Цифровая подпись на основе алгоритма Эль-Гамаля
Шифрование
Теперь рассмотрим, каким образом производится шифрование данных. Сообщение, предназначенное для шифрования, должно быть представлено в виде одного числа или набора чисел, каждое из которых меньше Р. Пусть пользователь 1 хочет передать пользователю 2 сообщение m. В этом случае последовательность действий следующая.
1. Первый пользователь выбирает случайное число k, взаимно простое с Р-1, и вычисляет числа
где Y2 – открытый ключ пользователя 2. Число k держится в секрете.
2. Пара чисел (r, е), являющаяся шифротекстом, передается второму пользователю.
3. Второй пользователь, получив (r,e), для расшифрования сообщения вычисляет
где Х2 – закрытый ключ пользователя 2. В результате он получает исходное сообщение m.
Если злоумышленник узнает или перехватит Р, А, Y2, r, e, то он не сможет по ним раскрыть m. Это связано с тем, что противник не знает параметр k, выбранный первым пользователем для шифрования сообщения m. Вычислить каким-либо образом число kпрактически невозможно, так как это задача дискретного логарифмирования. Следовательно, злоумышленник не может вычислить и значение m, так как m было умножено на неизвестное ему число. Противник также не может воспроизвести действия законного получателя сообщения (второго абонента), так как ему не известен закрытый ключ Х2 (вычисление Х2 на основании Y2 — также задача дискретного логарифмирования).
По аналогичному алгоритму может производиться и согласование ключа, используемого для симметричного шифрования больших объемов данных. Более того, алгоритм Эль-Гамаля на практике целесообразно использовать именно для согласования общего ключа сессии, а не прямого шифрования больших сообщений. Это связано с тем, что в алгоритме используются операции возведения в степень и умножения по большому модулю. Так же как и в алгоритмах RSA и Диффи-Хеллмана, операции производятся над большими, состоящими из нескольких сотен или тысяч бит, числами. Поэтому шифрование больших сообщений производится крайне медленно.
|
|
|
Принцип создания и проверки подписи
Алгоритм Эль-Гамаля также можно использовать для формирования цифровой подписи. Группа пользователей выбирает общие параметры Р и А. Затем каждый абонент группы выбирает свое секретное число Хi, 1 <Хi< Р-1, и вычисляет соответствующее ему открытое число 
. Таким образом, каждый пользователь получает пару (закрытый ключ; открытый ключ) = (Хi, Yi). Открытые ключи пользователей могут храниться в общей базе системы распределения ключей и при необходимости предоставляться всем абонентам системы.
Сообщение, предназначенное для подписи, должно быть представлено в виде числа, меньшего модуля Р. При большом размере сообщение разбивается на блоки необходимого размера. В некоторых случаях подписывается не само сообщение, а значение хеш-функции от него. В любом варианте цифровая подпись вычисляется в зависимости от некоторого числа m (m < P).
|
|
|
Пусть пользователь 1 хочет подписать свое сообщение цифровой подписью и передать его пользователю 2. В этом случае алгоритм действий следующий.
1. Первый пользователь выбирает случайное секретное число k, взаимно простое с Р-1, и вычисляет число 
2. Затем с помощью расширенного алгоритма Евклида необходимо найти значение b в следующем уравнении:
m = (X1 * a +k * b) mod (P-1)Пара чисел (a, b) будет цифровой подписью сообщения m.
3. Сообщение m вместе с подписью (a, b) отправляется пользователю 2.
4. Пользователь 2 получает сообщение m и с использованием открытого ключа первого абонента Y1 вычисляет два числа по следующим формулам: 
Если с1 = с2, то цифровая подпись первого пользователя верная. Для подписывания каждого нового сообщения должно каждый раз выбираться новое значение k.
Подписи, созданные с использованием алгоритма Эль-Гамаля, называются рандомизированными, так как для одного и того же сообщения с использованием одного и того же закрытого ключа каждый раз будут создаваться разные подписи (a,b), поскольку каждый раз будет использоваться новое значение k. Подписи, созданные с применением алгоритма RSA, называются детерминированными, так как для одного и того же сообщения с использованием одного и того же закрытого ключа каждый раз будет создаваться одна и та же подпись
|
|
|
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 487; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!