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如何实现机密性
- 已知：网络是明文的
- 如果双方可以通过明文通信商量出秘密信息，那么攻击者也可以
- 所以想要通过明文通信交换秘密信息，通信双方需要先有秘密信息
- 结论：在没有前置信息的前提下，想在一个不安全的信道上交换出秘密信息是不可能的。
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如何实现完整性
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基本思想：
- 密码散列函数性质：找到两个不同的输入使之经过密码散列函数后有相同的哈希值，在计算上是不可能的
- 有明文m，密码散列函数 H
- 计算 H(m)获得哈希值h
- 将m和h组合成新信息m+h
- 接收方拆分m+h，重新计算 H(m）得h'，对比h’和h
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但这个方法似乎存在着一些漏洞
如果攻击者更改了h，重新计算m后，组成新信息，并发送，那么不久无法发现信息被篡改了吗？
没错如果全是明文的话，这个方法没有任何防止篡改的作用。
但假设通信双方有着攻击者不知道的秘密信息s，就可以实现信息防止篡改了
- 有明文m，密码散列函数H，以及一个密钥s
- 计算H(m +s) 获得哈希值h
- 将m和h组合成新信息m+h
- 接收方拆分m+h，重新计算H(m+ s) 得h’，对比h’和h
- 所以想要实现完整性，通信双方需要先有秘密信息
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如何实现身份验证
- 签名：用于鉴别身份和防止伪造，由于计算机之间传输的是二进制数据，不具备笔记那样难以模仿的特性，所以诞生了数字签名技术，具有可鉴别和不可伪造性
- 非对称加密性质：加密、解密使用不同的密钥（公钥和私钥），而且公钥加密只能用私钥解密、私钥加密只能用公钥解密
- 蟹老板用自己的私钥对信件进行加密，并发送给海绵宝宝
- 海绵宝宝使用蟹老板的公钥进行解密，获得原文
- 保证了机密性、完整性和身份验证
