双向认证协议安全分析及nonce改进方案

在原协议中，攻击者可以将Challenge1截获并发送给Bob，然后在Bob回复Challenge2时将其截获并发送给Alice，从而假冒Alice与Bob建立会话。这是因为协议中没有使用一次性随机数nonce来确保每个会话的唯一性。

为了改进该协议，可以在Challenge1和Challenge2中加入一次性随机数nonce。具体步骤如下：

Alice (Client) 生成一个随机数nonce1，并将Challenge1 = Hash(nonce1) 发送给Bob (Server)。
Bob (Server) 生成一个随机数nonce2，并将Challenge2 = Hash(KAB ⊕ Hash(nonce1) ⊕ nonce2) 和nonce2 发送给Alice (Client)。
Alice (Client) 计算 Hash(KAB ⊕ Hash(nonce1) ⊕ Hash(KAB ⊕ Hash(nonce1) ⊕ nonce2) ⊕ nonce1)，并将结果发送给Bob (Server)。
Bob (Server) 计算 Hash(KAB ⊕ Hash(nonce1) ⊕ Hash(KAB ⊕ Hash(nonce1) ⊕ nonce2) ⊕ nonce2)，如果计算结果与Alice发送的结果相同，则认为该会话是合法的，否则拒绝该会话。

通过加入一次性随机数nonce，攻击者无法在并行会话中重放Challenge1和Challenge2，因为每个会话中的nonce都是唯一的。因此，该协议更加安全。