随机数在密码学中的作用应用介绍之2

Posted 2020-12-18

本期介绍随机数在密码学中生成Salt的用法。
在密码学中，Salt是指将特定（固定）字符串插入到明文固定位置，让Hash散列运算值不同于使用原始明文的散列值。HASH散列运算是公开算法，只要有相同的明文，任何人都能算出相同的摘要值。Salt的意义在于让只有掌握正确Salt数据的用户才能计算出正确的HASH散列值。在某种意义上，Salt对于HASH运算的意义，就相当于密钥对于3DES等对称算法的意义。下面举例介绍随机数结合Salt的用法。
越来越多的嵌入式设备面临远程升级固件的安全问题，主要分为两方面：
问题1：如何实现固件防篡改
问题2：如何防止窃取固件
本次介绍一个简单的方法来提升固件防篡改的安全等级。
应用场景：A端向B端传送固件H，用于升级MCU程序。
安全隐患：固件H存在传输中被篡改的风险。
B端收到固件H后并不确定H是否有被篡改过，所以面临着升级变砖等威胁。只需在A、B两端分别加入两个操作流程，就可以简单高效的提升安全等级。
准备阶段：
1、A、B两端事先约定好在固件数据的指定位置加入Salt值。
2、A、B约定好生成Salt的具体算法。
应用阶段A端工作
1、生成随机数RND
2、根据RND计算生成SaltA
3、将SaltA加入到约定的固件位置
4、计算生成散列值HashA
5、将固件H、RND、HashA发送到B端
应用阶段B端工作
1、根据RND计算SaltB
2、将SaltB加入到约定的固件位置
3、计算HashB
4、对比HashA是否等于HashB，如果相等，证明固件未被篡改，不等则证明计算有误或者固件被篡改了。