10.5 Асиметрична криптографія

Асиметрична криптографія передбачає використання для шифрування, і дешифрування двох різних ключів (рис.9.2).

Рис 9.2 Асиметрична криптографія: шифрування відкритим ключем.

Для шифрування використовується загальний ключ, інша назва відкритий, цей ключ не є таємним. Загальний ключ повинен бути відомий всім, хто хоче відправити зашифроване повідомлення. Дешифрування може бути здійснене тільки з використанням таємного ключа . Загальний (відкритий) і таємний (закритий) ключі зв'язані між собою математичною функцією

Якщо володар таємного ключа зберігає свій ключ в таємниці, зашифрований за допомогою відкритого ключа текст залишається в безпеці.

Загальний ключ може бути відісланий через Internet для використання при шифруванні, оскільки його перехоплення не становить загрози - він не дає можливості розшифрувати інформацію.

Прикладами асиметричної системи шифрування є алгоритм RSA та його популярна реалізація PGP (Pretty Good Privacy - дуже висока таємність).

Сучасні системи захисту інформації часто поєднують симетричну та асиметричну схеми шифрування. Наприклад асиметричні алгоритми використовують для розповсюдження ключів, а симетричні - для безпосереднього шифрування даних . Останнє зумовлено, в першу чергу, тим, що симетричні алгоритми мають значно вищу швидкодію, ніж асиметричні.

10.6 Цифровий підпис

Алгоритми асиметричного шифрування можуть використову­ватись для створення цифрових підписів. Ідея використання цифрового підпису базується на двох фундаментальних положеннях:

• таємний ключ захищений і доступ до нього має тільки власник;

• єдиний спосіб створити цифровий підпис - це використати секретний ключ.

В режимі шифрування даних (рис. 9.2) відкритий ключ використовується для шифрування, а закритий - для дешифрування. В режимі створення цифрового підпису - навпаки: на етапі шифрування використовують таємний ключ, а на етапі дешифрування - відкритий (рис. 9.3).

Оскільки відкритий ключ є вільно доступним, то будь-хто зможе прочитати інформацію, зашифровану таємним ключем. Це не дає можливості засекречувати дані, проте дозволяє засвідчити цілісність змісту повідомлення, шифрований текст розшифровують за допомогою відкритого ключа. Якщо відкритий ключ розшифрував дані, то вони були зашифровані зв'язаним з ним таємним ключем. Якщо при дешифруванні відкритим ключем повідомлення не розшифровується, то повідомлення не було шифроване зв'язаним з ним таємним ключем або було спотворене після шифрування.

Такий прийом дозволяє здійснювати надійну автентифікацію повідомлень, звідси випливає, що все, що ви зашифрували за допомогою вашого таємного ключа, є вашим цифровим підписом.

Рис. 9.3. Схема використання асиметричної криптографії для цифрового підпису

Цифровий підпис є унікальним для повідомлення. Кожна ком­бінація повідомлення і таємного ключа буде видавати різні підписи. Криптологи стверджують, що досі не зафіксовано жодної вдалої атаки на цифровий підпис, побудований за алгоритмом RSA.

Оскільки асиметричні алгоритми працюють повільно, то часто з мотивів продуктивності підписують не все повідомлення, а дані, які це повідомлення представляють. Дані, які представляють повідомлення, формують за певними правилами і називають дайджестом повідомлення.

Цифровий підпис - це конкретна реалізація криптографічної системи з відкритим ключем. Існує ще поняття електронного підпису. Електронний підпис - це будь-який знак або процедура, реалізовані електронними засобами та призначені для зв'язання запису з зобов'язаннями або завірення справжності запису. Прикладами електронного підпису може бути вихідний сигнал складного біометричного пристрою, який працює на розпізнаванні відбитків пальців, а може бути просто ім'я, введене наприкінці повідомлення, що буде відправлене електронною поштою.

Для того, щоб бути переконаним, що відкритий ключ є власністю суб'єкта, який про це декларує, можна скористатись цифровим сертифікатом.