国内外信息安全研究现状及发展趋势(完整资料）
(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）
国内外信息安全研究现状及发展趋势
国内外信息安全研究现状及发展趋势（一)
冯登国随着信息技术的发展与应用，信息安全的内涵在不断的延伸，从最初的信
息保密性发展到信息的完整性、可用性、可控性和不可否认性，进而又发展为”攻（攻击）、防（防范）、测（检测）、控(控制）、管(管理）、评（评估)"等多方面的基础理论和实施技术。信息安全是一个综合、交叉学科领域，它要综合利用数学、物理、通信和计算机诸多学科的长期知识积累和最新发展成果，进行自主创新研究，加强顶层设计，提出系统的、完整的，协同的解决方案。与其他学科相比，信息安全的研究更强调自主性和创新性，自主性可以避免陷门”，体现国家主权；而创新性可以抵抗各种攻击，适应技术发展的需求。ﻫ就理论研究而言，一些关键的基础理论需要保密，因为从基础理论研究到实际应用的距离很短。现代信息系统中的信息安全其核心问题是密码理论及其应用，其基础是可信信息系统的构作与评估。总的来说，目前在信息安全领域人们所关注的焦点主要有以下几方面:
1）密码理论与技术；ﻫ2）安全协议理论与技术；
3）安全体系结构理论与技术；ﻫ4）信息对抗理论与技术;
国外网站源码5）网络安全与安全产品。
下面就简要介绍一下国内外在以上几方面的研究现状及发展趋势。
1。国内外密码理论与技术研究现状及发展趋势
密码理论与技术主要包括两部分，即基于数学的密码理论与技术（包括公钥密码、分组密码、序列密码、认证码、数字签名、Hasｈ函数、身份识别、密钥管理、PKI技术等）和非数学的密码理论与技术（包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术）。
自从197６年公钥密码的思想提出以来，国际上已经提出了许多种公钥密码体制，但比较流行的主要有两类：一类是基于大整数因子分解问题的，其中最典型的代表是RＳA；另一类是基于离散对数问题的，比如ElGamaｌ公钥密码和影响比较大的椭圆曲线公钥密码。由于分解大整数的能力日益增强，所以对ＲSA的安全带来了一定的威胁。目前76８比特模长的RSA已不安全。一般建议使用1０2４比特模长，预计要保证2０年的安全就要选择1280比特的模长，增大模长带来了实现上的难度。而基于离散对数问题的公钥密码在目前技术下５12比特模长就能够保证其安全性。特别是椭圆曲线上的离散对数的计算要比有限域上的离散对数的计算更困难，目前技术下只需要160比特模长即可，适合于智能卡的实现，因
而受到国内外学者的广泛关注。国际上制定了椭圆曲线公钥密码标准IEEEＰ13６3，RSA等一些公司声称他们已开发出了符合该标准的椭圆曲线公钥密码.我国学者也提出了一些公钥密码，另外在公钥密码的快速实现方面也做了一定的工作，比如在RSA的快速实现和椭圆曲线公钥密码的快速实现方面都有所突破.公钥密码的快速实现是当前公钥密码研究中的一个热点，包括算法优化和程序优化。另一个人们所关注的问题是椭圆曲线公钥密码的安全性论证问题。
公钥密码主要用于数字签名和密钥分配。当然，数字签名和密钥分配都有自己的研究体系，形成了各自的理论框架。目前数字签名的研究内容非常丰富，包括普通签名和特殊签名。特殊签名有盲签名，代理签名，签名，不可否认签名，公平盲签名，门限签名，具有消息恢复功能的签名等，它与具体应用环境密切相关。显然，数字签名的应用涉及到法律问题，美国联邦政府基于有限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准（ＤSS)，部分州已制定了数
字签名法。法国是第一个制定数字签名法的国家，其他国家也正在实施之中。在密钥管理方面，国际上都有一些大的举动，比如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)以及麻省里工学院开发的Ｋerｂoｒos协议(已经发展到第5版本）等，这些工作影响很大。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，秘密共享理论和技术达到了空前的发展和应用，特别是其应用至今人们仍十分关注。我国学者在这些方面也做了一些跟踪研究，发表了很多论文，
按照X。509标准实现了一些ＣA.但没有听说过哪个部门有制定数字签名法的意向。目前人们关注的是数字签名和密钥分配的具体应用以及潜信道的深入研究.
认证码是一个理论性比较强的研究课题，自80年代后期以来，在其构造和界的估计等方面已经取得了长足的发展，我国学者在这方面的研究工作也非常出，影响较大。目前这方面的理论相对比较成熟，很难有所突破。另外，认证码的应用非常有限，几乎停留在理论研究上，已不再是密码学中的研究热点.
Hash函数主要用于完整性校验和提高数字签名的有效性，目前已经提出了很多方案，各有千秋。美国已经制定了Hａsh标准－SHA-1，与其数字签名标准匹配使用。由于技术的原因，美国目前正准备更新其Ｈａｓh标准，另外，欧洲也正在制定Hash标准，这必然导致Hａs ｈ函数的研究特别是实用技术的研究将成为热点.
在身份识别的研究中，最令人瞩目的识别方案有两类：一类是１９8４年Shａmｉr
提出的基于身份的识别方案，另一类是198６年Fｉat等人提出的零知识身份识别方案。随后，人们在这两类方案的基础上又提出了一系列实用的身份识别方案，比如，Ｓcｈnorr识别方案、Okamoｔｏ识别方案、Guillou-Quisquater识别方案、Feｉge－Fiat－Sｈaｍiｒ识别方案等。目前人们所关注的是身份识别方案与具体应用环境的有机结合。
序列密码主要用于政府、军方等国家要害部门，尽管用于这些部门的理论和技术都是保密的，但由于一些数学工具(比如代数、数论、概率等)可用于研究序列密码，其理论和技术相对而言比较成熟。从八十年代中期到九十年代初，序列密码的研究非常热，在序列密码的设计与生成以及分析方面出现了一大批有价值的成果，我国学者在这方面也做了非常优秀的工作.虽然，近年来序列密码不是一个研究热点，但有很多有价值的公开问题需要进一步解决，比如自同步流密码的研究，有记忆前馈网络密码系统的研究，混沌序列密码和新研究方法的探索等.另外，虽然没有制定序列密码标准，但在一些系统中广泛使用了序列密码比如RC4，用于存储加密。事实上，欧洲的NEＳSＩE计划中已经包括了序列密码标准的制定，这一举措有可能导致序列密码研究热。
美国早在１9７７年就制定了自己的数据加密标准（一种分组密码)，但除了公布具体的算法之外，从来不公布详细的设计规则和方法。随着美国的数据加密标准的出现，人们对分组密码展开了深入的研究和讨论，设计了大量的分组密码，给出了一系列的评测准则，其他国家，如日本和苏联也纷纷提出了自己的数据加密标准。但在这些分组密码中能被人们普遍接受和认可的算法却寥寥无几。何况一些好的算法已经被攻破或已经不适用于技术的发展要求。比如美国的数据加密标准已经于１９97年６月17日被攻破。美国从199７年1月起，正在征集、制定和评估新一代数据加密标准（称作AEＳ），大约于2001年出台，目前正处于讨论和评估之中。AES 活动使得国际上又掀起了一次研究分组密码的新高潮.继美国征集AＥS活动之后，欧洲和日本也不甘落后启动了相关标准的征集和制定工作，看起来比美国更宏伟.同时国外比如美国为适应技
术发展的需求也加快了其他密码标准的更新，比如SHA-1和FＩPS１40-1。我国目前的做法是针对每个或每一类安全产品需要开发所用的算法，而且算法和源代码都不公开，这样一来，算法的需求量相对就比较大，继而带来了兼容性、互操作性等问题。
国外目前不仅在密码基础理论方面的研究做的很好，而且在实际应用方面也做的非常好。制定了一系列的密码标准，特别规范。算法的征集和讨论都已经公开化，但密码技术作为一种关键技术，各国都不会放弃自主权和控制权，都在争夺霸权地位。美国这次征集AES的活动就充分体现了这一点，欧洲和日本就不愿意袖手旁观，他们也采取了相应的措施，其计划比美国更宏大，投资力度更大。我国在密码基础理论的某些方面的研究做的很好，但在实际应用方面与国外的差距较大，没有自己的标准，也不规范。
目前最为人们所关注的实用密码技术是PKI技术。国外的PKI应用已经开始，开发PＫI的厂商也有多家。许多厂家，如Bａltimore，Entrust等推出了可以应用的PKI产品，有些公司如VerySign等已经开始提供PKI服务。网络许多应用正在使用PＫI技术来保证网络的认证、不可否认、加解密和密钥管理等。尽管如此，总的说来PKI技术仍在发展中。按照国外一些调查公司的说法,PKI系统仅仅还是在做示范工程。ＩＤC公司的Ｉｎｔｅrnet安全知深分析家认为：PＫI技术将成为所有应用的计算基础结构的核心部件，包括那些越出传统网络界限的应用.B2Ｂ电子商务活动需要的认证、不可否认等只有PＫI产品才有能力提供这些功能。
目前国际上对非数学的密码理论与技术（包括信息隐形，量子密码，基于生物特征的识别理论与技术等)非常关注，讨论也非常活跃.信息隐藏将在未来网络中保护信息免于破坏起到重要作用，信息隐藏是网络环境下把机密信息隐藏在大量信息中不让对方发觉的一种方法。特别是图象叠加、数字水印、潜信道、隐匿协议等的理论与技术的研究已经引起人们的重视。1996年以来，国际上召开了多次有关信息隐藏的专业研讨会。基于生物特征（比如手形、指纹、语音、视网膜、虹膜、脸形、DNA等）的识别理论与技术已有所发展，形成了一些理论和技术，也形成了一些产品，这类产品往往由于成本高而未被广泛采用。1９69年美国哥伦比亚大学的Wieｓｎｅr创造性地提出了共轭编码的概念，遗憾的是他的这一思想当时没有被人们接受。十年后，源于共轭编码概念的量子密码理论与技术才取得了令人惊异的进步，已先后在自由空间和商用光纤中完成了单光子密钥交换协议，英国BT实验室通过３0公里的光纤信道实现了每秒20ｋ比特的密钥分配。近年来，英、美、日等国的许多大学和研究机构竞相投入到量子密码的研究之中，更大的计划在欧洲进行。到目前为止，主要有三大类量子密码实现方案：一是基于单光子量子信道中测不准原理的；二是基于量子相关信道中Beｌl原理的；三是基于两个非正交量子态性质的。但有许多问题还有待于研究。比如，寻相应的量子效应以便提出更多的量子密钥分配协议，量子加密理论的形成和完善，量子密码协议的安全性分析方法研究，量子加密算法的开发，量子密码的实用化等。总的来说，非数学的密码理论与技术还处于探索之中。
密码技术特别是加密技术是信息安全技术中的核心技术，国家关键基础设施中不可能引进或采用别人的
加密技术，只能自主开发。目前我国在密码技术的应用水平方面与国外还有一定的差距。国外的密码技术必将对我们有一定的冲击力，特别是在加入ＷＴO组织后这种冲击力只会有增无减。有些做法必须要逐渐与国际接轨，不能再采用目前这种关门造车的做法，因此，我们必须要有我们自己的算法，自己的一套标准，自己的一套体系，来对付未来的挑战。实用密码技术的基础是密码基础理论，没有好的密码理论不可能有好的密码技术、也不可能有先进的、自主的、创新的密码技术。因此，首先必须持之以恒地坚持和加强密码基础理论研究，与国际保持同步，这方面的工作必须要有政府的支持和投入。另一方面，密码理论研究也是为了应用，没有应用的理论是没有价值的。我们应在现有理论和技术基础上充分吸收国外先进经验形成自主的、
创新的密码技术以适应国民经济的发展。ﻫ特别值得一提的是欧洲大计划NEＳSＩＥ工程必将大大推动密码学的研究和发展，我们应予以密切关注.
国内外信息安全研究现状及发展趋势(二)
2。国内外安全协议理论与技术研究现状及发展趋势
安全协议的研究主要包括两方面内容，即安全协议的安全性分析方法研究和各种实用安全协议的设计与分析研究。安全协议的安全性分析方法主要有两类，一类是攻击检验方法，一类是形式化分析方法，其中安全协议的形式化分析方法是安全协议研究中最关键的研究问题之一，它的研究始于80年代初，目前
正处于百花齐放，充满活力的状态之中.许多一流大学和公司的介入，使这一领域成为研究热点。随着各种有效方法及思想的不断涌现，这一领域在理论上正在走向成熟.
目前，在这一领域中比较活跃的体包括：以Meadows 及Sｙveｒson为代表的美国空军研究实验室；以Lowe为代表的英国Leiceｓteｒ学院；以Schneidｅｒ为代表的英国Lon ｄoｎ学院；以Rosｃoe为代表的英国Oｘford学院；以Ｍiｌlen为代表的美国Cａrnｅgｉe Me ｌloｎ学院；以Stｏllｅｒ为代表的美国Indianａ大学；以Thayｅｒ、Heｒzon及Guttman为代表的美国MＩTRE公司；以Ｂoｌignano为代表的美国IBM公司；以J。Ｍitｃhell及Ｍ。Mi ｔcheｌl为代表的美国Stａnforｄ大学；以Sｔubｂlｅbinｅ为代表的美国AＴ＆Ｔ实验室；以Pａulson为代表的英国Cambrｉdge学院；以Aｂadｉ为代表的美国数据设备公司系统研究中心等等。除了这些体外，许多较有实力的计算机科学系及公司都有专业人员从事这一领域的研究.
从大的方面讲，在协议形式化分析方面比较成功的研究思路可以分为三种：第一种思路是基于推理知识和信念的模态逻辑；第二种思路是基于状态搜索工具和定理证明技术；第三种思路是基于新的协议模型发展证明正确性理论。沿着第一种思路,Bｒａckin推广了GNY逻辑并给出了该逻辑的高阶逻辑(HOＬ)理论，之后利用HＯL理论自动证明在该系统内与安全相关的命题；Kiｎdred则提出安全协议的理论生成，解决更广的问题：给定一个逻辑和协议，生成协议的整个理论的有限表示。尽管也有人提出不同的认证逻辑来检查不同的攻击，但是与前两项工作相比是不重要的.第二种思路是近几年研究的焦点，大量一般
目的的形式化方法被用于这一领域，取得了大量成果，突出的成果有：Lowe使用进程代数CSP发现了Needham－Sｃhroedｅｒ公钥协议的十七年未发现的漏洞;Ｓchneiｄer用进程代数CSＰ归范了大量的安全性质；基于进程代数CSP ,Ｌowe和Roscoe分别发展了不同的理论和方法把大系统中协议安全性质的研究约化为小系统中协议安全性质的研究；Abadi及 Gorｄon发展推演密码协议的Spi演算，J。Mitche ｌｌ等把Spi演算与他们发展的工具Murφ结合，有可能把MIT体的基于算法复杂性的协议安全理论与进程代数有机结合;Ｍeaｄows及Syverｓon发展协议分析仪的工作是重要的；Boligna ｎo使用Coq来分析大协议取得实效。总之，第二种思路至今仍是热点。第三种思路是推广或完善协议模型，根据该模型提出有效的分析理论.在这方面Thayeｒ、Herzoｎ及Gｕｔtmａn提出的Ｓtｒaｎｄ Spａcｅ理论是一个相当简洁、优美的理论，它把以往使用过的许多思想及技术合理融为一体.Pauｌｓon的归纳方法也是有力的，而Scｈneideｒ基于CSＰ的理论分析体系已引发许多工作。正如Meadows所说：这一领域已出现了统一的信号，标明了该领域正走向成熟.但该领域还有许多工作需要完成，主要包括：如何把分析小系统协议的思想与方法扩充到大系统协议；如何扩充现已较成熟的理论或方法去研究更多的安全性质，使同一系统中安全性质在统一的框架下

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。