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密碼技術是信息安全的基礎和核心，密碼技術發(fā)展到今天已經(jīng)形成了一個龐大的技術體系，每一個算法都非常復雜精妙。本文雖然命名為“大起底”，其實只是走馬觀花，不研究密碼算法的細節(jié)，主要對等保2.0涉及的密碼技術做大概介紹，重點是理解常用密碼算法的特點和適用場景，以及業(yè)界成熟的密碼技術應用方案。 本文分為多個系列，今天是第一篇文章，首先介紹等保2.0對密碼技術的相關要求、密碼技術的歷史和基本概念，重點介紹哈希算法及相關應用。后續(xù)的系列將陸續(xù)講解對稱加密算法、非對稱加密算法、硬件加密、國密算法等內(nèi)容，歡迎持續(xù)關注。 等保2.0標準已經(jīng)在2019年12月正式開始實施。等保2.0標準中對密碼技術做了明確的要求，密碼技術主要出現(xiàn)在三級安全要求和四級安全要求中，主要的領域是通信網(wǎng)絡和計算環(huán)境，下面表格中列出了等保2.0四級安全要求中對密碼技術的相關要求，黑色字體表示是四級針對三級安全級別增強的要求，其他都是三級和四級公共的安全要求。 | | | | | a) 應采用密碼技術保證通信過程中數(shù)據(jù)的完整性；b) 應采用密碼技術保證通信過程中數(shù)據(jù)的保密性；c) 應在通信前基于密碼技術對通信的雙方進行驗證或認證；d) 應基于硬件密碼模塊對重要通信過程進行密碼運算和密鑰管理。 | | | c) 當進行遠程管理時，應采取必要措施防止鑒別信息在網(wǎng)絡傳輸過程中被竊聽；d) 應采用口令、密碼技術、生物技術等兩種或兩種以上組合的鑒別技術對用戶進行身份鑒別，且其中一種鑒別技術至少應使用密碼技術來實現(xiàn)。 | | a) 應采用密碼技術保證重要數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性，包括但不限于鑒別數(shù)據(jù)、重要業(yè)務數(shù)據(jù)、重要審計數(shù)據(jù)、重要配置數(shù)據(jù)、重要視頻數(shù)據(jù)和重要個人信息等；b) 應采用密碼技術保證重要數(shù)據(jù)在存儲過程中的完整性，包括但不限于鑒別數(shù)據(jù)、重要業(yè)務數(shù)據(jù)、重要審計數(shù)據(jù)、重要配置數(shù)據(jù)、重要視頻數(shù)據(jù)和重要個人信息等；c) 在可能涉及法律責任認定的應用中，應采用密碼技術提供數(shù)據(jù)原發(fā)證據(jù)和數(shù)據(jù)接收證據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)原發(fā)行為的抗抵賴和數(shù)據(jù)接收行為的抗抵賴。 | | a) 應采用密碼技術保證重要數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保密性，包括但不限于鑒別數(shù)據(jù)、重要業(yè)務數(shù)據(jù)和重要個人信息等；b) 應采用密碼技術保證重要數(shù)據(jù)在存儲過程中的保密性，包括但不限于鑒別數(shù)據(jù)、重要業(yè)務數(shù)據(jù)和重要個人信息等。 | | | b) 應能夠建立一條安全的信息傳輸路徑，對網(wǎng)絡中的安全設備或安全組件進行管理。 |
分析等保2.0對密碼技術的要求，可以看到密碼技術主要用于4個場景：身份認證、數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)完整性校驗、防抵賴，其中身份認證也是訪問控制的前提條件。另外，在等保2.0基本要求的附錄B（關于等級保護對象整體安全保護能力的要求）中，提到：“本標準針對較高級別的等級保護對象，提到了使用密碼技術、可信技術等，多數(shù)安全功能（如身份鑒別、訪問控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)保密性等）為了獲得更高的強度，均要基于密碼技術或可信技術，為了保證等級保護對象的整體安全防護能力，應建立基于密碼技術的統(tǒng)一支撐平臺，支持高強度身份鑒別、訪問控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)保密性等安全功能的實現(xiàn)?！?/strong>充分說明了密碼技術在較高級別保護對象的防護中，起著至關重要、必不可少的作用。2019年10月26日，《中華人民共和國密碼法》頒布，并將于2020年1月1日起正式施行。密碼法的頒布實施是密碼歷史上具有里程碑意義的大事，必將對密碼事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大而深遠的影響。密碼法中明確強調(diào)了對關鍵信息基礎設施中密碼技術的要求。密碼技術是目前世界上公認的保障信息安全最有效、最可靠、最經(jīng)濟的核心技術。密碼法的頒布對于等保2.0的實施具有進一步的指導意義，等保2.0中定級為三級和四級的保護對象及系統(tǒng)，大部分也是關系國計民生的關鍵基礎設施，這些關鍵基礎設施中對密碼技術的應用必須嚴格遵守密碼法的規(guī)定。制定和實施密碼法,就是要把密碼應用和管理的基本制度及時上升為法律規(guī)范，推動構建以密碼技術為核心、多種技術交叉融合的網(wǎng)絡空間安全體制。密碼技術，簡單來講，就是隱密地傳遞信息的技術，常被認為是數(shù)學和計算機科學的分支，和信息論也密切相關。密碼技術歷史非常悠久，早期主要用于軍事目的，不對外公開，也沒有準確的文獻記載。公元前17世紀，古巴比倫的Phaistos圓盤正反兩面充斥著42種不同符號所表示的242個印記，至今還沒有完全破譯。中國古代兵書《六韜》中記錄了陰符和陰書兩種加密通信方式。國君和在外主將之間用陰符秘密聯(lián)絡，八種不同尺寸長度的陰符，隱藏著不同的軍情秘密。如需傳遞軍機大事則用陰書：把書信拆成三部分，分派三人發(fā)出，每人拿一部分，只有三部分合在一起才能讀懂信的內(nèi)容。公元前700年左右，古希臘軍隊用一種圓木棍進行保密通信。這種加密方法中，加密方把紙條纏繞在特定的木棒上，寫上原信息，木棒撤掉之后，紙條上的字母變成了亂碼。解密方收到這個紙條后，用相同的木棒就可以恢復原信息。第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)中，密碼技術對最后的戰(zhàn)爭結果起到舉足輕重的作用。截至第二次世界大戰(zhàn)結束，計算機技術尚未普及，這些加密技術都稱為古典密碼技術。古典密碼技術的主要特點是基于字符的替換和換位，密文的安全性主要依賴算法的保密。也就是說，如果知道了算法，就可以從密文反向推導出明文。1949年，Shannon在《貝爾實驗室技術雜志》上發(fā)表了《保密系統(tǒng)的通信理論（Communication Theory of Secrecy Systems）》，為現(xiàn)代密碼學建立了理論基礎，隨著計算機的發(fā)展，密碼技術使用的算法越來越復雜，密文的安全性主要依賴密鑰，而不是算法。1976年，Whitefield Diffie和Martin Hellman發(fā)表論文公布了Diffie-Hellman算法，開啟了公鑰密碼時代，即非對稱加密技術。1977年，RSA算法發(fā)布，人類正式進入了公鑰密碼技術時代。近代密碼學改變了古典密碼學單一的加密手法，融入了大量的數(shù)論、幾何、代數(shù)等豐富知識，使密碼學得到更蓬勃的發(fā)展。密碼技術是信息安全的基礎，信息安全的基本屬性中，可靠性（身份認證）、保密性、完整性、不可否認性都需要依賴密碼技術才能實現(xiàn)。這4個基本屬性和等保2.0中的4個主要應用場景是一致的。現(xiàn)代密碼技術體系由5個基本概念組成：明文、密文、密鑰、加密算法、解密算法。密碼技術體系結構模型如下：如果加密算法的加密秘鑰和解密秘鑰相同，我們稱為對稱加密算法，典型算法是DES、AES算法等。如果加密算法的加密秘鑰和解密秘鑰不同，我們稱為非對稱加密算法，典型算法是RSA算法等。密碼技術中，有一類算法是單向的，不可逆向恢復為明文，這類算法一般稱為哈希（Hash）算法或雜湊算法、散列算法，典型算法是MD5，SHA等。哈希算法的本質(zhì)其實不是加密，而是針對輸入的明文數(shù)據(jù)計算出唯一的摘要，主要用于驗證數(shù)據(jù)的完整性，也可以結合預設密鑰用來做數(shù)據(jù)來源證明，保證信息的不可否認性。在現(xiàn)代密碼學中，哈希算法占據(jù)著基礎而又重要的地位，理解哈希是理解數(shù)字簽名和加密通信等技術的必要前提，哈希算法經(jīng)常和其他加密算法一起形成更高級的加密方案。哈希算法，是一種給數(shù)據(jù)創(chuàng)造“數(shù)字指紋”的方法。與指紋一樣，哈希算法就是一種以很短的信息來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的唯一性標志，這種標志與數(shù)據(jù)的每一個字節(jié)都相關。當原有數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，其哈希值也會發(fā)生改變，而且即使很小的變化，也會引起哈希值很大的變化。哈希算法最重要的特點是很難以找到逆向規(guī)律，即完全無法根據(jù)哈希值逆向推測原始的數(shù)據(jù)，所以從本質(zhì)上講不屬于加密算法，因為加密必然對應著解密。但是哈希算法是密碼技術中非常常用的算法，所以一些不嚴謹?shù)膱龊?，也稱為單向加密算法。 | | | 給定明文，能快速計算出哈希值，資源消耗少，速度極快。 | | 無法逆向解密，給定哈希值，在有限時間內(nèi)很難（基本不可能）逆推出明文。 | | 對輸入數(shù)據(jù)很敏感，原始輸入數(shù)據(jù)塊即使只修改少量信息，比如一個比特，產(chǎn)生的哈希值看起來差異很大。 | | 同一個輸入數(shù)據(jù)，計算得出的哈希值是確定；不同的哈希值，其對應的原始輸入一定不同。 | | 對于任意兩個不同的數(shù)據(jù)塊，其哈希值相同的可能性或概率極小?；蛘哒f，對于一個給定的數(shù)據(jù)塊，找到另一個數(shù)據(jù)塊和它哈希值相同是極為困難的事。 |
目前常見的典型哈希算法包括CRC、MD5、SHA1和SHA2等，這些算法其實背后都有一個家族，同一家族中算法的基本結構是一致的，差別是哈希值的長度、循環(huán)運行的次數(shù)等略有差異，下表列出來這些家族中的典型算法： CRC：Cyclic Redundancy Check，冗余循環(huán)校驗算法，主要用于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流的差錯校驗，檢查傳輸數(shù)據(jù)的完整性。MD：Message-Digest Algorithm，消息摘要算法，其中MD5是最常使用的哈希算法。SHA：Secure Hash Algorithm，安全哈希算法，NIST用于替換MD5的更安全的哈希算法。國密：目前只有SM3哈希算法，哈希值長度256，和SHA256安全性相當。在這些公開的哈希算法中，一般哈希值長度越長，算法就越安全。注意這個結論僅針對公開的被大家認可的哈希算法，如果某個程序員自己設計一種哈希算法，則不能依靠這個結論判別其安全性，因為這個算法沒有經(jīng)過大范圍的檢驗。比如：CRC-32算法輸出的哈希值是32位，MD5算法輸出的哈希值是128位，SHA-1算法輸出的哈希值是160位，SHA-256算法輸出的哈希值是256位，那么可以得知SHA-256是最安全的哈希算法。注意，在關鍵基礎設施的安全技術方案中，如果不涉及和第三方系統(tǒng)對接等場景，優(yōu)先推薦使用國密算法。山東大學的王小云教授分別在2004年和2005年破解了MD5和SHA1算法。注意對哈希算法的破解，并不是根據(jù)哈希值逆向推算出原始的明文，前面已經(jīng)提到，哈希算法是無法逆向反推的。對哈希算法的破解，本質(zhì)是根據(jù)已有數(shù)據(jù)構造出互相“碰撞”的數(shù)據(jù)，也就是兩塊數(shù)據(jù)不同，但是生成的哈希值相同。根據(jù)對哈希算法的要求，要保證每一個字節(jié)都會對最終結果產(chǎn)生影響。所以哈希算法都需要循環(huán)處理每一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，一般是把數(shù)據(jù)分塊處理，在MD5和SHA1及SHA2算法中，數(shù)據(jù)塊的大小都是512位，即64字節(jié)，然后循環(huán)處理每一塊數(shù)據(jù)。為了保證所有循環(huán)處理的數(shù)據(jù)塊長度都是512位，就需要對原始輸入數(shù)據(jù)進行預處理，即在數(shù)據(jù)末尾進行填充，確保數(shù)據(jù)的總長度是512位的整數(shù)倍。◇ 先補第一個比特為1，然后都補0，直到長度滿足對512取模后余數(shù)是448。注意：信息必須進行填充，也就是說，即使長度已經(jīng)滿足對512取模后余數(shù)是448，補位也必須要進行，這時要填充512個比特。因此，填充是至少補一位，最多補512位。◇ 因為在第一步的預處理后，第二步會再附加上一個64位的數(shù)據(jù)，用來表示原始報文的長度信息。448+64=512，就形成了最后的512位數(shù)據(jù)，正好拼成了一個完整的結構。SHA256用一個64位的數(shù)據(jù)來表示原始消息的長度。因此，通過SHA256計算的消息長度必須要小于2^64，當然，這已經(jīng)是一個足夠大的天文數(shù)字了。數(shù)據(jù)填充后，就可以計算哈希值。計算過程如下：◇ 首先使用初始值哈希值（64字節(jié)的固定數(shù)據(jù)）和第一塊數(shù)據(jù)計算得出哈希值。◇ 把計算出的這個哈希值作為初始值，循環(huán)計算下一塊數(shù)據(jù)，并把計算出的哈希值替換初始值。◇ 循環(huán)處理完每一塊數(shù)據(jù)，就得到最終的哈希值。計算的過程中，每一位數(shù)據(jù)都會參與，主要的計算就是各種位運算的組合，包括與、補、異或、移位等，經(jīng)過多輪計算后得到哈希值。不同的哈希算法在進行位運算時算法都不盡相同，在此不詳細討論。因為哈希算法具有快速性和敏感性的特點，通過哈希值對比能很快的檢測出來數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化。哈希算法的主流應用場景之一就是數(shù)據(jù)完整性校驗，包括網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的完整性校驗、硬盤數(shù)據(jù)文件的完整性校驗等。等保2.0中，要求重要數(shù)據(jù)在傳輸和存儲時保證完整性，避免數(shù)據(jù)被非法篡改，絕大部分場景就需要使用哈希算法。大部分開源軟件在發(fā)布時都會發(fā)布軟件或代碼的哈希值作為校驗碼，一般是MD5、SHA1或者SHA256，用戶下載這些文件后，在本地使用同樣的算法計算哈希值，和官方網(wǎng)站發(fā)布的哈希值進行比對，如果哈希值一致，就可以說明下載的文件無誤，可以正常使用。比如，在Apache的下載界面，使用SHA256作為完整性校驗碼：類似的用法，可以用來校驗系統(tǒng)中的關鍵文件和數(shù)據(jù)的完整性。比如一套安全解決方案中的安全防護策略可能被保存為一個或多個XML文件，為了保證該文件的完整性，在每次加載之前，可以先校驗哈希值，確保沒有被篡改。CRC算法經(jīng)常被用于對網(wǎng)絡中動態(tài)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進行差錯校驗，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤。注意：CRC在對數(shù)據(jù)流的錯誤檢測中非常有用，但是并不能可靠地校驗數(shù)據(jù)完整性，所以用途比較單一，和其他密碼技術交集不多，所以本文后續(xù)不再關注CRC算法。因為哈希算法具有確定性和唯一性的特點，也經(jīng)常被用于認證和簽名。哈希算法在數(shù)字認證/簽名場景主要有2種用法：1、在原始數(shù)據(jù)基礎上附加用戶的特有信息（比如共享密鑰）進行哈希計算。HMAC（Hash-based Message Authentication Code），即基于哈希的消息認證碼，就是這種典型用法，利用預共享密鑰進行哈希計算和驗證，實現(xiàn)對消息的完整性驗證和認證。比如，在微信的支付簽名規(guī)范中，支持MD5和HMAC-SHA256，但實際MD5僅用于試驗沙盒環(huán)境，商用生產(chǎn)環(huán)境要求使用HMAC-SHA256來進行簽名驗證。官方開發(fā)文檔截圖如下：2、對原始數(shù)據(jù)進行哈希計算后，對哈希值進行私鑰簽名。數(shù)字證書能標識身份，具有法律效力，在更嚴謹?shù)膱龊弦褂脭?shù)字證書進行數(shù)字簽名。數(shù)字證書簽名一般使用RSA算法，RSA算法的性能較差，不適合對大批量數(shù)據(jù)加密，所以數(shù)字證書簽名方案里，一般對原始數(shù)據(jù)的哈希值進行簽名，即等同于對原始數(shù)據(jù)簽名。因為哈希算法具有單向性和唯一性的特點，所以身份鑒權的方案中，普遍要用到哈希算法。身份鑒權最常用的方式是用戶名+密碼（或稱為口令），為了保證安全性，密碼嚴禁明文存儲在數(shù)據(jù)庫。如果使用對稱加密算法加密存儲，則意味著應用程序可以逆向解密得到密碼，這也是身份鑒權方案的大忌。一般不推薦使用對稱加密算法把密碼加密存儲，正確的做法是通過哈希算法對原始密碼進行單向加密處理。隨著計算能力的提升和一些數(shù)學家的努力，越來越多的哈希算法被破解，純粹使用哈希算法已經(jīng)無法保證口令的安全性。哈希算法的快速性，在密碼破解時反而成為了幫兇，有助于快速進行碰撞測試。現(xiàn)在普遍使用加鹽（Salt）和多次哈希的方案來增強哈希算法的安全性，下一節(jié)將詳細講解這種方案。在密碼技術里面，從人類可讀的口令加密生成一段不容易被逆向的密碼的功能，稱為密鑰導出功能/函數(shù)（Key Derivation Function，簡稱KDF）?？诹罴用芊桨妇褪荎DF方案的一種應用。由于哈希破解算法的進步，傳統(tǒng)的單向哈希算法在口令加密場景已經(jīng)不能保證安全性，現(xiàn)在KDF方案中，相對成熟的口令加密方案主要包括：PBKDF2、BCrypt和Scrypt。◇ PBKDF2采用了加鹽和多次哈希的算法，它根據(jù)迭代因子，執(zhí)行多次HMAC運算，日常密碼存儲的最低安全要求是迭代因子≥1000，推薦標準是10000。微軟的產(chǎn)品大量使用這個算法，華為的產(chǎn)品也推薦使用這個算法對密碼進行加密存儲。◇ BCrypt在計算哈希值的過程中使用了一系列不同的Blowfish加密算法（注意Blowfish本身是對稱加密算法），并引入了一個工作因子（Work Factor）的概念，工作因子可以決定算法的快慢。通過設置工作因子讓算法慢下來，可以有效減慢碰撞測試的速度。比如設置工作因子為12，BCrypt和MD5的性能差異達到百萬倍。開源操作系統(tǒng)OpenBSD，以及流行的開源框架Springboot，使用這個算法對密碼進行加密存儲。◇ SCrypt是基于BCrypt的改進算法，也有一個工作因子可以決定算法的快慢。它將CPU計算與內(nèi)存使用的開銷提升了一個層次，不僅CPU運算需要指數(shù)時間開銷，還需要指數(shù)內(nèi)存IO開銷，更能確保計算速度慢下來。因為SCrypt推出的時間較晚，應用比較少，目前在一些數(shù)字貨幣系統(tǒng)中存在應用案例。可以看出，口令加密方案相對標準哈希算法的改進主要是3個方面：加鹽、多次、變慢。這些改進都能有效增加哈希算法的破解難度，保證密碼口令的安全，同時又不影響正常的登錄認證。鹽（Salt）是指在進行哈希計算的過程中，故意加入的一些隨機數(shù)據(jù)，用來避免從已計算的哈希值表（被稱作“彩虹表”）中對比輸出數(shù)據(jù)從而獲取明文密碼的風險。“鹽”能有效提高哈希函數(shù)被破解的難度。因為哈希算法的敏感性，加鹽以后生成的哈希值將和原來完全不同。這樣即使碰撞測試得到了哈希值對應的明文，也不是真正的密碼。多次哈希是指采用一定的算法多次迭代進行哈希，也可以加大破解難度，一般推薦迭代次數(shù)為10000次左右，可以根據(jù)實際的應用場景調(diào)整該參數(shù)。變慢是指故意增加算法的CPU和內(nèi)存開銷，減慢速度，從而加大破解的難度。PBKDF2的全稱是(Password-Based Key Derivation Function 2),它是美國國家標準與技術研究院NIST推薦的離線密碼存儲方式，PBKDF2算法標準定義在RFC 2898文檔中，計算公式如下：DK = PBKDF2(PRF, Password, Salt, c, dkLen)· Salt：表示鹽值，一般是一個隨機數(shù)。PBKDF2的基本原理是通過一個哈希算法，把明文和鹽作為輸入?yún)?shù)，然后重復進行運算，并最終把中間結果進行異或XOR操作，合并為一個最終的密鑰。如果重復的次數(shù)足夠大，運算速度就會很慢，破解的成本就會變得很高，而鹽的添加也會增加“彩虹表”攻擊的難度。使用SHA-256的PBKDF2算法的計算過程如下圖：注意，在使用鹽的時候，鹽應該和密碼數(shù)據(jù)分開存放，以保證系統(tǒng)的安全性。消息認證碼（Message Authentication Code，MAC）是一種確認消息完整性并進行認證的技術，其中消息認證指的是對消息來源進行認證，確保來自正確的發(fā)送者；確認完整性指的是檢查消息是否被篡改，確保收到的消息和發(fā)出時是一致的。HMAC（Hash-based Message Authentication Code）即基于哈希算法的消息認證碼，該算法在1997年作為RFC2104被公布，在IP Sec、SSL等網(wǎng)絡協(xié)議中得以廣泛應用，現(xiàn)在已經(jīng)成為事實上的Internet安全標準。哈希算法可以是MD5、SHA1或SHA256等，相應的HMAC算法稱為HMAC-MD5、HMAC-SHA1或HMAC-SHA256等。要計算HMAC必須持有共享密鑰，沒有共享密鑰的人就無法計算MAC值，消息認證碼正是利用這一性質(zhì)來完成認證的。消息認證碼可以說是一種與密鑰相關聯(lián)的哈希技術。在實際使用中，HMAC中的共享密鑰一般使用隨機數(shù)，并經(jīng)常更新，以確保算法的安全性。也有一些場景可以雙方約定一個共享密鑰，這種密鑰相對來講更能起到認證的作用。因為共享密鑰是只有通信雙方知道的內(nèi)容，所以HMAC也起到了認證的作用。但是，因為共享密鑰不能用來標識對方的真實身份，所以HMAC不是標準的簽名技術。我們以HMAC-SHA256為例，HMAC的計算公式如下：HMAC = H （Key XOR Opad， H （Key XOR Ipad， Message））· Opad：0x5C 重復64次（SHA256算法使用的數(shù)據(jù)塊是64字節(jié)）。1、質(zhì)詢握手認證協(xié)議（Challenge Handshake Authentication Protocol，CHAP），這屬于“挑戰(zhàn)/響應”（Challenge/Response）認證方案，定義在RFC1994中，早期很多身份認證協(xié)議使用這種方案，比如802.1x接入認證系統(tǒng)。在認證過程中，首先服務器發(fā)送一個隨機值作為共享密鑰，然后客戶端和服務器都使用這個隨機值和密碼作為參數(shù)計算HMAC值，真正的密碼從不在網(wǎng)絡傳輸，只有隨機值和HMAC結果在網(wǎng)絡傳輸。對于截獲了這兩個值的黑客而言，這兩個值毫無意義，所以大大增強了安全性和實用性。這種認證方案能保證密碼不在網(wǎng)絡傳輸，但是需要存儲明文密碼，或者使用可逆的方式加密存儲密碼，在計算時解密驗證，所以不能防止來自背后的威脅，也不符合前面說的口令加密方案中的安全要求，所以現(xiàn)在新的系統(tǒng)較少使用了。2、數(shù)據(jù)完整性校驗和身份認證，比如IP SEC和SSL中的數(shù)據(jù)完整性校驗。這個過程中，既發(fā)送原始消息數(shù)據(jù)，也發(fā)送消息認證碼，接收方驗證這兩個數(shù)據(jù)可以確認消息的完整性和來源的正確性。現(xiàn)在，這種使用模式是消息認證碼的主流應用。消息認證碼主要功能是驗證數(shù)據(jù)完整性和身份認證，不能保證數(shù)據(jù)的保密性，沒有對數(shù)據(jù)進行加密處理。數(shù)據(jù)完整性校驗和身份認證方案示意圖：上一節(jié)的HMAC算法，通過預共享密鑰認證對方，雖然可以保證通信雙方的正確性，但是不能識別對方的身份，畢竟共享密鑰只是一個隨機值，和身份信息毫不相干。在更嚴格的場景中，為了驗證對方的真實身份，就需要使用數(shù)字簽名方案。
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