Защита информации в сетях связи с гарантированным качеством обслуживания

q KС – секретный, личный ключ, который остается известным только получателю сообщения (пользователь 1).

Пользователь 1, имея ключ шифрования KО, с помощью алгоритма шифрования формирует шифрованный текст .

Пользователь 2, владея секретным ключом Kс, имеет во

зможность выполнить обратное преобразование .

Для обеспечения аутентификации необходимо использовать криптосистему, изображенную на рисунке 2.4.

В этом случае пользователь 1 готовит сообщение пользователю 2 и перед отправлением шифрует это сообщение с помощью личного ключа KС. Пользователь 2 может дешифрировать это сообщение, используя открытый ключ KО. Так как, сообщение было зашифровано личным ключом отправителя, то оно может выступать в качестве цифровой подписи. Кроме того, в данном случае невозможно изменить сообщение без доступа к личному ключу пользователя 1, поэтому сообщение решает так же задачи идентификации отправителя и целостности данных.

Для обеспечения аутентификации и конфиденциальности с открытым ключом необходимо использовать криптосистему, изображенную на рисунке 2.5. В данном случае пользователь 1 с помощью личного ключа шифрует сообщение. Тем самым обеспечивает цифровую подпись. Затем с использованием открытого ключа пользователя 2 шифрует сообщение, предназначенное для пользователя 2. Так как шифрованное сообщение может дешифрировать только пользователь 2 личным ключом , то это обеспечивает конфиденциальность передаваемой информации.

Таким образом, криптосистемы с открытым ключом характеризуются тем, что при шифровании и дешифровании используют два ключа, один из которых остается в личном пользовании (секретный), а второй открыт для всех пользователей.

Из вышеизложенного следует, что криптосистемы с открытым ключом должны удовлетворять следующим условиям:

1. для пользователя процесс генерирования открытого и личного ключей не должен вызывать вычислительных трудностей;

2. для пользователя, отправляющего сообщение, процесс шифрования с помощью открытого ключа не должен вызывать вычислительных трудностей;

3. процесс дешифрования, полученного шифрованного сообщения, с помощью личного ключа не должен вызывать вычислительных трудностей;

4. для противника должны быть значительные вычислительные трудности восстановления личного ключа из имеющего открытого ключа;

5. для противника должны быть значительные вычислительные трудности восстановления оригинального сообщения из имеющегося открытого ключа и шифрованного сообщения.

Таким образом, практическая реализация перечисленных условий сводятся к нахождению односторонней функции со следующими свойствами:

q - вычисляется легко, если известны KО и X;

q - вычисляется легко, если известны KС и Y;

q - практически не поддается вычислению, если Y известно, а KС – нет.

С подробным описанием различных систем криптографии можно познакомиться в [7].

2.3 Распределение открытых ключей

На сегодняшний день известны следующие методы распределения открытых ключей [7]:

q индивидуальное публичное объявление открытых ключей пользователями;

q использование публично доступного каталога открытых ключей;

q участие авторитетного источника открытых ключей;

q сертификаты открытых ключей.

Рассмотрим каждый из перечисленных методов.

При индивидуальном публичном объявлении открытых ключей любая сторона, участвующая в обмене сообщениями (X), может предоставить свой открытый ключ (KО) любой другой стороне. Недостатком данного подхода является невозможность обеспечить аутентификацию отправителя открытого ключа (KО). То есть, при данном подходе у нарушителя появляется возможность фальсификации пользователей (рисунок 1. 3 г)).

Использование публично доступного каталога открытых ключей позволяет добиться более высокой степени защиты информации и пользователей сети. В данном случае за ведение и распространение публичного каталога должна отвечать надежная организация (уполномоченный объект) (рисунок 2.6). При этом должны соблюдаться следующие правила.

1. Пользователи должны регистрировать свои открытые ключи в публичном каталоге, который ведет уполномоченный объект.

2. Регистрация должна проходить либо по заранее защищенным каналам связи, либо при личной (физической) явке пользователей на уполномоченный объект.

3. Уполномоченный объект должен периодически публиковать каталог открытых ключей. Например, в виде печатной продукции (книга, газета и тому подобное) либо в электронной версии (размещение на собственном сервере).

Недостатком данного подхода является следующее. Если нарушителю удастся изменить записи, хранящиеся в каталоге открытых ключей, то он сможет авторитетно выдавать фальсифицированные открытые ключи и, следовательно, выступать от имени любого из участников обмена данными и читать сообщения, предназначенные любому пользователю.

Участие авторитетного источника открытых ключей представлено на рисунке 2.7. Обязательным условием данного варианта распределения открытых ключей пользователей является условие, что авторитетный источник открытых ключей имеет свой секретный ключ, и каждый пользователь знает его открытый ключ. При этом выполняется следующий порядок действий (номера, проставленные у стрелочек, совпадают с последовательностью действий участников обмена сообщениями):

1. Пользователь 1 посылает запрос авторитетному источнику открытых ключей о текущем значении открытого ключа пользователя 2. При этом указывается дата и время запроса (д. вр.).

2. Авторитетный источник, используя свой секретный ключ , шифрует и передает сообщение пользователю 1 , в котором содержится следующая информация:

q - открытый ключ пользователя 2;

q д. вр. - дата и время отправки сообщения.

3. Пользователь 1, используя , шифрует и передает пользователю 2 шифрованное сообщение , содержащее:

q ID1 – идентификатор отправителя (пользователь 1);

q N1 - уникальную метку данного сообщения.

 Скачать реферат