內(nèi)容的維度來看,密碼技術包括密碼編碼、實現(xiàn)、協(xié)議、安全防護、分析破譯,以及密鑰的產(chǎn)生、分發(fā)、傳遞、使用、銷毀等。典型的密碼技術包括密碼算法、密鑰管理和密碼協(xié)議。
密碼技術是如何發(fā)揮在網(wǎng)絡空間中的安全作用的呢?首先我們來熟悉典型密碼技術的三個基礎概念。
密碼算法
密碼算法是實現(xiàn)密碼對信息進行“明”“密”變換、產(chǎn)生認證“標簽”的一種特定規(guī)則。主要包括對稱密碼算法、非對稱密碼算法、密碼雜湊算法和隨機生成算法。不同的密碼算法實現(xiàn)不同的變換規(guī)則:加密算法實現(xiàn)從明文到密文的變換;解密算法實現(xiàn)從密文到明文的變換;數(shù)字簽名算法實現(xiàn)類似于手寫簽名的功能;雜湊算法實現(xiàn)任意長消息壓縮為固定長摘要的功能。
這些算法中最重要的數(shù)據(jù)、最關鍵的參數(shù)就是密鑰。在密碼算法研究中,其它的數(shù)據(jù)、其它的參數(shù)都是公開已知的。
密鑰管理
密鑰管理是指根據(jù)安全策略,對密鑰的產(chǎn)生、分發(fā)、存儲、更新、歸檔、撤銷、備份、恢復和銷毀等密鑰全生命周期的管理。密鑰是密碼算法中控制密碼變換的關鍵參數(shù),它相當于一把“鑰匙”。只有掌握了密鑰,恢復成原來的明文。同樣,為了能夠產(chǎn)生獨一無二的數(shù)字簽名,也需要簽名人擁有只有自己掌握的私有密鑰,以確保簽名不能被偽造。
密碼協(xié)議
在利用密碼算法構建多方之間的安全通信時,就涉及各種密碼安全協(xié)議的設計和分析。密碼協(xié)議是指兩個或者兩個以上參與者使用密碼算法,為達到加密保護或者安全認證目的而約定的交互規(guī)則。密碼協(xié)議是將密碼算法等應用于具體使用環(huán)境的重要密碼技術,具有十分豐富的內(nèi)容。
例如,各種身份鑒別協(xié)議、TLS協(xié)議、IPSec協(xié)議等,都是常用的密碼安全協(xié)議。此外,針對不同的應用場景(例如,區(qū)塊鏈、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等),設計專門的密碼安全協(xié)議,也是當前應用密碼學研究的重要內(nèi)容之一。
(來自:《淺解密碼應用安全的技術體系》林璟鏘、荊繼武)
常見密碼技術與安全性能
密碼應用技術框架為密碼技術研發(fā)、產(chǎn)品研制、應用服務和管理提供了重要理論指導,為構建典型密碼應用技術體系發(fā)揮了重要作用。
而密碼技術要實現(xiàn)真正發(fā)揮安全支撐作用,必須合規(guī)、正確、有效地使用密碼,使用自主、安全、可控的密碼。因為各種原因,部分用戶以及密碼廠商、信息系統(tǒng)開發(fā)商會自覺或不自覺地棄用、亂用、誤用密碼技術,導致了應用系統(tǒng)安全性得不到有效保障,甚至還會造成一些不合規(guī)不安全的密碼產(chǎn)品遭受攻擊者的入侵和破壞,造成更大的不必要的損失。因此我們需要有針對各類密碼技術安全應用的法律、標準、評估條例等做技術標準支撐,《密碼法》第二十二條規(guī)定:國家建立和完善商用密碼標準體系。商用密碼標準化是實現(xiàn)商用密碼技術自主創(chuàng)新、促進商用密碼產(chǎn)業(yè)發(fā)展、構建商用密碼應用體系的重要支撐。《密碼法》明確商用密碼標準體系包括商用密碼國家標準、行業(yè)標準、團體標準和企業(yè)標準。
截至2019年12月,國家標準化管理委員會已發(fā)布商用密碼國家標準29項,國家密碼管理局已發(fā)布商用密碼行業(yè)標準91項,覆蓋商用密碼技術、產(chǎn)品、服務、應用、檢測和管理等多個領域,構建了較為齊全完備的商用密碼標準體系,有效發(fā)揮了商用密碼標準在引領科技進步、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進互聯(lián)互通、助力應用推進、優(yōu)化管理服務等方面的重要作用。
參考文獻:
《淺解密碼應用安全的技術體系》林璟鏘、荊繼武
《商用密碼應用與安全性評估》霍煒