SSL算法解密分析
ice RSA公鑰加密在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)中被廣泛使用在認(rèn)證和加密?？梢詮腞SA Data Security Inc.獲得的RSA公鑰加密許可證。公鑰加密是使用一對(duì)非對(duì)稱的密碼加密或解密的方法。每一對(duì)密碼由公鑰和私鑰組成。公鑰被廣泛發(fā)布。私鑰是隱密的，不公開。用公鑰加密的數(shù)據(jù)只能夠被私鑰解密。反過來，使用私鑰加密的數(shù)據(jù)只能用公鑰解密。這個(gè)非對(duì)稱的特性使得公鑰加密很有用。
使用公鑰加密法認(rèn)證
認(rèn)證是一個(gè)身份認(rèn)證的過程。在下列例子中包括甲和乙，公鑰加密會(huì)非常輕松地校驗(yàn)身份。符號(hào){數(shù)據(jù)} key意味著"數(shù)據(jù)"已經(jīng)使用密碼加密或解密。假如甲想校驗(yàn)乙的身份。乙有一對(duì)密碼，一個(gè)是公開的，另一個(gè)是私有的。乙透露給甲他的公鑰。甲產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)信息發(fā)送給乙。甲——〉乙：random-message?乙使用他的私鑰加密消息，返回甲加密后的消息。 乙——〉甲：{random-message}乙的私鑰
甲收到這個(gè)消息然后使用乙的以前公開過的公鑰解密。他比較解密后的消息與他原先發(fā)給乙的消息。如果它們完全一致，就會(huì)知道在與乙說話。任意一個(gè)中間人不會(huì)知道乙的私鑰，也不能正確加密甲檢查的隨機(jī)消息。
除非你清楚知道你加密的消息。用私鑰加密消息，然后發(fā)送給其他人不是一個(gè)好主意。因?yàn)榧用苤悼赡鼙挥脕韺?duì)付你，需要注意的是：因?yàn)橹挥心悴庞兴借€，所以只有你才能加密消息。所以，代替加密甲發(fā)來的原始消息，乙創(chuàng)建了一個(gè)信息段并且加密。信息段取自隨機(jī)消息（random-message）并具有以下有用的特性：
1. 這個(gè)信息段難以還原。任何人即使偽裝成乙，也不能從信息段中得到原始消息；
2. 假冒者將發(fā)現(xiàn)不同的消息計(jì)算出相同的信息段值；
3. 使用信息段，乙能夠保護(hù)自己。他計(jì)算甲發(fā)出的隨機(jī)信息段，并且加密結(jié)果，并發(fā)送加密信息段返回甲。甲能夠計(jì)算出相同的信息段并且解密乙的消息認(rèn)證乙。
這個(gè)技術(shù)僅僅描繪了數(shù)字簽名。通過加密甲產(chǎn)生的隨機(jī)消息，乙已經(jīng)在甲產(chǎn)生的消息簽名。因此我們的認(rèn)證協(xié)議還需要一次加密。一些消息由乙產(chǎn)生：
甲——〉乙：你好，你是乙么?
乙——〉甲：甲，我是乙
{信息段[甲，我是乙] } 乙的私鑰
當(dāng)你使用這個(gè)協(xié)議，乙知道他發(fā)送給乙的消息，他不介意在上面簽名。他先發(fā)送不加密的信息，"甲，我是乙。"，然后發(fā)送信息段加密的消息版本。甲可以非常方便地校驗(yàn)乙就是乙，同時(shí)，乙還沒有在他不想要的信息上簽名。
提交公鑰
那么，乙怎樣以可信的方式提交他的公鑰呢？看看認(rèn)證協(xié)議如下所示：
甲——〉乙：你好
乙——〉甲：嗨，我是乙，乙的公鑰
甲——〉乙：prove it
乙——〉甲：甲，我是乙 {信息段[甲，我是乙] } 乙的私鑰
在這個(gè)協(xié)議下，任何人都能夠成為"乙"。所有你所要的只是公鑰和私鑰。你發(fā)送給甲說你就是乙，這樣你的公鑰就代替了乙的密碼。然后，你發(fā)送用你的私鑰加密的消息，證明你的身份。甲卻不能發(fā)覺你并不是乙。為了解決這個(gè)問題，標(biāo)準(zhǔn)組織已經(jīng)發(fā)明了證書。一個(gè)證書有以下的內(nèi)容：
* 證書的發(fā)行者姓名
* 發(fā)行證書的組織
* 標(biāo)題的公鑰
* 郵戳
證書使用發(fā)行者的私鑰加密。每一個(gè)人都知道證書發(fā)行者的公鑰（這樣，每個(gè)證書的發(fā)行者擁有一個(gè)證書）。證書是一個(gè)把公鑰與姓名綁定的協(xié)議。通過使用證書技術(shù)，每一個(gè)人都可以檢查乙的證書，判斷是否被假冒。假設(shè)乙控制好他的私鑰，并且他確實(shí)是得到證書的乙，就萬事大吉了。
這些是修訂后的協(xié)議：
甲——〉乙：你好
乙——〉甲：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
甲——〉乙：prove it
乙——〉甲：甲，我是乙 {信息段[甲， 我是乙] } 乙的私鑰
現(xiàn)在當(dāng)甲收到乙的第一個(gè)消息，他能檢查證書，簽名（如上所述，使用信息段和公鑰解密），然后檢查標(biāo)題（乙的姓名），確定是乙。他就能相信公鑰就是乙的公鑰和要求乙證明自己的身份。乙通過上面的過程，制作一個(gè)信息段，用一個(gè)簽名版本答復(fù)甲。甲可以校驗(yàn)乙的信息段通過使用從證書上得到的公鑰并檢查結(jié)果。
如果一個(gè)黑客，叫H?甲——〉H：你好
H——〉不能建立一個(gè)令甲相信的從乙的消息。
交換密碼（secret）
一旦甲已經(jīng)驗(yàn)證乙后，他可以發(fā)送給乙一個(gè)只有乙可以解密、閱讀的消息：
甲——〉乙：{secret}乙的公鑰
唯一找到密碼的方法只有使用乙的私鑰解碼上述的信息。交換密碼是另一個(gè)有效使用密碼加密的方法。即使在甲和乙之間的通訊被偵聽，只有乙才能得到密碼。
使用密碼作為另一個(gè)secret-key增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性，但是這次這是一個(gè)對(duì)稱的加密算法（例如DES、RC4、IDE甲）。因?yàn)榧自诎l(fā)送給乙之前產(chǎn)生了密碼，所以甲知道密碼。乙知道密碼因?yàn)橐矣兴借€，能夠解密甲的信息。但他們都知道密碼，他們都能夠初始化一個(gè)對(duì)稱密碼算法，而且開始發(fā)送加密后的信息。這兒是修定后的協(xié)議：
甲——〉乙：你好
乙——〉甲：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
甲——〉乙：prove it
乙——〉甲：甲，我是乙 {信息段[甲，我是乙] }乙的私鑰
甲——〉乙：ok 乙，here is a secret {secret}乙的公鑰
乙——〉甲：{some message}secret-key
黑客竊聽
那么如果有一個(gè)惡意的黑客H在甲和乙中間，雖然不能發(fā)現(xiàn)甲和乙已經(jīng)交換的密碼，但能干擾他們的交談。他可以放過大部分信息，選擇破壞一定的信息（這是非常簡(jiǎn)單的，因?yàn)樗兰缀鸵彝ㄔ挷捎玫膮f(xié)議）。
甲——〉H：你好
H——〉乙：你好
乙——〉H：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
H——〉甲：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
甲——〉H：prove it
H——〉乙：prove it
乙——〉H：甲，我是乙 {信息段[甲，我是乙] }乙的私鑰
H——〉甲：甲，我是乙 {信息段[甲，我是乙] }乙的私鑰
甲——〉H：ok 乙，here is a secret {secret} 乙的公鑰
H——〉乙：ok 乙，here is a secret {secret} 乙的公鑰
乙——〉H：{some message}secret-key
H——〉甲：Garble[{some message}secret-key ]
H忽略一些數(shù)據(jù)不修改，直到甲和乙交換密碼。然后H干擾乙給甲的信息。在這一點(diǎn)上，甲相信乙，所以他可能相信已經(jīng)被干擾的消息并且盡力解密。
需要注意的是，H不知道密碼，他所能做的就是毀壞使用秘鑰加密后的數(shù)據(jù)?；趨f(xié)議，H可能不能產(chǎn)生一個(gè)有效的消息。但下一次呢？
為了阻止這種破壞，甲和乙在他們的協(xié)議中產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)碼消息（message authentication code）。一個(gè)校驗(yàn)碼消息（MAC）是一部分由密碼和一些傳輸消息產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。信息段算法描述的上述特性正是它們抵御H的功能：
MAC= Digest[some message，secret ]
因?yàn)镠不知道密碼，他不能得出正確的值。即使H隨機(jī)干擾消息，只要數(shù)據(jù)量大，他成功的機(jī)會(huì)微乎其微。例如，使用HD5（一個(gè)RSA發(fā)明的好的加密算法），甲和乙能夠發(fā)送128位MAC值和他們的消息。H猜測(cè)正確的MAC的幾率將近1/18，446，744，073，709，551，616約等于零。
這是又一次修改后的協(xié)議：
甲——〉乙：你好
乙——〉甲：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
甲——〉乙：prove it
乙——〉甲：嗨，我是乙，乙的校驗(yàn)
甲，我是乙
{信息段[甲，我是乙] } 乙的私鑰
ok 乙，here is a secret {secret} 乙的公鑰
{some message，MAC}secret-key
現(xiàn)在H已經(jīng)無技可施了。他干擾了得到的所有消息，但MAC計(jì)算機(jī)能夠發(fā)現(xiàn)他。甲和乙能夠發(fā)現(xiàn)偽造的MAC值并且停止交談。H不再能與乙通訊。
