中間人 (MitM) 攻擊是網路攻擊的一種形式,攻擊者在雙方不知情的情況下攔截雙方之間的通訊。這種攻擊允許攻擊者竊聽通訊、操縱正在交換的數據,並在某些情況下冒充相關的一方或雙方。 MitM 攻擊可利用的漏洞之一是通訊協定中缺乏安全的金鑰交換機制。
Diffie-Hellman 金鑰交換協定是一種用於透過公共通道安全交換加密金鑰的方法。它允許兩方就共享密鑰達成一致,而無需透過通訊通道明確共享密鑰。然而,如果實施不當,Diffie-Hellman 協定很容易受到 MitM 攻擊。
在典型的 Diffie-Hellman 金鑰交換中,Alice 和 Bob 兩方就兩個公共參數達成一致:一個大質數 (p) 和一個基數 (g)。每一方也選擇自己的私鑰,(a) 為 Alice,(b) 為 Bob。然後,他們獨立計算其公鑰,如下所示:
(A = g^a mod p)(Alice 的公鑰)
(B = g^b mod p)(鮑伯的公鑰)
Alice 和 Bob 透過公共通道交換他們的公鑰。一旦他們收到彼此的公鑰,他們就會使用自己的私鑰和收到的公鑰來計算共享金鑰:
共享金鑰:
(K = B^a mod p = (g^b)^a mod p = g^{ab} mod p)
(K = A^b mod p = (g^a)^b mod p = g^{ab} mod p)
現在,Alice 和 Bob 都知道共享金鑰 (K),並且它可用於加密他們之間的進一步通訊。
然而,在對 Diffie-Hellman 協議的中間人攻擊中,攻擊者 Eve 攔截了 Alice 和 Bob 之間的通信。當 Alice 將她的公鑰 (A) 發送給 Bob 時,Eve 會攔截它並將她自己的公鑰 (E) 發送給 Bob。類似地,當鮑伯將他的公鑰 (B) 發送給愛麗絲時,夏娃攔截它並將她自己的公鑰 (E') 發送給愛麗絲。
現在,Alice 和 Bob 不知不覺地與 Eve 而不是彼此建立了共享金鑰:
與 Eve 共享金鑰:
(K_A = E^a mod p = g^{ab_{Eve}} mod p)
(K_B = E'^b mod p = g^{a_{Eve}b} mod p)
因此,Eve 可以解密並竊聽 Alice 和 Bob 之間的所有通信,因為她知道共享金鑰。這展示了中間人攻擊如何損害 Diffie-Hellman 金鑰交換協定的安全性。
為了防止 Diffie-Hellman 協定中的中間人攻擊,可以實施其他安全措施,例如使用數位簽章或憑證。數位簽名允許各方驗證彼此的身份並確保交換的公鑰的完整性。憑證由受信任的第三方(稱為憑證授權單位 (CA))頒發,將公鑰與實體的身分綁定在一起,提供一種安全的金鑰交換方式。
如果沒有適當保護,Diffie-Hellman 金鑰交換協定很容易受到中間人攻擊。實施數位簽章和憑證等附加安全措施可以增強協定的安全性並防止未經授權的通訊攔截。
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- 領域: 網路安全
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