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刷卡消费中身份识别新方法探讨(2)

2017-08-05 01:17
　　例如：用户甲拥有公共参数PN=14803，公钥PK=151，私钥SK=8871。现有明文PM=1234。
　　用户甲使用私钥SK对明文PM进行加密得到密文SM。
　　SM=PM^SKMOD(PN)=1234⁸⁸⁷¹MDO(14803)=13960用户甲将自己的公共参数PN，公钥PK，以及密文SM发送给用户乙。用户乙进行解密计算得到明文PM。
　　PM=SM^PKMOD(PN)=13960¹⁵¹MDO(14803)=1234
　　
　　RSA用作数字签名
　　作为签名必须具备两个特性：防篡改，除签名者以外的其他人对签过名的内容做的任何改动都将被发现；抗抵赖，签名者无法抵赖自己签名的内容。
　　每一个RSA的用户都将拥有一对公钥和私钥。使用私钥对明文进行加密的过程可以被看作是签名的过程，形成的密文可以被看作是签名。当密文被改动以后就无法使用公钥恢复出明文，这一点体现出作为签名的防篡改特性；使用公钥对密文进行解密的过程可以被看作是验证签名的过程，使用公钥对密文进行解密恢复出明文，因为公钥来自于签名的一方（即用私钥加密生成密文的一方）。因此，签名一方无法否认自己的公钥，抵赖使用自己公钥解密后恢复出的明文，这一点体现出作为签名的抗抵赖特性。
　　
　　RSA用作数字身份
　　身份是一个人的社会属性，用于证明拥有者存在的真实性，例如身份证、驾驶证、军官证、护照等。作为身份证明，它必须是一个不会被伪造的，如果被伪造则能够通过鉴别来发现。
　　将RSA技术应用于身份证明。当一个人获得一对密钥后，为了使利用私钥进行的签名具有法律效力，为了使自己公开的公钥、公共参数能够作为身份被鉴别，一般通过第三方认证来实现。用户要将自己的公钥、公共参数提交给认证中心，申请并注册公钥证书，如果使用过程中有人对用户的公钥证书产生质疑，需要验证持有者身份，可以向认证中心提出认证请求，以确认公钥证书持有者身份的真实性以及公钥证书的有效性。因此，可以把这个公钥证书看作持有者的一个数字身份证。
　　
　　数字身份、数字签名在线鉴别模型
　　
　　公钥证书在使用过程中可能会涉及到两个主体，拥有者与持有者。拥有者是公钥证书真正的所有者，而持有者则可能是一个公钥证书及私钥的盗用者。目前，认证机构的认证平台一般是建立在PKI公钥基础设施之上。当收到对某一个公钥证书的认证请求时，认证完成后出具的认证结果仅能够证明公钥证书本身的真实性、与之相关的数字签名的不可抵赖性，却无法证明持有者就是拥有者。RSA的使用则要求私钥必须秘密保存，一旦泄露只能及时挂失，如果在挂失之前被盗用，所产生的损失只能由拥有者自己承担，这种情况与银行卡被盗刷是相同的。尽管数字身份、数字签名、数字认证都是非常新的技术手段，但是就目前的认证方式、认证过程以及认证结果来看，依然没有解决公钥证书和私钥被盗用的问题。
　　本文针对公钥证书、私钥被盗用的问题设计出“数字身份、数字签名在线鉴别”模型。
　　传统的数字认证过程中，被认证的公钥证书与持有公钥证书的实体即证书的持有者之间没有任何关联，即使被认证的公钥证书是真实的、有效的，也不能证明持有者就是拥有者，这样就为盗用者提供了可乘之机。因此，必须对鉴别模型重新设计。
　　
　　传统的RSA应用模型
　　用户甲可以自己生成非对称密钥对，也可以选择由认证中心生成；向认证机构提交公钥和公共参数申请并注册公钥证书；用户甲使用私钥对明文进行加密，形成具有签名效用的密文，通常要采用HASH函数进行压缩；用户甲将公钥证书以及经过数字签名的密文发送给用户乙；用户乙使用用户甲的公钥鉴别密文的数字签名；如果用户乙对用户甲的公钥证书产生质疑，可以提交用户甲的公钥证书给认证中心进行认证，认证中心对提交的公钥证书的真实性、有效性进行认证，并将认证结果返回用户乙。 　由于数字身份与数字签名的特殊性，提供认证服务的机构不应该是一个商业化的机构，而应该是具有政府职能的部门，例如：颁发身份证的公安局、颁发驾照的交管局、颁发护照的外交部等。在笔者设计的模型中，公安局替代传统的认证中心；针对被认证的公钥证书与持有者缺乏直接的关联，在认证结果的信息中，笔者设计增加所有者的详细信息资料，从而可以通过认证结果来鉴别持有者的真实身份。