系列文章 隨機數在密碼學中的作用(四)應用介紹4

2021-10-24 01:27:54 字數 706 閱讀 9126

系列文章-隨機數在密碼學中的作用(四)應用介紹4

本期介紹隨機數在密碼學中生成金鑰的用法。

在對稱加密演算法體系中,一次有效金鑰有著重要應用,有些應用中也稱其動態隨機金鑰。即通訊雙方每次互動前先約定乙個新的金鑰,然後再用該金鑰進行通道加密等處理。

眾所周知,對於對稱加密演算法來說,金鑰的安全至關重要,一旦任意一方的金鑰被破解,那麼整個系統即被攻破。動態隨機金鑰的意義就在於,每次通訊時,雙方使用的金鑰都是變化的,破解方只能做到破解歷史金鑰中的一條,但無法攻破整個系統。因此可以增大破解成本,降低安全風險。同時,動態隨機金鑰可有效防止線路重放攻擊,因為金鑰每次都是變化的,所以同樣的密文無法還原出相同的明文,反之亦然。

至此,相信大家也能看出動態隨機金鑰應用中的兩點關鍵環節。第一點,金鑰的生成要具有隨機性。舉個反例:如果動態金鑰是具有規律性的,那麼只要破解了一條金鑰,其他金鑰經過分析也是能還原出來的。因此,必須保證金鑰的生成具有隨機性才能做到真正安全。目前越來越多的設計方,採用帶有真隨機數發生器的安全晶元來生成隨機數,以隨機數直接作為金鑰使用或者將其作為生成金鑰的種子來使用。第二點,如果對安全要求更高,要求每次通訊的金鑰都不能被破解,那就需要提公升金鑰的儲存和使用安全。建議借助安全晶元來進行金鑰生成、儲存、加密運算這一系列操作。因為安全晶元硬體和軟體的安全特性,使得想要破解片內金鑰,需要付出巨大人力、時間和財力成本。安全晶元破解難度遠大於mcu和其他通用類處理器或是flash,eeprom型別儲存器。

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