在網絡環境中的攻擊類型
消息保密性范疇： 1、泄密 2、傳輸分析
消息認證/數字簽名： 3、偽裝 4、內容修改 插入/刪除/轉換/修改(消息內容) 5、順序修改 插入/刪除/重排（以消息為單位） 6、計時修改 延時/重播
數字簽名： 7、發送方否認 8、接收方否認
消息認證函數
該函數用來產生認證符，可分成三類
1、Hash函數--以Hash值為認證符
2、消息加密--以整個信息加密后的密文作為認證符
3、消息認證符(MAC)--以消息和密鑰作輸入，產生定長值作為認證符
消息加密
1、對稱加密
可行性：既提供了保密性，又提供了認證。保密性源自加密和密鑰共享，認證則來自於密鑰共享。
不足：若明文合法性難以判定（如圖片或二進制文件等），則僅滿足保密性，卻無法認證。根源在於沒有能夠識別的結構對明文合法性進行驗證。
解決辦法：因為進行傳輸前只有發送方A知道明文M，A用函數F計算M生成錯誤檢測碼FCS，附在M后，然后一起加密發送給B。第三方在不能破解密文情況下不知道明文M，因此也就無法偽造出符合條件的FCS，而接收方也就能夠根據FCS進行身份認證。
2、公鑰加密
A用B的公鑰加密，B用自己的私鑰解密。由於任何人都能獲取B的公鑰，僅此無法判斷消息是從哪里發過來的，即無法認證。
A用自己的私鑰加密或者簽名，由於B只能用A的公鑰解密（約定明文合法性），因此有認證和簽名的功能。由於任何人都可以得到A的公鑰，因此不具有保密性。
A用自己的私鑰簽名，然后再用B的公鑰加密。由於只有B能夠用自己的私鑰解密，因此保證了保密性。而又只有A的公鑰能夠驗證簽名，因此還有認證和簽名的功能。
消息認證碼(MAC) Message Authentication Codes
MAC = C(K , M)
M是輸入消息；C是MAC函數；K是共享密鑰；
A計算出MAC后，將之附在不加密的明文M后面一起發送給B。B根據K和M重新計算MAC進行比對認證。
MAC有以下三種基本模式：
MAC函數與加密的區別：MAC算法不要求可逆，而加密算法必須可逆。
MAC函數與Hash函數的區別：MAC算法的輸入包含密鑰，而Hash不包含。
由於MAC基於共享密鑰，因此不能提供數字簽名。
使用MAC的優點：
1、MAC將加密性與認證分離開來，可以滿足只需要認證不需要加密的需求。同時MAC使得層次結構更加靈活，如可以在傳輸的不同的層次來分別完成加密和認證。
2、MAC不影響明文的讀取，可以一直附在明文后面，在需要的時候靈活認證。也可以延長對消息的保護時間，而不僅僅只是在傳輸的時候。也正是基於這一點，上圖b方案比c方案要更好一些。
MAC的安全性：
由於認證函數的數學性質，與加密相比，認證函數更不易被攻破。
因為MAC函數是一種多對一的函數，在窮舉攻擊下，給定明文和MAC值，攻擊者須遍歷所有可能的K以重現MAC值。由於可能有許多K都可以重現MAC值，因而並不能確定具體的認證密鑰，還必須再用新的明文MAC對再做驗證，直到K只剩下一種可能。
MAC函數應具有的性質：
1、攻擊者在已知M和MAC值以及MAC函數的情況下，要構造滿足MAC(K , M') = MAC(K , M)的消息M'在計算上不可行
該要求是防止攻擊者不知道密鑰的情況下也能夠構造出與給定MAC匹配的新消息。
2、對隨機的消息M和M'，MAC(K , M) = MAC(K , M')的概率是2-n，其中n是MAC的位數
該要求是使MAC函數具有均勻分布的特點，對於選擇明文的窮舉攻擊平均都需要2n-1步才能找到具有給定MAC的消息
3、設M' = f(M)，例如f可能是將M的一位或者多位取反，要求Pr[MAC(K , M) = MAC(K , M')] = 2-n
該要求是認證算法不應對消息的某些部位比其他部位的處理不均勻。
常見的MAC函數實現：
1、基於Hash函數的MAC--HMAC
2、基於分組密碼的MAC--DAA和CMAC
3、認證加密：CCM和GCM