开源之夏-10
还记得上密码学第一节课的时候，说：
本课程的主要阐述如何利用密码技术来实现信息的机密性、完整性、可鉴别性和抗抵赖性等安全属性中的有关问题。
以前一直有个疑问，前几章可以理解，学习不同密码算法，我们获得了密码学这些基础工具。
获得了对称和非对称算法，这样的基本密码原语。它们被数学上证明正确。
于是有了密钥管理技术(第五章)，我们需要在各种场景中考虑保护好密钥。
但是后边第六章开始，我的疑问是：
为什么有了数字签名技术，还要消息鉴别技术？
为什么还要再有身份鉴别技术？
这些技术似乎在不同的场景中应用，背后的联系是什么？
点击链接查看和 Kimi 的对话 https://www.kimi.com/share/d2i85fvaa0v7pc7fguug
今天在写SDF_GetPrivateKeyAccessRight，借此机会大概理清了思路。也理解了第一节课上说的含义。
回答一个问题：信息安全什么要学密码学这门课。
信息安全涉及广泛的载体，各种软件、硬件，涵盖各种业务场景，在这个过程中，
需要去保护一些东西(消息=>有什么，身份=>是谁)(都是信息),
密码工具，是保护这些东西的工具。我们先学习了理论上的数学工具，又在实际应用场景中学习了这些密码学工具。
于是有了密钥，数学上证明，只要密钥不泄露，加密的内容就是安全的。
于是我们的推论是：
在各种业务场景中，假设密钥完成分发，不考虑重放，使用密钥加密的方式保护信息的传递，只要保证密钥的安全，各种业务场景就都是安全的。
于是我们还需要保护密钥。让这个工具在每次用完都能被妥善保管，不丢失泄露。
对应不同的问题场景：
消息鉴别（MAC/HMAC/SM3-MAC/数字签名 ）=> 解决“这条消息在传输途中是否被篡改”。
方案： MAC/签名，只暴露结果，不暴露密钥。
身份识别（挑战-响应、TLS 握手、Kerberos …）=> 解决“此刻与我通信的实体是不是声称的那个实体”。
方案： 证书或协议，只暴露可验证的断言，不暴露私钥。
这里展开上边的假设，考虑密钥分发，考虑重放攻击等实际情况，那么：
身份识别体系（PKI + 证书吊销 + 现场挑战-响应协议）共同解决‘此刻与我通信的实体是不是声称的那个实体’，且在整个过程中只暴露可验证断言与公开公钥，私钥始终留在本地。”
于是可以发现，为了在不同场景中解决问题，实现(机密性,完整性，不可否认性),同时保护好密钥。
使用这样的工具：
消息鉴别码 MAC/HMAC/SM3-MAC
• 完整性 ✔︎
• 身份鉴别 ✘（只能证明“有人拥有同一对称密钥”，无法区分具体是谁）
• 不可否认性 ✘（双方都有同一密钥，谁都算得出 MAC，无法给出法律意义上的证据）
数字签名（RSA/ECDSA/SM2 …）
• 完整性 ✔︎（任何比特被改，签名即刻失效）
• 身份鉴别 ✔︎（签名用私钥，验签用公钥/证书，可确认“是谁签的”）
• 不可否认性 ✔︎（只有签名者掌握私钥，事后无法抵赖）
挑战-响应 / TLS 握手 / Kerberos 等身份认证协议
• 它们主要解决“此刻对端是不是声称的实体”，本身不直接提供消息级完整性或不可否认性；
• 但它们通常内部会用到数字签名或 MAC 来完成完整性校验和身份绑定，所以间接满足要求。
形成这样的“信任链”：
密钥本身
只是一串随机比特，本身没有任何“意义”。谁有权用它（最小授权 / 访问控制）
通过 PIN、口令、ACL、HSM 角色，把“实体→密钥使用权”绑定，但不透露密钥。消息鉴别（MAC/HMAC/SM3-MAC …）
解决“这条消息在传输途中是否被篡改”。
它用的对称密钥本身并不表明“谁”产生的消息，只表明“知道这把对称密钥的人”认可该消息。
→ 密钥与身份未解耦：拿到密钥就能伪造 MAC。数字签名（非对称签名 / SM2-Sig …）
用私钥签名、公钥验证。
公钥可以公开，私钥永远留在机器。
→ 验证链条的最后一环，消息与私钥绑定。：- 私钥只负责“计算签名”；
- 身份由“公钥证书”把公钥→实体绑定；
- 谁有权用私钥由 HSM 的访问控制决定。
于是形成“实体 / 密钥使用权 / 签名结果”三层分离。
身份鉴别（挑战-响应、TLS 握手、Kerberos …）
解决“此刻与我通信的实体是不是声称的那个实体”。
它往往组合使用 MAC 或数字签名：- 早期系统资源受限 → 用对称 MAC（快速，但共享密钥）
- 现代系统 → 用数字签名（无需共享密钥，可撤销、可审计）。
→ 身份鉴别协议把“实体身份”与“密钥使用权”重新耦合，通过证书、挑战-响应、签名验证等手段，现场证明“此刻使用这把私钥的人就是那个被认证的实体”；
“我现在证明我拥有私钥使用权，但私钥不会离开 HSM，也不会被协议泄露。”
这就是“最小授权”原则从“谁能用密钥”扩展到“谁能产生可信消息”再到“谁能证明自己是某个实体”的完整链路。
总结背后的统一思想：
“把敏感资产（密钥、消息、身份）从逻辑与物理上逐层最小化暴露，任何一层泄露都不足以破坏整体信任。”
最小权限原则（Principle of Least Privilege，PoLP） + 分层信任模型（Layered Trust）。
而这里讨论的仍是密码学原语及其访问控制的经典安全设计思想。
• 最小权限原则：每一层只拿到完成自己任务所必需的最小权力。
‑ 密钥 → 只留在 HSM；
‑ 消息 → 只拿到签名/ MAC 结果；
‑ 身份 → 只拿到可验证的断言。
• 分层信任模型：把“密钥本身 / 密钥使用权 / 消息完整性 / 身份鉴别”逐层解耦，任何单点失守都不会导致整体信任崩塌。