密码认证密钥交换协议：综述

《ACM Computing Surveys》：Password-Authenticated Key Exchange Protocols: A Survey

密码学系统综述中提出PAKE协议13项安全与可用性标准，通过七类设计策略和五维分类体系（对称性/参与者数/计算假设/安全目标/轮数复杂度），对71种代表性协议进行系统性比较评估，揭示现有方案优劣并展望未来研究方向。

　　

摘要

密码认证密钥交换（PAKE）协议解决了一个重要问题：如何让两个仅共享一个低熵密码的参与者建立一种加密强度高的会话密钥，以实现安全的数据通信。尽管已有大量研究致力于设计各种PAKE协议，但据我们所知，系统性的综述却很少。在这项工作中，我们全面概述了PAKE协议的研究现状。首先，我们提出了PAKE协议在安全性和可用性方面应具备的13项理想属性，从而能够对各类协议进行系统的评估。接着，我们为PAKE协议建立了分类体系，并根据其设计策略将其分为七种类型。对于每种类型，我们分析了代表性协议的内部工作机制，指出了各自的优缺点。此外，我们还从五个关键角度（对称性、参与者数量、难度假设、安全目标和轮次复杂度）对现有PAKE协议进行了分类，并回顾了每种分类下的发展历程，旨在深入全面地了解PAKE协议的现状。基于这13项属性和六个角度，我们对71种代表性PAKE协议进行了大规模的系统性比较评估。最后，我们指出了未来PAKE协议设计的一些潜在方向。