥分发和密钥协商。密钥分发：一方生成密钥，通过某种方式发放给他人；密钥协商：参与保密通信的各方协商出一个共同密钥。

管理密钥的层次结构：

1. 会话密钥：两个通信终端交换数据时使用的密钥

2. 密钥加密密钥：对将要传送的会话密钥加密，也叫二级密钥或辅助密钥

3. 主密钥：由用户选定或系统分配，用户专有密钥。

主密钥对密钥加密密钥保护，密钥加密密钥对会话密钥保护。

说说密钥分配：

肯定分为分为公钥密钥分配和秘密密钥分配啊

公开密钥分配：广播式，目录式：可信机构建立目录<用户，公钥>，带认证的：目录基础上，想知道B的公钥就要去问客服，公开密钥证书分配：在前者基础上，公钥证书上有用户身份公钥和一些其他的，这样认证证书即可知道一切。

私密密钥分配：

无中心：有共享密钥：即密钥加密密钥

无共享密钥：三次握手，没有身份认证

有中心：在我看来，KDC就是可信第三方。

NS密钥分配协议：密钥分配中心C，A，B通信。

A有K_AC ，B有K_BC ，A想通信B，C就给A一个会话密钥K_AB和一个证书：E-K_BC(ID_A,K_AB)，然后A把证书给B，B一解密就得到会话密钥了。

其他密钥分配基本基于NS分配。

总结密钥分配协议：A想要和B通信，就要有底层的会话密钥K_AB，怎么安全的传递密钥呢，你可以直接选一个密钥加密密钥来加密会话密钥，然后直接给B，只要B也知道这个密钥机密密钥。然而大多数时候不能这么有默契，就需要密钥分配中心KDC了，它作为可信第三方，经典的通信见NS密钥分配。

密钥协商技术：

很明显，我认为这个KDC不靠谱，不实用，那咋整，于是协商这种方式出现了。

Diffie-Hellman密钥交换协议：

容易受到中间人攻击，就是A和B没有身份认证。C把两人消息全截获，然后分别发送自己的消息建立和A,B的共享密钥，A,B就都蒙在鼓里。

由于这个致命缺点，之后这个改进成了端对端协议。

秘密备份的两种方式：

秘密共享和密钥托管。

秘密共享：把密钥分给一些人，这些人一上交就把密钥恢复了，只有一部分人是不能恢复密钥的。就像银行的金库大门。

著名的有Shamir门限方案：基于多项式的拉格朗日插值公式

Asmuth-Bloom门限方案：基于中国剩余定理

密钥托管：就是人心更发杂，存在一个数据恢复密钥，可以推出解密密钥，我们将这个恢复密钥放在权威那以防不测。

三个部分：用户安全分量，密钥托管分量，数据恢复分量

ESS：单钥分组密码，密钥长度80，明文密文均64位，

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