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密码学是安全技术的核心,其中的加密解密、数字签名、密钥交换等技术是起到保障作用的重要机制。在这些对称密码体制、公钥体制和数字签名等算法中,密钥的安全是至关重要的,一旦密钥泄露,则整个系统崩溃,并且在此之前加密的文件或签名的消息都将变得不安全或不可信。因此,如何在现有公钥体制和数字签名的基础上,进一步做好密钥的安全保护和提高系统在这方面的防护能力,将直接影响到密码算法在实际中的应用。 在密钥的管理方面,已经出现了一些影响很大的相关技术,如:1993年美国提出的密钥托管理论和技术、国际标准化组织制定的X.509标准(已经发展到第3版本)以及麻省理工学院开发的Kerboros协议(已经发展到第5版本)等,这些工作影响很大。同时,密钥管理中还有一种很重要的技术就是秘密共享技术,它是一种分割秘密的技术,目的是阻止秘密过于集中,自从1979年Shamir提出这种思想以来,秘密共享和门限的理论技术都获得了空前的发展和应用,特别是其应用,至今人们仍十分关注。 门限机制和前向安全机制是有关密钥安全保护的两种重要思想。其中,门限机制是通过秘密共享方案,将密钥由一人保管变成多个成员共同保管。这样即使个别、少数成员的秘密份额泄漏,也不会影响到整个系统密钥的安全。前向安全机制则将整个系统的生存时间划分为若干个时期,每个时期有对应的密钥。即使攻击者掌握了某一时期的密钥,也无法获得该时期之前的密钥。在我们实际的操作过程当中,私钥的保护可以通过加密存放在硬件介质中(如智能IC卡),但是只有硬件介质是不够安全的,不能防止IC卡持有人利用智能卡恶意破坏安全。因此,有时我们需要由多人同时管理某一个关键的密钥,其中每个人拥有密钥的一部分信息,只有其中的若干个人同时提供自己掌握的秘密信息,被保护的密钥才能复原。这样的方式比单人管理秘密信息更为安全和可靠。秘密共享方案、门限密码体制等就是从这样的角度保证了密钥的安全性,成为安全领域研究的热点。IEEEP163标准委员会将门限密码体制列为未来标准研究的内容之一。