Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

У більшості ранніх систем ЕЦП використовувалися функції з секретом, які за своїм призначенням близькі до односторонніх функцій. Такі системи уразливі до атак з використанням відкритого ключа, так як, вибравши довільний цифровий підпис і застосувавши до неї алгоритм верифікації, можна отримати вихідний текст. Щоб уникнути цього, разом з цифровим підписом використовується хеш-функція, тобто, обчислення підпису здійснюється не щодо самого документа, а щодо його хешу. У цьому випадку в результаті верифікації можна отримати тільки хеш вихідного тексту, отже, якщо використовується хеш-функція криптографічно стійка, то отримати вихідний текст буде обчислювально складно, а значить атака такого типу стає неможливою.

Симетрична схема

Симетричні схеми ЕЦП менш поширені ніж асиметричні, так як після появи концепції цифрового підпису не вдалося реалізувати ефективні алгоритми підпису, засновані на відомих у той час симетричних шифрах. Першими, хто звернув увагу на можливість симетричної схеми цифрового підпису, були основоположники самого поняття ЕЦП Діффі і Хеллмана, які опублікували опис алгоритму підпису одного біта за допомогою блокового шифру. Асиметричні схеми цифрового підпису спираються на обчислювально складні завдання, складність яких ще не доведена, тому неможливо визначити, чи будуть ці схеми зламані найближчим часом, як це сталося зі схемою, заснованої на задачі про укладання ранця. Також для збільшення криптостійкості потрібно збільшувати довжину ключів, що призводить до необхідності переписувати програми, що реалізують асиметричні схеми, і в деяких випадках перепроектувати апаратуру. Симетричні схеми засновані на добре вивчених блокових шифрах.

У зв'язку з цим симетричні схеми мають наступні переваги:

• Стійкість симетричних схем ЕЦП випливає з стійкості використовуваних блокових шифрів, надійність яких також добре вивчена.

• Якщо стійкість шифру виявиться недостатньою, його легко можна буде замінити на більш стійкий з мінімальними змінами в реалізації.

Однак у симетричних ЕЦП є і ряд недоліків:

Потрібно підписувати окремо кожен біт інформації, що передається, що призводить до значного збільшення підпису. Підпис може перевершувати повідомлення за розміром на два порядки.

Згенеровані для підпису ключі можуть бути використані тільки один раз, тому що після підписання розкривається половина секретного ключа.

Через розглянутих недоліків симетрична схема ЕЦП Діффі-Хелман не застосовується, а використовується її модифікація, розроблена Березіним і Дорошкевича, в якій підписується відразу група з декількох біт. Це призводить до зменшення розмірів підпису, але до збільшення обсягу обчислень. Для подолання проблеми «одноразовості» ключів використовується генерація окремих ключів з головного ключа.

Асиметрична схема

Асиметричні схеми ЕЦП відносяться до криптосистем з відкритим ключем. На відміну від асиметричних алгоритмів шифрування, в яких зашифрування проводиться за допомогою відкритого ключа, а розшифрування - за допомогою закритого, у схемах цифрового підпису підписування проводиться із застосуванням закритого ключа, а перевірка - із застосуванням відкритого.

Загальновизнана схема цифрового підпису охоплює три процеси :

Генерація ключової пари. За допомогою алгоритму генерації ключа рівно ймовірним чином з набору можливих закритих ключів вибирається закритий ключ, обчислюється відповідний йому відкритий ключ.

Формування підпису. Для заданого електронного документа за допомогою закритого ключа обчислюється підпис.

Перевірка (верифікація) підпису. Для даних документа та підпису за допомогою відкритого ключа визначається дійсність підпису.

Для того, щоб використання цифрового підпису мало сенс, необхідно виконання двох умов:

Верифікація підпису повинна проводитися відкритим ключем, відповідним саме тому закритому ключу, який використовувався під час підписання.

Без володіння закритим ключем має бути обчислювально складно створити легітимний цифровий підпис.

Керування ключами

Відкритий ключ

Важливою проблемою всієї криптографії з відкритим ключем, в тому числі і систем ЕЦП, є управління відкритими ключами. Так як відкритий ключ доступний будь-якому користувачеві, то необхідний механізм перевірки того, що цей ключ належить саме своєму власникові. Необхідно забезпечити доступ будь-якого користувача до справжнього відкритого ключа будь-якого іншого користувача, захистити ці ключі від підміни зловмисником, а також організувати відгук ключа у разі його компрометації.

Завдання захисту ключів від підміни вирішується за допомогою сертифікатів. Сертифікат дозволяє засвідчити укладені в ньому дані про власника і його відкритий ключ підписом будь-якої довіреної особи. Існують системи сертифікатів двох типів: централізовані і децентралізовані. У децентралізованих системах шляхом перехресного підписування сертифікатів знайомих і довірених людей кожним користувачем будується мережа довіри. У централізованих системах сертифікатів використовуються центри сертифікації, підтримувані довіреними організаціями.

Центр сертифікації формує закритий ключ і власний сертифікат, формує сертифікати кінцевих користувачів і засвідчує їх автентичність своїм цифровим підписом. Також центр проводить відгук минулих і компрометованих сертифікатів і веде бази виданих та відкликаних сертифікатів. Звернувшись в сертифікаційний центр, можна отримати власний сертифікат відкритого ключа, сертифікат для іншого користувача і дізнатися, які ключі відкликані.

Закритий ключ

Закритий ключ є найбільш вразливим компонентом всієї криптосистеми цифрового підпису. Зловмисник, який вкрав закритий ключ користувача, може створити дійсний цифровий підпис будь-якого електронного документа від імені цього користувача. Тому особливу увагу потрібно приділяти способу зберігання закритого ключа. Користувач може зберігати закритий ключ на своєму персональному комп'ютері, захистивши його за допомогою пароля. Однак такий спосіб зберігання має ряд недоліків, зокрема, захищеність ключа повністю залежить від захищеності комп'ютера, і користувач може підписувати документи лише на цьому комп'ютері.

В даний час існують наступні пристрої зберігання закритого ключа :

• Дискети

• Смарт-карти

• USB-брелок

• Таблетки Touch-Memory

Крадіжка або втрата одного з таких пристроїв зберігання може бути легко помічена користувачем, після чого відповідний сертифікат може бути негайно відкликаний.

Найбільш захищений спосіб зберігання закритого ключа - зберігання на смарт-картці. Для того, щоб використовувати смарт-карту, користувачеві необхідно не тільки її мати, але й ввести PIN-код, тобто, виходить двофакторна аутентифікації. Після цього підписується документ або його хеш передається в карту, її процесор здійснює підписування хешу і передає підпис назад. У процесі формування підпису таким способом не відбувається копіювання закритого ключа, тому весь час існує тільки єдина копія ключа. Крім того, зробити копіювання інформації зі смарт-карти складніше, ніж з інших пристроїв зберігання.

Моделі атак та їх можливі результати

У своїй роботі Гольдвассер, Міка і Рівестом описують наступні моделі атак, які актуальні і в даний час:

• Атака з використанням відкритого ключа. Криптоаналітиків володіє тільки відкритим ключем.

• Атака на основі поширених повідомлень. Противник володіє допустимими підписами набору електронних документів, відомі йому, але не обраних ним.

• Адаптивна атака на основі вибраних повідомлень. Криптоаналітик може одержати підписи електронних документів, які він обирає сам.

Можливі результати атак:

• Повний злом цифрового підпису. Отримання закритого ключа, що означає повний злом алгоритму.

• Універсальна підробка цифрового підпису. Знаходження алгоритму, аналогічного алгоритму підпису, що дозволяє підробляти підписи для будь-якого електронного документа.

• Вибіркова підробка цифрового підпису. Можливість підробляти підписи для документів, вибраних криптоаналітиком.

• Екзистенціальна підробка цифрового підпису. Можливість отримання допустимого підпису для якогось документа, не вибраного криптоаналітиком.

Ясно, що самою «небезпечною» атакою є адаптивна атака на основі вибраних повідомлень, і при аналізі алгоритмів ЕЦП на криптостійкість потрібно розглядати саме її (якщо немає яких-небудь особливих умов).

При безпомилковій реалізації сучасних алгоритмів ЕЦП отримання закритого ключа алгоритму є практично неможливим завданням через обчислювальні складності завдань, на яких ЕЦП побудована. Набагато більш ймовірний пошук криптоаналітиків колізій першого і другого роду. Колізія першого роду еквівалентна екзистенціальної підробці, а колізія другого роду - вибіркової. З урахуванням застосування хеш-функцій, знаходження колізій для алгоритму підпису еквівалентно знаходження колізій для самих хеш-функцій.

Протоколи

Протоколи електронного цифрового підпису (ЕЦП): в основі протоколу цього класу міститься деякий алгоритм обчислення ЕЦП на передачі за допомогою секретного ключа відправника та перевірки ЕЦП на прийомі за допомогою відповідного відкритого ключа, витягнутого з відкритого довідника, але захищеного від модифікацій. У разі позитивного результату перевірки протокол, зазвичай, завершується операцією архівування отриманого повідомлення, його ЕЦП і відповідного відкритого ключа. Операція архівування може не виконуватися, якщо ЕЦП використовується тільки для забезпечення властивостей цілісності і автентичності отриманого повідомлення, але не безвідмовності. У цьому випадку, після перевірки, ЕЦП може бути знищена відразу або після обмеженого проміжку часу очікування.

Протоколи управління ключами можна розділити на два класи:

• Протоколи погодження ключів, завданням яких є вироблення загального секрету (таємного ключа) на основі відомих відкритих ключів об'єктів;

• Протоколи транспортування ключів, завданням яких є доставка, введення в дії та використання ключів із забезпеченням їх цілісності, дійсності та при не-обхідності, конфіденційності.

Стандартні протоколи узгодження ключів

Можна виділити два об'єкти, один з яких є джерелом (ініціатором), а інший відповідачем (приймачем). У такому протоколі ключі складаються з пари сеансових ключів.

Протокол 1. Сеансовий протокол узгодження ключів

Секретними є ключі і , відкриті і .

Загальним секретом є , що виробляється користувачами А і В, де h-кофактор. Конкретне секретне значення виробляється як

Таким чином, протокол реалізує вироблення сеансових пар ключів і виробляє про-мен відкритими сеансовий ключ, на підставі яких виробляється загальне секрет-ве значення.

Протокол 2. Протокол на головних ключах

У
протоколі використовуються тільки головні пари ключів

і

Протокол виконує обчислення загального секрету, грунтуючись тільки на головних ключах, що дозволяє не виробляти передачі відкритих ключів під час виконання протоколу. Секретний ключ обчислюється з використанням наступної функції:

.

Протокол 3. Повний протокол узгодження ключів

Д


аний протокол є повним протоколом узгодження ключів. Ключовий матеріал складається з двох пар головних ключів та

, і двох пар сеансових ключів , .

У цьому протоколі виконується дві передачі сеансових відкритих ключів. З використанням сеансових і довготривалих відкритих та особистих ключів, що формуються загальні секретні значення та . Обчислення секретного ключа здійснюється за формулою

.

Підписування електронних документів різних форм

Підпис в HTML-формі

Така задача виникає при встановленні засобів ЕЦП в системах коли користувач працює в системі через Web-браузер (MS IE). У таких системах надходять наступним чином: створюється приховане hidden-поле у формі. Коли користувач натискає кнопку типу "підписати і відправити", відповідний скрипт обробника (наприклад, на VBScript) формує строкову змінну, в яку методом конкатенації записують важливу інформацію з ідентифікації документа і вміст текстових полів, які ввів користувач. Далі сформована стрічка підписується. Найчастіше використовуються методи об'єктів CAPICOM.dll, не відділений підпис. Підписана строкою змінна і є електронний документ. Підписаний документ (підписаний рядок) записується в hidden-полі і методом POST передається на сервер. Серверний додаток перевіряє підпис у змінної, отриманої з hidden-поля, і в залежності від результатів перевірки ЕЦП і змістовної частини електронного документа здійснює його подальшу обробку. Важливим моментом є збереження підписаного документа на сервер. Для цього, як правило, створюють таблицю в базі даних системи з двома полями: поле ключа і строкове поле з підписаним електронним документом.

Підпис в базі даних

Досить часто зустрічається нефайлова форма подання електронного документа, а електронний документ - як сукупність записів в таблицях бази даних. Для підписання такого документа значення полів записів в таблицях бази даних наводяться в рядковий тип, і за допомогою конкатенації формується строкою змінна, відображає істотну змістовну і ідентифікаційну частину документа. Саме цей рядок тепер вважається оригіналом електронного документа і підписується. Підписаний рядок зберігається у відповідній таблиці бази даних системи з двома полями: поле ключа документа і строкове поле, що містить підписаний електронний документ.

Підпис документів у форматі XML

Якщо документ представлений у форматі XML, то є кілька підходів до формування його підписів: формування ЕЦП XML-документів XMLdsig для Windows (MSXML5, MSXML6) з використанням Microsoft Office InfoPath 2003 - нової складової системи Microsoft Office; підпис XML-документа як звичайного файлу. Іноді для підпису в XML-документі в тезі документа створюють окремий атрибут, в який заноситься ЕЦП від символьного рядка змінної довжини, що містить значення атрибутів тега документа. Такий досить цікавий підхід до підпису XML-документа також зустрічається, і він є цілком легітимним.

Підпис файлів у форматі PDF

Для формування і перевірки ЕЦП і забезпечення юридичної значимості електронних документів, які формуються в форматі PDF, компанія "крипто-ПРО" розробила спеціальний продукт, званий «КріптоПро PDF». Він є модулем створення та перевірки ЕЦП і призначений для формування та перевірки ЕЦП в програмax Adobe Reader, Adobe Acrobat версії 7 і вище. «КріптоПро PDF» розроблений з використанням програмного інтерфейсу Adobe Systems Inc. і завірений електронним цифровим підписом компанії Adobe Systems.

Характеристики

Список файлов доклада