Практическая работа №6 «Механизмы контроля целостности данных»
Цель работы
Изучить порядок вычисления и проверки ЭЦП (электронной цифровой подписи)
Теоретические сведения
В настоящее время повсеместное внедрение информационных технологий отразилось и на технологии документооборота внутри организаций и между ними, между отдельными пользователями. Все большее значение в данной сфере приобретает электронный документооборот, позволяющий отказаться от бумажных носителей (или снизить их долю в общем потоке) и осуществлять обмен документами между субъектами в электронном виде. Однако переход от бумажного документооборота к электронному ставит ряд проблем, связанных с обеспечением целостности (подлинности) передаваемого документа и аутентификации подлинности его автора.
Следует отметить, что известные в теории информации методы защиты сообщений, передаваемых по каналам связи, от случайных помех не работают в том случае, когда злоумышленник преднамеренно реализует угрозу нарушения целостности информации. Например, контрольные суммы, используемые для этой цели передатчиком и приемником, могут быть пересчитаны злоумышленником так, что приемником изменение сообщения не будет обнаружено. Для обеспечения целостности электронных документов и установления подлинности авторства необходимо использовать иные методы, отличные от контрольных сумм. Для решения данных задач используют технологию электронно-цифровой подписи.
Электронно-цифровая подпись (ЭЦП) сообщения является уникальной последовательностью, связываемой с сообщением, подлежащей проверке на принимающей стороне с целью обеспечения целостности передаваемого сообщения и подтверждения его авторства.
Процедура установки ЭЦП использует секретный ключ отправителя сообщения, а процедура проверки ЭЦП – открытый ключ отправителя сообщения (рис. 1). Здесь
M – электронный документ, E – электронно-цифровая подпись.
Р
ис.
1 – Схема использования ЭЦП
В технологии ЭЦП ведущее значение имеют однонаправленные функции хэширования. Использование функций хэширования позволяет формировать криптографически стойкие контрольные суммы передаваемых сообщений.
Функцией хэширования H называют функцию, сжимающую сообщение произвольной длины M, в значение фиксированной длины H(M) (несколько десятков или сотен бит), и обладающую свойствами необратимости, рассеивания и чувствительности к изменениям. Значение H(M) обычно называют дайджестом сообщения M.
Схема установки ЭЦП (рис. 2):
1. Для документа М формируется дайджест H с помощью заданного алгоритма хэширования.
2. Сформированный дайджест H шифруют на секретном ключе отправителя сообщения. Полученная в результате шифрования последовательность и есть ЭЦП.
3
.
Сообщение М и его ЭЦП передаются
получателю сообщения.
Рис. 2 – Схема установки ЭЦП.
Схема проверки ЭЦП (рис. 3):
1. Получатель для проверки ЭЦП должен иметь доступ к самому сообщению М и его ЭЦП.
2. Зная алгоритм хэширования, который был использован при установке ЭЦП, получатель получает дайджест H1 присланного сообщения М.
3. Зная открытый ключ отправителя, получатель дешифрует ЭЦП, в результате чего получает дайджест H2, сформированный на этапе установки ЭЦП.
4
.
Критерием целостности присланного
сообщения М и подтверждения его автора
является совпадение дайджестов H1 и H2.
Если это равенство не выполнено, то
принимается решение о некорректности
ЭЦП.
Рис. 3 – Схема проверки ЭЦП.