无条件安全和计算安全是评估密码方案安全性的重要方法。无条件安全中假定攻击者拥有无限的计算能力,这是不切实际的,而计算安全假定攻击者的计算资源是有限的,因此,计算安全常用于现代密码学中密码系统的安全性研究。基于口令的密钥导出算法PBKDF2常常作为密码系统的口令认证机制,广泛应用于MacOS、Android、Windows域等系统软件中。基于计算安全模型,本文以Windows域口令认证机制为具体实例,研究PBKDF2作为口令认证机制的安全性。本文主要工作成果如下：(1)在可证明安全性方面,通过限定攻击者不同的计算能力本文提出两种安全模型：CSP-安全模型(Chose Single Parameter)和CMP-安全模型(Chose Multiple Parameters)。在CSP-安全模型下,采用可证明安全理论,结合Game-playing技术界定PBKDF2与随机函数的不可区分优势上界,该优势上界表明PBKDF2的计算安全性取决于攻击者的访问能力和口令空间；在CMP-安全模型下,PBKDF2存在一些安全缺陷,针对这一缺陷,我们提出几种改进方案。(2)基于上述PBKDF2的安全分析,攻击者只能选择穷举口令搜索方式恢复口令。在Windows域口令认证机制中将上述PBKDF2的不可区分优势上界具体化,当口令空间足够大时,该不可区分优势是可忽略的。我们利用GPU的并行计算能力模拟攻击者的访问能力,构造一系列穷举口令恢复实验,通过口令搜索时间对Windows域口令认证机制进行安全性分析。