如何保护私人消息免受重放攻击？

Question

如果我使用私钥发送消息会怎样
我的消息是“今天是 7 点聚会”

魔鬼用签名复制了我的加密文本

几天后，魔鬼将消息发送给了我发送的同一个人。

消息没有改变，我的朋友在 7 点仍然收到了相同的消息，并且由我的私钥进行了数字签名。

我应该怎么做才能防止这种情况发生？

Answer 1

重放攻击最常见的方法是添加一条不属于消息的额外唯一信息。这是一个常见的解决方案：

• 向消息添加时间戳和随机值。
• 如果邮件超过某个时间（一分钟、一小时、一天，具体取决于邮件的传递方式），则会生成“邮件太旧”错误
• 如果消息在该时间范围内，请确保您以前从未见过该随机值。如果你有，那么它是重复的，可以简单地忽略。

通过添加时间戳，您可以确定您必须在多长时间内跟踪“您之前看到的内容”。

另一种通用方法是使所有消息具有幂等性。这意味着多次应用相同的消息是没有问题的。像 git 这样的系统具有这种品质。构建幂等系统有些棘手，并且对于所有问题都不容易实现，但在可能的情况下是一个强大的解决方案。使某事物具有幂等性的一个例子是说“在这个时间点，X 的值是 Y”。您可以重复应用该消息而不会导致任何问题（因为它以完全相同的方式更新同一记录，或者因为您忽略了所有早于您拥有的最新值的时间点）。

解决重放攻击问题恰好也解决了其他几个问题，这很好。消息传递系统面临一个基本问题，即不能保证消息只传递一次。您最多可以保证一次，或至少一次，但不能完全保证一次。 （研究Two Generals' Problem 以获得一种常见的思考方式。有争议的是，您实际上不能承诺“至少一次”，因为系统可能永远不会连接，但我们通常会忽略这种极端情况）。幂等系统非常好，因为它们高度容忍“至少一次”解决方案。