жизнь в цифровом мире
Архивы за Январь, 2011
Общие понятия
Как уже отмечалось ранее, криптография играет одну из главных ролей в развитии технологий и стандартов ЭК. В используемых протоколах ЭК решаются типовые для различных областей техники задачи защиты информации от несанкционированного доступа, к числу которых относятся:
- обеспечение целостности информации (невозможность для третьей стороны, расположенной между участниками информационного обмена, модифицировать передаваемую информацию таким образом, чтобы принимающая сторона этого не заметила);
- обеспечение конфиденциальности информации (невозможность для третьей стороны получить информацию, содержащуюся в передаваемых сообщениях);
- аутентификация источника информации (подтверждение того, что передающая сторона является тем, за кого она себя выдает); остальную часть этого пункта нужно вычеркнуть то есть невозможность для третьей стороны присвоить себе авторство какого-либо сообщения);
- нотаризация информации (невозможность отказаться от авторства сообщения). (далее…)
Краткий обзор симметричных алгоритмов шифрования
Обзор начнем с самого популярного в мире симметричного алгоритма шифрования — алгоритма DES (Data Encryption Standard).
Алгоритм DES был разработан фирмой IBM и в 1977 г. принят Национальным институтом стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology) в качестве стандарта Правительства США для шифрования информации категории «less-than-top-secret» (ниже, чем высшей категории секретности). С тех пор он повторно сертифицировался в качестве такого стандарта каждые 5 лет вплоть до 1993 г. В 1998 г. Национальный институт стандартов и технологий США отказался сертифицировать DES, что было связано с тем, что уровень развития вычислительной техники сделал возможным вскрытие DES относительно дешевыми средствами. (далее…)
Краткий обзор асимметричных алгоритмов шифрования
Большинство современных асимметричных алгоритмов базируется на сложности решения следующих математических задач:
- Задача факторизации (разложения на множители) большого числа: умножение двух больших чисел является полиномиальной от размеров сомножителей по сложности задачей. При этом обратная задача — разложения на сомножители — является чрезвычайно трудоемкой, так, для разложения на множители числа длиной 200 цифр требуется не менее 1024 арифметических операций, что с вычислительной точки зрения является нереализуемой задачей. На сложности решения задачи факторизации основан алгоритм RSA.
- Задача нахождения дискретного логарифма. С точки зрения вычислительной сложности достаточно легко выполнить операцию возведения в степень в конечном поле, но для решения обратной задачи — поиска дискретного логарифма — потребуется практически полный перебор элементов поля; на сложности решения задачи логарифмирования основаны алгоритмы DSA, EGSA, Diffie-Hellman.
- Сложность декодирования в некоторых кодах, исправляющих ошибки, велика: достаточно легко получить кодовое слово (перемножить матрицы), но по кодовому слову найти базовое — задача вычислительно трудная. Этот метод редко используется на практике (известна криптосистема МсЕНесе, использующая коды Гоппа). (далее…)
Методы оценки криптостойкости
Остановимся теперь на оценке криптостойкости сегодняшних криптографических алгоритмов. Начнем с описания модели вскрытия секретного ключа.
Закон Мура, в соответствии с которым вычислительная производительность микропроцессоров увеличивается в 2 раза каждые 18 месяцев или, что то же самое, в 100 раз каждые 10 лет. Сегодня типовой компьютер (Pentium based PC), подключенный к Интернету, имеет производительность около 100 MIPS (под 1 MIPS понимается производительность старого компьютера DEC VAX 11/780). Следовательно, средняя производительность PC в 2010 г. будет составлять 10 000 MIPS. (далее…)
Системы управления ключами
С появлением большого числа криптосистем, основанных на использовании принятых в мире стандартов шифрования, встала новая не менее важная проблема, связанная с тем, что для обмена зашифрованными сообщениями между двумя участниками криптосистемы необходимо, чтобы обоим участникам обмена были заранее доставлены тщательно сохраняемые в секрете ключи для зашифрования и расшифрования сообщений.
Эта проблема становится тем более сложной, чем больше удаленных друг от друга пользователей желают обмениваться между собою зашифрованными сообщениями. Так, для сети из N пользователей необходимо иметь одновременно в действии N*(N-1)/2 различных ключей. Тогда уже при N=1000 количество необходимых ключей будет близко к полумиллиону. Поскольку из соображений безопасности секретные ключи для шифрования должны меняться как можно чаще, то изготовление, упаковка и рассылка их с надежными курьерами из некоего абсолютно надежного центра (как это привычно делают в действующих системах «закрытой связи») становится задачей совершенно нереальной. (далее…)
Протоколы и методы
На основе перечисленных выше симметричных и асимметричных криптоалгоритмов строятся различные протоколы защиты информации в Интернете.
Самый известный протокол Интернета — SSL (Secure Socket Layer). Этот протокол был разработан компанией Netscape и является составной частью всех известных Интернет-браузеров и Web-серверов (сегодня используется версия 3.0 протокола SSL). Протокол реализуется между транспортным и сеансовым уровнями Эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМВОС). Это, с одной стороны, означает возможность использования протокола для организации защищенной сессии между программами, работающими по различным протоколам прикладного уровня ЭМВОС (FTP, SMTP, Telnet, HTTP и т. п.), а с другой — закрытие любых данных, передаваемых в SSL-сессии, что приводит к снижению производительности протокола. (далее…)
Этап установления SSL-сессии
1. КЛИЕНТ посылает СЕРВЕРУ запрос (Client hello) на установление защищенного соединения, в котором передает некоторые формальные параметры этого соединения:
- текущее время и дату;
- случайную последовательность (RAND_CL) длиной 28 байтов;
- набор поддерживаемых клиентом симметричных криптографических алгоритмов (например, RC4_128, RC440, RC2128, RC2_40, DES40, DES56 и других) и хэш-алгоритмов (MD5, SHA-1), используемых при формировании кода для проверки целостности передаваемого сообщения (MAC — Message Authentication Code);
- набор поддерживаемых алгоритмов сжатия (все реализации протокола SSL должны поддерживать-метод CompressionMethod.null) и других. (далее…)
Этап защищенного взаимодействия с параметрами SSL-сессии
1. Каждая сторона при передаче сообщения формирует код для последующей проверки целостности сообщения на приемной стороне (MAC) и исходное сообщение вместе с кодом шифрует на своем секретном сеансовом ключе.
2. Каждая сторона при приеме сообщения расшифровывает его и проверяет на целостность (вычисляется MAC и сверяется с кодом проверки целостности, полученным вместе с сообщением); в случае обнаружения нарушения целостности сообщения SSL-сессия закрывается.
Описанная процедура установления SSL-сессии, безусловно, не обладает полнотой изложения, однако дает представление о возможностях протокола SSL. (далее…)
Юридические аспекты защиты информации в России
Остановимся теперь на правовых аспектах применения средств защиты информации от несанкционированного доступа в России. В настоящее время правовая база отношений субъектов в области защиты информации основывается на следующих основных нормативных актах:
- Конституции РФ,
- Гражданском Кодексе РФ,
- Федеральных законах РФ «Об информации, информатизации и защите информации», «О государственной тайне». (далее…)
Электронная коммерция на основе протокола SSL
Сегодня наиболее распространенным протоколом, используемым при построении систем ЭК (по различным оценкам не менее 99 % всех транзакций ЭК совершаются с его использованием) является протокол SSL, о котором достаточно подробно рассказывалось в предыдущей главе книги. Принято все протоколы ЭК, использующие SSL, называть также протоколом SSL. Как правило, это не приводит к путанице, поскольку из контекста обычно понятно, о чем в конкретном случае идет речь. Кроме того, использование протокола SSL в протоколах электронной коммерции однотипно — для закрытия соединения между владельцем карты и ТП, а также ТП и его обслуживающим банком. Тем самым решается задача обеспечения конфиденциальности и целостности информации, циркулирующей между участниками ЭК в процессе проведения транзакции. Нужно отметить, что последнее утверждение верно с некоторыми оговорками, о которых будет сказано далее.
Loading ...