ОБЗОР АССИМЕТРИЧНЫХ АЛГОРИТМОВ ШИФРОВАНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Развитие человеческого общества на современном этапе нельзя себе представить без информационных технологий. За сравнительно короткую свою историю эти технологии сами прошли бурное развитие. Естественно, что вместе с ними развивались и технологии обеспечения безопасности информации.
Общеизвестно, что любая система безопасности должна строиться комплексно и охватывать все участки защищаемого технологического процесса, на всех этапах его жизненного цикла. Применительно к информационной сфере, решения по обеспечению безопасности информации должны обеспечивать равнопрочность защиты на всех этапах ее обработки и транспортировки. Иначе, наличие хотя бы одного незащищенного или слабо защищенного участка может сделать неэффективным вложения средств во все остальные меры защиты. Одним из таких участков как раз и является процесс обмена информацией, имеющей юридическую значимость.
Немного истории (к вопросу о постановке проблемы) Еще не так давно никто не задумывался о проблеме юридической значимости электронных сообщений. Действительно, нет сообщений — нет проблемы. Но вот эти самые сообщения появились, они стали нужны в деловых отношениях. Тогда общество, в лице государства, задумалось: а действительно, можно ли доверять электронным сообщениям, не произошла ли их подмена в автоматизированной системе? Доверять- то можно, но чтобы не было сомнений — сообщение, как положено, надо подписать! Установили, что: «полученный из автоматизированной системы документ приобретает юридическую силу после его подписания должностным лицом в порядке, установленном украинским законодательством». Позже последовало: «юридическая сила документа, хранимого, обрабатываемого и передаваемого с помощью автоматизированных информационных и телекоммуникационных систем, может подтверждаться электронной цифровой подписью».
Спустя шесть лет, в 2003 году выпустили Закон «Об электронной цифровой подписи». Этот закон, направленный на определение правовых условий использования электронной цифровой подписи в электронных документах, при соблюдении которых она признается равнозначной собственноручной подписи, с одной стороны, ввел определенный порядок подписи электронных документов государственных учреждений, установил процедуру подтверждения правомочности электронной подписи специальными органами (сертификационными центрами), а с другой стороны, предоставил определенную свободу действий по организации подписи электронных документов в корпоративных сетях.
В чем же заключается основная суть проблемы внедрения и использования ЭЦП в целях защиты информации. Требуется не только подтверждение юридической значимости полученного сообщения (аутентификация), но и подтверждение личности того, кто отправил сообщение (идентификация).
Да еще надо подумать о том, чтобы само сообщение дошло без искажений. Таким образом, решение одной проблемы выливается в решение трех взаимосвязанных задач:
— подтверждение авторства сообщения (идентификация);
— подтверждение подлинности сообщения (аутентификация);
— обеспечение целостности передаваемой информации.
А это уже задачи защиты информации.
В мировой практике под электронной подписью понимается, вообще говоря, символ или некоторый другой идентификатор, созданный электронными средствами, обрабатываемый или принимаемый другой стороной с намерением подтвердить подлинность электронного сообщения. Принципы и алгоритмы при этом могут применяться самые разнообразные.
ЭЛЕКТРОННО-ЦИФРОВАЯ ПОДПИСЬ
Общие положения
При ведении деловой переписки, при заключении контрактов подпись ответственного лица является непременным атрибутом документа, преследующим несколько целей:
- Гарантирование истинности письма путем сличения подписи с имеющимся образцом;
- Гарантирование авторства документа ( с юридической точки зрения)
Выполнение данных требований основывается на следующих свойствах подписи:
- подпись аутентична, то есть с ее помощью получателю документа можно доказать, что она принадлежит подписывающему;
- подпись неподделываема; (то есть служит доказательством, что только тот человек, чей автограф стоит на документе, мог подписать данный документ, и никто иной.)
- Подпись непереносима, то есть является частью документа и поэтому перенести ее на другой документ невозможно;
- Документ с подписью является неизменяемым;
- Подпись неоспорима;
- Любое лицо, владеющее образцом подписи может удостоверится, что документ подписан владельцем подписи.
Развитие современных средств безбумажного документооборота, средств электронных платежей немыслимо без развития средств доказательства подлинности и целостности документа. Таким средством является электронно-цифровая подпись (ЭЦП), которая сохранила основные свойства обычной подписи.
Существует несколько методов построения ЭЦП, а именно:
- шифрование электронного документа (ЭД) на основе симметричных алгоритмов. Данная схема предусматривает наличие в системе третьего лица – арбитра, пользующегося доверием обеих сторон. Авторизацией документа в данной схеме является сам факт зашифрования ЭД секретным ключом и передача его арбитру.
- Использование ассиметричных алгоритмов шифрования. Фактом подписания документа является зашифрование его на секретном ключе отправителя.
- Развитием предыдущей идеи стала наиболее распространенная схема ЭЦП – зашифрование окончательного результата обработки ЭД хеш-функцией при помощи ассиметричного алгоритма.
Кроме перечисленных, существуют и другие методы построения схем ЭЦП:
- Групповая подпись, неоспариваемая подпись, доверенная подпись и др. Появление этих разновидностей обусловлено разнообразием задач, решаемых с помощью электронных
технологий передачи и обработки электронных документов.
ОБЗОР АССИМЕТРИЧНЫХ АЛГОРИТМОВ ШИФРОВАНИЯ
Развитие основных типов криптографических протоколов (ключевой обмен, электронно-цифровая подпись (ЭЦП), аутентификация и др.) было бы невозможно без создания открытых ключей и построенных на их основе ассиметричных протоколов шифрования.
Основная идея асимметричных криптоалгоритмов состоит в том, что для шифрования сообщения используется один ключ, а при дешифровании – другой. Кроме того, процедура шифрования выбрана так, что она необратима даже по известному ключу шифрования – это второе необходимое условие асимметричной криптографии. То есть, зная ключ шифрования и зашифрованный текст, невозможно восстановить исходное сообщение – прочесть его можно только с помощью второго ключа – ключа дешифрования. А раз так, то ключ шифрования для отправки писем какому-либо лицу можно вообще не скрывать – зная его все равно невозможно прочесть зашифрованное сообщение. Поэтому, ключ шифрования называют в асимметричных системах "открытым ключом", а вот ключ дешифрования получателю сообщений необходимо держать в секрете – он называется "закрытым ключом". Таким образом, мы избавляемся от необходимости решать сложную задачу обмена секретными ключами.
Почему же, зная открытый ключ, нельзя вычислить закрытый ключ? Это третье необходимое условие асимметричной криптографии – алгоритмы шифрования и дешифрования создаются так, чтобы зная открытый ключ, невозможно вычислить закрытый ключ.
В целом система переписки при использовании асимметричного шифрования выглядит следующим образом. Для каждого из N абонентов, ведущих переписку, выбрана своя пара ключей : "открытый" Ej и "закрытый" Dj, где j – номер абонента. Все открытые ключи известны всем пользователям сети, каждый закрытый ключ, наоборот, хранится только у того абонента, которому он принадлежит. Если абонент, скажем под номером 7, собирается передать информацию абоненту под номером 9, он шифрует данные ключом шифрования E9 и отправляет ее абоненту 9. Несмотря на то, что все пользователи сети знают ключ E9 и, возможно, имеют доступ к каналу, по которому идет зашифрованное послание, они не могут прочесть исходный текст, так как процедура шифрования необратима по открытому ключу. И только абонент №9, получив послание, производит над ним преобразование с помощью известного только ему ключа D9 и восстанавливает текст послания. Заметьте, что если сообщение нужно отправить в противоположном направлении (от абонента 9 к абоненту 7), то нужно будет использовать уже другую пару ключей (для шифрования ключ E7, а для дешифрования – ключ D7).
Как мы видим, во-первых, в асимметричных системах количество существующих ключей связано с количеством абонентов линейно (в системе из N пользователей используются 2*N ключей), а не квадратично, как в симметричных системах. Во-вторых, при нарушении конфиденциальности k-ой рабочей станции злоумышленник узнает только ключ Dk : это позволяет ему читать все сообщения, приходящие абоненту k, но не позволяет выдавать себя за него при отправке писем.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 352; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!