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4.3 金鑰分存和金鑰共享

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現在我們瞭解了各種儲存金鑰的方法,但在這些方法裡,我們總是把金鑰儲存在一個地方:要麼鎖在保險箱,要麼儲存在軟體中或列印在紙上。這會造成一個問題:一毀俱毀。當然,我們可以為金鑰建立備份,這可以降低金鑰丟失或損壞的風險(可獲取性),但同時會增加金鑰被盜的風險(安全性)。那是否存在一種方法,可以使金鑰的可獲取性和安全性都得到提高?答案是肯定的。密碼學上有一種稱為“金鑰分存”的技術,就可以做到這一點。

方法如下:金鑰被分成N個片段,只要我們獲得其中的K個片段,就可以把原金鑰重新還原。但如果獲得的片段數量少於K,就無法知道關於金鑰的任何資訊。

要實現上述效果,把金鑰簡單地切分成若干片段是不行的,這樣的話,每一個片段都會透露金鑰的部分資訊。[1]所以,金鑰分存並不是簡單地切分金鑰,而是將金鑰轉換成若干“子金鑰”。

舉個例子,我們設定N=2,K=2,意味著我們把想要加密的金鑰(原金鑰)轉換成兩個子金鑰,只有同時獲得這兩個子金鑰才能拼出原金鑰。我們把原金鑰稱為S,S是一個很大的數字(比如128位)。然後,我們可以隨機產生另一個128位的數字R,讓R作為其中的一個子金鑰,那麼另外一個子金鑰就是S⊕R(⊕代表邏輯算符互斥,exclusive OR,或縮寫成XOR,也叫異或),我們把S⊕R稱為“密文”。然後,我們把子金鑰R和密文S⊕R儲存在兩個不同的地方。單獨根據子金鑰R或密文都無法知曉原來金鑰的任何資訊,但如果我們同時得到R和S⊕R,我們可以透過異或邏輯運算得到原來的金鑰。[2]

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