消息认证码（消息认证码攻击）



消息认证码的输入包含：任意长度的消息，密钥（发送者和接收者共享）.输出：固定长度的密钥。

消息认证码的主要功能：

• 数据完整性：计算MAC时，将消息和密钥进行计算产生MAC值，若数据被第三方攻击者修改则计算的MAC值并不相同，这保证了数据的完整性。
• 数据真实性：计算MAC时，由于密钥只有发送者和接收者共享，则保证了数据的真实性。若密钥被第三方攻击这窃取则就无法保障数据的真实性。
• 密码验证：在某些情况下，MAC还可以用作用户密码的验证机制，当合法的用户数据正确密码时，系统可以提取正确的MAC，使用正确的密码和API key所所生成的MAC与存储在服务器上的MAC进行比较，就可以完成密码验证工作。

• 重放攻击

  攻击者截获网络上的MAC数据包，并将其重新发送到目标用户，欺骗目标用户相信这是合法的通信。比如：

  实验：

  在上面的代码中，使用了ARP，ICMP和TCP三种不同类型的数据包的处理函数。每种函数根据接收到的数据包构建新的数据包，并使用send或者sendp函数将其发送回网络中。在主程序中执行sniff函数捕获10个数据包，然后对每个数据包进行重放攻击，既实现的三个函数。

• 中间人攻击

  攻击者伪装为合法的通信方，并试图截获或篡改数据包。

  下面这个实验使用scapy实现消息认证码的中间人攻击的一个简单案例，该脚本将获取网络上的数据包，篡改身份验证并重放。

• 内部攻击

  当攻击者拿到系统内部权限时，攻击者获取到密钥，从而达到攻击的目的。

• 差分攻击

  攻击者拥有2个或者多个有效的MAC输入，并试图推测出正确结果。这种攻击需要针对具体实现的算法进行分析。

  差分攻击需要对加密算法进行分析，在python中有HMAC库支持差分攻击，下面是一个简单的案例：

  上面的代码使用hmac库来计算SHA-256 HMAC，并通过枚举查找与给定输出匹配的密钥字节。

  • 密钥生成算法（Gen）:

    输入：安全参数n， 输出： 满足特定分布的密钥k

  • 消息验证码子算法（Mac）

    输入：密钥k， 消息m； 输出：MAC标签t，

  • 验证子算法（Vrfy）

    输入： 密钥k， 消息m， 标签t； 输出：

    其中b=1则认证成功，否则失败

  消息认证码的消息验证码子算法有两个方法：

  • 单向散列函数（）的实现
  • 分组密码

单向散列函数HMAC

其中：k是密钥，m是认证消息，XOR是异或运算，opad是外部的填充常数，ipad是内部的填充常数，“+”是连接， H()是哈希函数，比如MD5，SHA1,SHA256等。

• MD5-MAC

• SHA1-MAC

• SHA256-MAC

分组密码

• CBC-MAC

  加密过程：

  

  解密过程：

  

  CBC-MAC的消息认证公式如下：

  实验：

  我们需将此消息进行cbc-mac计算。在发送之前，需要对其进行填充以确保其长度是AES块大小的倍数（在本例中为16字节）。代码如下：

  使用pyaes库来计算经过CBC-MAC处理后的数据块，利用循环使整个信息经过处理：

参考博客

版权声明：

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如若内容造成侵权、违法违规、事实不符，请将相关资料发送至xkadmin@xkablog.com进行投诉反馈，一经查实，立即处理！

转载请注明出处，原文链接：https://www.xkablog.com/bcyy/37213.html