当代暗码学 | 具有保密和认证功能的安全方案

1.案例配景 

1.1 2023年6月，微软云电子邮件泄漏

事故形貌：
        2023年6月，属于多家美国政府机构的微软云电子邮件账户遭到非法入侵，此中包罗了多位高级政府官员的电子邮件。据报道，美国国务院的10个邮件账户中共有6万封电子邮件被盗。这起事故促使美国参议员Ron Wyden要求联邦政府睁开观察，以确定微软公司松懈的安全防护步调是否是导致本次泄密事故的重要缘故原由。微软公司体现，安全专家已经发现了使威胁团伙“Storm-0558”得以突入美国官员云电子邮件账户的缘故原由和题目。在2021年Windows体系瓦解后，一个毛病导致攻击中利用的Azure Active Directory密钥被不得当地捕捉，并存储在一个文件中。微软体现，有一个毛病导致这些不规范存放的密钥没有被检测出来。别的，这次攻击的幕后黑手是通过侵入属于微软工程师的公司账户来访问含有密钥的文件。而微软此前体现，被盗的Azure Active Directory密钥可以被用来伪造身份验证令牌，并访问来自约25家构造的电子邮件。
事故影响：
        微软在此次事故中不光未能自主发现毛病，反而是在美国政府的提示下才开始观察。观察效果体现，共有22个构造和503名个人的Microsoft Exchange Online电子邮件账户受到了攻击影响。美国国土安全部公布建立网络安全检察委员会（CSRB），对微软的云安全步调举行检察，并提出增强云盘算客户和CSP（云服务提供商）自身网络安全实践的发起。
1.2 被俄罗斯黑客入侵长达一年，美国国防承包商敏感信息失贼

事故形貌：
        2022年2月，美国谍报部门披露俄罗斯国家黑客已经网络入侵美国国防承包商长达一年，获取敏感信息并深入相识美国的国防和谍报筹划及本领。FBI、NSA和CISA透露，自2020年1月以来，俄罗斯黑客构造已经入侵了多个国防承包商（CDC）网络，在某些情况下，至少连续了六个月，定期盗取数百份文档、电子邮件和其他数据。
被入侵的承包商：
1、Electronic Warfare Associates (EWA)：2021年8月，EWA公司的电子邮件体系遭到攻击，攻击者盗取了包罗敏感信息的文件，如姓名、社会安全号码 (SSN) 和驾驶执照等信息。
2、Prototype Development, Inc. (PDI)：PDI公司的数据遭到打单软件攻击，攻击者获取了军事协议、机密性协议以及客户和员工的私家数据。
3、Belcan：Belcan公司的数据泄漏事故涉及敏感信息，包罗管理员电子邮件、管理员暗码、内部网络地点等。
4、Booz Allen Hamilton：博思艾伦咨询公司存储在亚马逊服务器上的文件泄漏，涉及28GB的敏感信息和明文暗码。
影响与效果：
1、泄漏的信息大概涉及军事技能文件和国防机密，对国家安全造成影响。
2、个人敏感信息的泄漏大概导致身份偷窃和网络诈骗等题目。
3、部门承包商在事故发生后接纳了相应的安全步调，但仍有信息被非法访问和利用的风险。

2.安全分析

安全题目及需求：
1、在第一个案例中，密钥管理不规范，存放密钥的文件举行加密掩护，没有消息认证功能，这就导致一旦毛病暴袒露来，攻击者知晓后可直接偷取密钥来伪造身份令牌，进而访问邮件网站，盗取邮件。
2、在第二个案例中，全部文件访问都是流通无阻的，没有对访问者举行身份认证，这导致了攻击者可以伪造成合法身份对文件举行非法访问及下载。
安全目的：

        实现对密钥的加密存储、严格分发及邮件和文件的认证访问。

 
3.方案筹划

        在上述筹划方案中，整个密钥的取出、利用、接纳、交换过程实现了完全加密，不给攻击者可乘之机，在流程上实现了保密功能，解密后的密钥也不直接用于访问加密文件和加密的邮件，而是通过天生临时身份令牌的方式举行访问，临时身份令牌具有利用限期，一段时间后主动被烧毁。解密后的密钥别的举行密钥交换，方便其他具有类似权限的用户也可访问加密文件和加密邮件。在认证方面，接纳多因素认证方式：硬件登录临牌+生物特性（比方指纹、虹膜等），硬件登录临牌只有利用者本身持有且由本身保管，生物特性固然由于差异人的生物特性而差异，攻击者很难通过网络获取到用户的生物特性。