27. Каким образом можно определить понятие однонаправленной хэш-функции?

Однонаправленная хеш-функция – это хеш-функция, которая работает только в одном направлении. Смысл хеш-функции состоит в получении характерного признака, прообраза – значения, по которому анализируются различные прообразы при решении обратной задачи. Хэш-функция является открытой, тайны ее расчета не существует. Безопасность однонаправленной хэш-функции заключается именно в её однонаправленности. Изменение одного бита прообраза приводит к изменению половины битов значения хэш-функции. Вычислительно невозможно найти прообраз, соответствующий заданному значению хэш-функции.

28. Охарактеризуйте смешанные криптосистемы.

В большинстве реализаций криптография с открытыми ключами используется для засекречивания и распространения сеансовых ключей, которые используются симметричными алгоритмами для закрытия потока сообщений. Иногда такие реализации называются смешанными (гибридными) криптосистемами.

(1) Боб поылает Алисе свой открытый ключ.

(2) Алиса создает случайный сеансовый ключ, шифрует его с помощью открытого ключа Боба и передает его Бобу

ЕВ(К).

(3) Боб расшифровывает сообщение Алисы, используя свой закрытый ключ, для получения сеансового ключа

DB(EB(K))=K.

(4) Оба участника шифруют свои сообщения с помощью одного сеансового ключа.

Использование криптографии с открытыми ключами для распределения ключей решает очень важную проблему распределения ключей. В симметричной криптографии ключ шифрования данных не используется постоянно. Если злоумышленник получит его, то он сможет расшифровать все закрытые этим ключом сообщения. С помощью приведённого протокола создается сеансовый ключ, который уничтожается по окончании сеанса связи. Это значительно уменьшает риск компрометации сеансового ключа. Конечно, к компрометации чувствителен и закрытый ключ, но риска значительно меньше, так как в течение сеанса этот ключ используется только один раз для шифрования сеансового ключа.

29. Как осуществляется вскрытие “человек-в-середине”?

1.Алиса посылает Бобу свой открытый ключ. Мэллори перехватывает его и посылает Бобу свой собственный открытый ключ.

2.Боб посылает Алисе свой открытый ключ. Мэллори перехватывает его и посылает Алисе, как и Бобу, свой собственный открытый ключ.

3.Когда Алиса посылает сообщение Бобу, зашифрованное открытым ключом "Боба", Мэллори перехватывает его. Так как сообщение в действительности зашифровано его собственным открытым ключом, он расшифровывает его своим закрытым ключом, затем снова зашифровывает его открытым ключом Боба и посылает Бобу.

4.Когда Боб посылает сообщение Алисе, зашифрованное открытым ключом "Алисы", Мэллори перехватывает его. Так как сообщение в действительности зашифровано его собственным открытым ключом, он расшифровывает его, снова зашифровывает открытым ключом Алисы и посылает Алисе.

Это вскрытие будет работать, даже если открытые ключи Алисы и Боба хранятся в базе данных. Мэллори может перехватить запрос Алисы к базе данных и подменить открытый ключ Боба своим собственным. То же самое он может сделать и с открытым ключом Алисы. Или, еще лучше, он может взломать базу данных и подменить открытые ключи Боба и Алисы своим. Затем он дожидается момента, когда Алиса и Боб начнут обмениваться сообщениями, и начинает перехватывать и изменять эти сообщения.

Такое вскрытие работает, так как у Алисы и Боба нет способа проверить, действительно ли они общаются именно друг с другом. Если вмешательство Мэллори не приводит к заметным задержкам в сети, оба корреспондента и не подумают, что кто-то, сидящий между ними, читает всю их секретную почту.