2023年7月31日发(作者：)

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第８期　周敬利等：ＳＳＬ　ＶＰＮ中动态密码的研究与应用　・８９・　ＳＳＬ　ＶＰＮ中动态密码的研究与应用　周敬利，王宇，余胜生　（华中科技大学计算机学院，湖北武汉４３００７４）　摘要：针对ＳＳＬ　ＶＰＮ的Ｗｅｂ登录方式所存在的缺陷，提出了一种利用动态密码改进原有登录方式的方法。　：ｌ：　该方法在保持ＳＳＬ　ＶＰＮ原有灵活、方便等特点的基础上，较大地提高了安全性，有效地防范了密码猜测攻击和木　马程序攻击。　关键词：ＳＳＬ　ＶＰＮ；动态密码；ＮＴＲＵ　中图法分类号：ＴＰ３９３．０８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—３６９５（２００６）０８—００８９—０２　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｉｎ　ＳＳＬ　ＶＰＮ　ＺＨＯＵ　Ｊｉｎｇ－ｌｉ，ＷＡＮＧ　Ｙｕ，ＹＵ　Ｓｈｅｎｇ－ｓｈｅｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＣｏｍｐｕ￣ｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｎｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　Ｈｕｂｅｉ　４３００７４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　Ｗｅｂ　ｅｎｔｒｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ＳＳＬ　ＶＰＮ，ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｔｏ　ｅｎｔｒｙ　ｉｓ　ｐｒｅ－　ｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｆｒｏｍ　ｂｅｉｎｇ　ｓｔｏｌｅｎ　ａｎｄ　ｃｒａｃｋｅｄ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ＳＳＬ　ＶＰＮ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＳＬ　ＶＰＮ；Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐａｓｓｗｏｒｄ；ＮＴＲＵ　制，在保证同安全级别的基础上，它比ＲＳＡ要快上几个数量级　１　引言　ＳＳＬ　ＶＰＮ是利用ＳＳＬ协议为终端用户提供ＨＴＹＰ、ＥＲＰ、文　别，算法也易于实现，同时对系统要求低，不需要额外的硬件设　备，所以本应用中采用ＮＴＲＵ密码体制，产生公钥私钥对进行　加解密运算。　ＮＴＲＵ是一种基于多项式环的加密系统，它是由正整数　件共享等服务的ＶＰＮ技术。现在的ＳＳＬ　ＶＰＮ大多提供的是　Ｗｅｂ登录方式，即用户名＋静态密码，ＳＳＬ协议保证了数据在　传输中的安全性。但由于是静态密码，攻击者很容易利用木马　程序或暴力破解获得系统的访问资格。针对ＳＳＬ　ＶＰＮ原有登　录方式的安全隐患，提出了动态密码认证方式，它是逻辑识别　与物理识别的结合，一方面安全性有较高的提升，另一方面开　发和运营管理成本较低。　动态密码也称为一次性密码，其原理是在登录时产生不确　定因素，从而计算生成的密码也就不会相同。按照不同的不确　定因素，动态密码生成有以下两种方式：　（１）请　应答方式。客户端向服务端发送请求，服务端　系统发送一个随机数给客户，客户用单向散列函数将用户口令　和随机数杂凑成一个摘要发送给服务端。服务端用相同的方　（Ｎ，Ｐ，ｑ）以及四个（Ｎ一１）次整系数多项式集合Ｒ，，Ｒｇ，Ｒ　，Ｒ　来建构的。Ⅳ一般为一大质数，Ｒ为多项式截断环，可表示成　Ｒ＝Ｚ［ｘｌ／（Ｘ　一１）。　Ｒ上多项式元素加运算为普通多项式之间的加运算，用　一ｌ　符号“＋”表示，用公式表示为，ｅ　Ｒ，ｆ：　一‘：（／ｏ，　，…，　。）。Ｒ上多项式元素乘法运算为普通多项式的乘法运算后　模上多项式（Ｘ　一１），即两个多项式的卷积运算，常称为星　乘，用“　”表示，用公式表示为　ｇｅＲ，（，　ｇ）　：　．　ｇｆ。　Ｒ上多项式元素模ｑ运算就是把多项式的系数进行模ｑ处理，　用ｍｏｄ　ｑ表示。可以证明（Ｒ，＋，｛）是一个环；ｐ和ｑ在ＮＴＲＵ　法验证用户身份，Ｓ／ｋｅｙ口令序列是改进后的请求／应答方式。　（２）时问同步方式。登录时以时间作为随机因素，客户端　中一般作为模数，不一定为质数，但是在实际应用中为了增　加安全性，要求Ｐ和ｑ必须互质，且ｑ远大于Ｐ。　，　，　利用特定算法产生密码，服务端用相同算法验证用户的合法身　份，这种方式对服务器和客户端的时间准确度要求严格。　现在的ＳＳＬ　ＶＰＮ一般均采用由额外设备实现的动态密　码，如比较有名的ＲＳＡ　ＳｅｃｕｒｌＤ。本应用中采用ＮＴＲＵ密码体　制对动态密码进行软实现。　为正整数，分别决定了多项式集合　，Ｒｇ，Ｒ　的　系数分布。令Ｒ（ｄ。，如）＝｛Ｆ∈Ｒ：Ｆ的ｄ。个系数为１，ｄ２个系　数为一１，余下的系数为０｝，则多项式集合：Ｒ，＝Ｒ（ｄｒ，ｄ，一１），　Ｒｇ：Ｒ（　，　），Ｒ　＝Ｒ（ｄ　，ｄ　）。选　＝Ｒ（ｄ，，ｄ，一１）而不是　Ｒｒ：Ｒ（　，　）是为了厂ｅ　，厂可逆。Ｒ　＝｛ｍｅＲ：ｍ的系数位　于区间［一１／２（Ｐ一１），１／２（Ｐ一１）］内｝，Ｒ　为明文空问。　２　ＮＴＲＵ基本原理　ＮＴＲＵ是基于格中寻找最短向量困难问题的公钥密码体　收稿日期：２００５—０７－０６；修返日期：２００５－０９－２１　基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０３７３０８８）　（１）密钥对生成　要生成ＮＴＲＵ的公、私密钥，必须进行以下几步：　①随机地从集合Ｒ，中选择一个多项式，＇使，在环Ｒ中模　Ｐ和模ｑ的逆多项式存在，记为　和　，ｌ￣Ｐｆ＊　＝１（ｍｏｄ　ｑ），　，　＝１（ｍｏｄＰ），其中，和　称为私钥。　

2023年7月31日发(作者：)

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第８期　周敬利等：ＳＳＬ　ＶＰＮ中动态密码的研究与应用　・８９・　ＳＳＬ　ＶＰＮ中动态密码的研究与应用　周敬利，王宇，余胜生　（华中科技大学计算机学院，湖北武汉４３００７４）　摘要：针对ＳＳＬ　ＶＰＮ的Ｗｅｂ登录方式所存在的缺陷，提出了一种利用动态密码改进原有登录方式的方法。　：ｌ：　该方法在保持ＳＳＬ　ＶＰＮ原有灵活、方便等特点的基础上，较大地提高了安全性，有效地防范了密码猜测攻击和木　马程序攻击。　关键词：ＳＳＬ　ＶＰＮ；动态密码；ＮＴＲＵ　中图法分类号：ＴＰ３９３．０８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１—３６９５（２００６）０８—００８９—０２　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｉｎ　ＳＳＬ　ＶＰＮ　ＺＨＯＵ　Ｊｉｎｇ－ｌｉ，ＷＡＮＧ　Ｙｕ，ＹＵ　Ｓｈｅｎｇ－ｓｈｅｎｇ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＣｏｍｐｕ￣ｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕａｚｈｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｎｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　Ｈｕｂｅｉ　４３００７４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ　ｏｆ　Ｗｅｂ　ｅｎｔｒｙ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ＳＳＬ　ＶＰＮ，ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｔｏ　ｅｎｔｒｙ　ｉｓ　ｐｒｅ－　ｓｅｎｔｅｄ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｗｏｒｄ　ｆｒｏｍ　ｂｅｉｎｇ　ｓｔｏｌｅｎ　ａｎｄ　ｃｒａｃｋｅｄ，ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ＳＳＬ　ＶＰＮ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＳＬ　ＶＰＮ；Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｐａｓｓｗｏｒｄ；ＮＴＲＵ　制，在保证同安全级别的基础上，它比ＲＳＡ要快上几个数量级　１　引言　ＳＳＬ　ＶＰＮ是利用ＳＳＬ协议为终端用户提供ＨＴＹＰ、ＥＲＰ、文　别，算法也易于实现，同时对系统要求低，不需要额外的硬件设　备，所以本应用中采用ＮＴＲＵ密码体制，产生公钥私钥对进行　加解密运算。　ＮＴＲＵ是一种基于多项式环的加密系统，它是由正整数　件共享等服务的ＶＰＮ技术。现在的ＳＳＬ　ＶＰＮ大多提供的是　Ｗｅｂ登录方式，即用户名＋静态密码，ＳＳＬ协议保证了数据在　传输中的安全性。但由于是静态密码，攻击者很容易利用木马　程序或暴力破解获得系统的访问资格。针对ＳＳＬ　ＶＰＮ原有登　录方式的安全隐患，提出了动态密码认证方式，它是逻辑识别　与物理识别的结合，一方面安全性有较高的提升，另一方面开　发和运营管理成本较低。　动态密码也称为一次性密码，其原理是在登录时产生不确　定因素，从而计算生成的密码也就不会相同。按照不同的不确　定因素，动态密码生成有以下两种方式：　（１）请　应答方式。客户端向服务端发送请求，服务端　系统发送一个随机数给客户，客户用单向散列函数将用户口令　和随机数杂凑成一个摘要发送给服务端。服务端用相同的方　（Ｎ，Ｐ，ｑ）以及四个（Ｎ一１）次整系数多项式集合Ｒ，，Ｒｇ，Ｒ　，Ｒ　来建构的。Ⅳ一般为一大质数，Ｒ为多项式截断环，可表示成　Ｒ＝Ｚ［ｘｌ／（Ｘ　一１）。　Ｒ上多项式元素加运算为普通多项式之间的加运算，用　一ｌ　符号“＋”表示，用公式表示为，ｅ　Ｒ，ｆ：　一‘：（／ｏ，　，…，　。）。Ｒ上多项式元素乘法运算为普通多项式的乘法运算后　模上多项式（Ｘ　一１），即两个多项式的卷积运算，常称为星　乘，用“　”表示，用公式表示为　ｇｅＲ，（，　ｇ）　：　．　ｇｆ。　Ｒ上多项式元素模ｑ运算就是把多项式的系数进行模ｑ处理，　用ｍｏｄ　ｑ表示。可以证明（Ｒ，＋，｛）是一个环；ｐ和ｑ在ＮＴＲＵ　法验证用户身份，Ｓ／ｋｅｙ口令序列是改进后的请求／应答方式。　（２）时问同步方式。登录时以时间作为随机因素，客户端　中一般作为模数，不一定为质数，但是在实际应用中为了增　加安全性，要求Ｐ和ｑ必须互质，且ｑ远大于Ｐ。　，　，　利用特定算法产生密码，服务端用相同算法验证用户的合法身　份，这种方式对服务器和客户端的时间准确度要求严格。　现在的ＳＳＬ　ＶＰＮ一般均采用由额外设备实现的动态密　码，如比较有名的ＲＳＡ　ＳｅｃｕｒｌＤ。本应用中采用ＮＴＲＵ密码体　制对动态密码进行软实现。　为正整数，分别决定了多项式集合　，Ｒｇ，Ｒ　的　系数分布。令Ｒ（ｄ。，如）＝｛Ｆ∈Ｒ：Ｆ的ｄ。个系数为１，ｄ２个系　数为一１，余下的系数为０｝，则多项式集合：Ｒ，＝Ｒ（ｄｒ，ｄ，一１），　Ｒｇ：Ｒ（　，　），Ｒ　＝Ｒ（ｄ　，ｄ　）。选　＝Ｒ（ｄ，，ｄ，一１）而不是　Ｒｒ：Ｒ（　，　）是为了厂ｅ　，厂可逆。Ｒ　＝｛ｍｅＲ：ｍ的系数位　于区间［一１／２（Ｐ一１），１／２（Ｐ一１）］内｝，Ｒ　为明文空问。　２　ＮＴＲＵ基本原理　ＮＴＲＵ是基于格中寻找最短向量困难问题的公钥密码体　收稿日期：２００５—０７－０６；修返日期：２００５－０９－２１　基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０３７３０８８）　（１）密钥对生成　要生成ＮＴＲＵ的公、私密钥，必须进行以下几步：　①随机地从集合Ｒ，中选择一个多项式，＇使，在环Ｒ中模　Ｐ和模ｑ的逆多项式存在，记为　和　，ｌ￣Ｐｆ＊　＝１（ｍｏｄ　ｑ），　，　＝１（ｍｏｄＰ），其中，和　称为私钥。