Глава 3. Электронная цифровая подпись

1. Проверка подлинности информации

Цифровая подпись зависит от содержания подписываемого документа и некоего секретного элемента (ключа), которым обладает только лицо, участвующее в защищенном обмене.

Цифровая подпись, во-первых, должна подтверждать, что подписыва­ющее лицо не случайно подписало электронный документ.

Во-вторых, цифровая подпись должна подтверждать, что только под­писывающее лицо, и только оно, подписало электронный документ.

В-третьих, цифровая подпись должна зависеть от содержания подпи­сываемого документа и времени его подписания.

В-четвертых, подписывающее лицо не должно иметь возможности в последствии отказаться от факта подписи документа.

При передаче информации должны быть обеспечены вместе или по отдельности:

1. Конфиденциальность (privacy) - злоумышленник не должен иметь возможности узнать содержание передаваемого сообщения.

2. Подлинность (authenticity), которая включает два понятия

• целостность (integrity) - сообщение должно быть защищено от случайного или умышленного изменения;

• идентификация отправителя (проверка авторства) - получатель должен иметь возможность проверить, кем отправлено сообщение.

Шифрование может обеспечить конфиденциальность, а в некоторых системах и целостность.

Целостность сообщения проверяется вычислением контрольной функции (check function) от сообщения - некоего числа небольшой длины. Эта контрольная функция должна с высокой вероятностью изменяться даже при малых изменениях сообщения (удаление, включение, перестановки или переупорядочивание информации). Называют и вычисляют контрольную функцию по-разному:

• код подлинности сообщения (Message Authentical Code, MAC);

• квадратичный конгруэнтный алгоритм (Quadratic Congruentical Manipulation Detection Code, QCMDС);

• Manipulation Detection Code (MDC);

• Message Digest Algorithm (MD5);

• контрольная сумма;

• символ контроля блока (Block Check Character, BCC);

• циклический избыточный код (ЦИК, Cyclic Redundancy Check, CRC);

• хеш-функция (hash);

• имитовставка в ГОСТ 28147-89;

• алгоритм с усечением до n битов (n-bit Algorithm with Truncation).

При вычислении контрольной функции может использоваться какой-либо алгоритм шифрования. Возможно шифрование самой контрольной суммы.

Широко применяется цифровая подпись (цифровое дополнение к передаваемой информации, гарантирующее целостность последней и позволяющее проверить ее авторство). Известны модели цифровой подписи (digital signature) на основе алгоритмов симметричного шифрования, но при использовании систем с открытыми ключами цифровая подпись осуществляется более удобно.

Для использования алгоритма RSA сообщение следует сжать функцией хеширования (алгоритм MD5 - Message Digest Algorithm) до 256-битового хеша (H). Сигнатура сообщения S вычисляется следующим образом:

S = H mod n

Сигнатура пересылается вместе с сообщением.

Процесс идентификации заключается в получении хеш-функции сообщения (H') и сравнении с

H = S mod n,

• где H - хеш сообщения,

• S - его сигнатура,

• d - секретный ключ,

• e - открытый ключ.

Проверке подлинности посвящены стандарты:

• проверка подлинности (аутентификация, authentication) - ISO 8730-90, ISO/IES 9594-90 и ITU X.509;

• целостность - ГОСТ 28147-89, ISO 8731-90;

• цифровая подпись - ISO 7498, ГОСТ P 34.10-94 (Россия), DSS (Digital Signature Standard, США).

ISO - Международная организация по стандартизации (МОС),

ITU - Международный союз электросвязи (МСЭ).

Более подробная информация о стандартах, связанных с электронной подписью будет изложена далее.