现代密码学：密钥分配与管理详解

"本章内容主要探讨了密钥分配与密钥管理在现代密码学中的重要性，涉及单钥加密体制、公钥加密体制、密钥托管、随机数生成以及秘密分割等多个方面。课程由董庆宽教授主讲，旨在为本科生提供密码学与信息安全的专业知识。章节详细阐述了不同类型的密钥分配方法，强调了密钥安全管理和更新对于保障通信安全的关键作用。" 在密码学中，密钥分配与管理是确保信息安全的核心环节。单钥加密体制，又称为对称加密，要求通信双方共享同一密钥。5.1节中介绍了四种基本的密钥分配方法： 1. **人工发送**：密钥由一方选取并通过物理手段传递给另一方，或由第三方选取并传递给双方。这种方法在用户数量较少时可行，但随着用户数量增加，其成本和风险也随之增大。 2. **密钥更新**：如果用户之间已有共享密钥，可以选取新密钥并用旧密钥加密后传递。然而，这种方法可能导致攻击者获取旧密钥后轻易获取所有新密钥。 3. **密钥分配中心（KDC）**：第4种方法更为常见，采用第三方（KDC）作为中介，通过与每个用户预先建立主密钥，KDC可以高效地分配会话密钥，用于一次性的保密通信。这种方法降低了密钥管理的复杂性和安全性风险。 5.2节涉及到公钥加密体制的密钥管理，公钥体制如RSA，使用一对公钥和私钥，公钥可以公开，而私钥必须保密。公钥用于加密，私钥用于解密，解决了密钥分发的安全问题。 5.3节**密钥托管**是指将密钥存储在可信的第三方，以便在需要时安全地访问或检索。这种做法在企业环境中常见，有助于集中管理大量密钥，同时保证安全性。 5.4节**随机数的产生**是密钥生成的基础，因为随机性和不可预测性是密钥安全性的关键因素。高质量的随机数生成器是密码系统安全的基石。 5.5节**秘密分割**是一种分布式密钥管理策略，将秘密信息分割成多个部分，分散存储在多个位置，只有集合一定数量的部分才能恢复原始秘密，提高了密钥的安全性。 本章深入探讨了不同场景下的密钥分配与管理策略，强调了在不断变化的安全威胁环境下，如何有效地保护通信的安全性，为现代密码学提供了理论基础和实践指导。