Добавлен: 08.07.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 1
Введение
Одной из актуальных проблем в настоящее время в мире является проблема информационной безопасности
Это объясняется тем, что информационные технологии коренным образом изменили нашу жизнь. Уже сейчас факты свидетельствуют: большая часть оборота информации и документов теперь осуществляется в электронном виде. Технология же электронной подписи способна еще более расширить возможности электронного документооборота, обезопасить его, распространить его на все сферы общественной жизни, способствовать развитию доступных для всех возможностей электронного бизнеса. В странах, где законодательно закреплено понятие электронной подписи, не выходя из дома или офиса, возможно безопасно и гарантированно совершать любые сделки; отстаивать свои права в органах правопорядка, ведя переписку по электронной почте; декларировать свои доходы в налоговых органах.
Электронная цифровая подпись (ЭЦП)—это реквизит электронного документа, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа подписи и позволяющий проверить отсутствие искажения информации в электронном документе с момента формирования подписи (целостность), принадлежность подписи владельцу сертификата ключа подписи (авторство), а в случае успешной проверки подтвердить факт подписания электронного документа (неотказуемость).
3
Схема электронной подписи обычно включает в себя:
1)алгоритм генерации ключевых пар пользователя;
2) функцию вычисления подписи;
3) функцию проверки подписи.
Функция вычисления подписи на основе документа и секретного ключа пользователя вычисляет собственно подпись. В зависимости от алгоритма функция вычисления подписи может быть детерминированной или вероятностной. Детерминированные функции всегда вычисляют одинаковую подпись по одинаковым входным данным. Вероятностные функции вносят в подпись элемент случайности, что усиливает крипто стойкость алгоритмов ЭЦП. Однако, для вероятностных схем необходим надёжный источник случайности (либо аппаратный генератор шума, либо криптографически надёжный генератор псевдослучайных бит), что усложняет реализацию.
В настоящее время детерминированные схемы практически не используются. Даже в изначально детерминированные алгоритмы сейчас внесены модификации, превращающие их в вероятностные (так, в алгоритм подписи RSA вторая версия стандарта PKCS#1 добавила предварительное преобразование данных (OAEP), включающее в себя, среди прочего, зашумление).
Функция проверки подписи проверяет, соответствует ли данная подпись данному документу и открытому ключу пользователя. Открытый ключ пользователя доступен всем, так что любой может проверить подпись под данным документом.
Поскольку подписываемые документы — переменной (и достаточно большой) длины, в схемах ЭЦП зачастую подпись используются криптографические хэш-функции, что гарантирует выявление изменений документа при проверке подписи. Хэш-функции не являются частью алгоритма ЭЦП, поэтому в схеме может быть использована любая надёжная хэш-функция.
4
Алгоритмы ЭЦП делятся на два больших класса: обычные цифровые подписи и цифровые подписи с восстановлением документа. Обычные цифровые подписи необходимо пристыковывать к подписываемому документу. К этому классу относятся, например, алгоритмы, основанные на эллиптических кривых (ECDSA, ГОСТ Р 34.10-2001, ДСТУ 4145-2002). Цифровые подписи с восстановлением документа содержат в себе подписываемый документ: в процессе проверки подписи автоматически вычисляется и тело документа. К этому классу относится один из самых популярных алгоритмов — RSA.
Следует различать электронную цифровую подпись и код аутентичности сообщения, несмотря на схожесть решаемых задач (обеспечение целостности документа и неотказуемости авторства). Алгоритмы ЭЦП относятся к классу асимметричных алгоритмов, в то время как коды аутентичности вычисляются по симметричным схемам.
5
2.Защищённость
Цифровая подпись обеспечивает:
1)Удостоверение источника документа. В зависимости от деталей определения документа могут быть подписаны такие поля, как «автор», «внесённые изменения», «метка времени» и т. д.
2)Защиту от изменений документа. При любом случайном или преднамеренном изменении документа (или подписи) изменится кэш, следовательно, подпись станет недействительной.
3) Невозможность отказа от авторства. Так как создать корректную подпись можно лишь, зная закрытый ключ, а он известен только владельцу, то владелец не может отказаться от своей подписи под документом.
4)Предприятиям и коммерческим организациям сдачу финансовой отчетности в государственные учреждения в электронном виде;
5)Организацию юридически значимого электронного документооборота;
Возможны следующие угрозы цифровой подписи:
1) Злоумышленник может попытаться подделать подпись для выбранного им документа.
2)Злоумышленник может попытаться подобрать документ к данной подписи, чтобы подпись к нему подходила. Однако в подавляющем большинстве случаев такой документ может быть только один. Причина в следующем:
Документ представляет собой осмысленный текст; Текст документа оформлен по установленной форме.
3)Документы редко оформляют в виде Plain Text — файла, чаще всего в формате DOC или HTML.
Если у фальшивого набора байт и произойдет коллизия с хешем исходного документа, то должны выполниться 3 следующих условия:
1)Случайный набор байт должен подойти под сложно структурированный формат файла.
2) То, что текстовый редактор прочитает в случайном наборе байт, должно образовывать текст, оформленный по установленной форме.
3) Текст должен быть осмысленным, грамотным и соответствующий теме документа.
Вполне понятно, что вероятность такого происшествия ничтожно мала. Можно считать, что на практике такого случиться не может даже с
6
ненадежными хеш-функциями, так как документы обычно большого объема — килобайты.
7
При использовании надёжной хэш-функции, вычислительно сложно создать поддельный документ с таким же хэшем, как у подлинного. Однако, эти угрозы могут реализоваться из-за слабостей конкретных алгоритмов хэширования, подписи, или ошибок в их реализациях.
Тем не менее, возможны ещё такие угрозы системам цифровой подписи:
1) Злоумышленник, укравший закрытый ключ, может подписать любой документ от имени владельца ключа.
2) Злоумышленник может обманом заставить владельца подписать какой-либо документ, например, используя протокол слепой подписи.
3) Злоумышленник может подменить открытый ключ владельца (см. управление ключами) на свой собственный, выдавая себя за него.
4. Использование ЭЦП в России
После становления ЭЦП при использовании в электронном документообороте между кредитными организациями и кредитными бюро в 2005 году активно стала развиваться инфраструктура электронного ДОУ между налоговыми органами и налогоплательщиками. Начал работать приказ Министерства по налогам и сборам Российской Федерации от 2 апреля 2002 г. N БГ-3-32/169 «Порядок представления налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи». Порядок представления налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи определяет общие принципы организации информационного обмена при представлении налогоплательщиками налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи.
В Законе РФ от 10.01.2002 № 1-ФЗ «ОБ ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ПОДПИСИ» прописаны условия использования электронной цифровой подписи, особенности ее использования в сферах государственного управления и в корпоративной информационной системе. Благодаря электронной цифровой подписи теперь, в частности, многие российские компании осуществляют свою торгово-закупочную деятельность в Интернете, через «Системы электронной торговли», обмениваясь с контрагентами необходимыми документами в электронном виде, подписанными ЭЦП. Это значительно упрощает и ускоряет проведение конкурсных торговых процедур.
В Москве в рамках реализации ГЦП (Городской целевой программы) "Электронная Москва" был образован Уполномоченный удостоверяющий Центр ОАО "Электронная Москва" (http://www.uc-em.ru) для решения задач координации работ и привлечения инвестиций при выполнении Городской целевой программы.
8
5. Подделка ЭЦП
9
Анализ возможностей подделки подписей — задача крипто анализа. Попытку сфальсифицировать подпись или подписанный документ крипто аналитики называют «атака».
Модели атак и их возможные результаты
В своей работе Гольдвассер, Микали и Ривест описывают следующие модели атак, которые актуальны и в настоящее время [3]:
Атака с использованием открытого ключа. Крипто аналитик обладает только открытым ключом.
Атака на основе известных сообщений. Противник обладает допустимыми подписями набора электронных документов, известных ему, но не выбираемых им.
Адаптивная атака на основе выбранных сообщений. Крипто аналитик может получить подписи электронных документов, которые он выбирает сам.
Также в работе описана классификация возможных результатов атак:
Полный взлом цифровой подписи. Получение закрытого ключа, что означает полный взлом алгоритма.
Универсальная подделка цифровой подписи. Нахождение алгоритма, аналогичного алгоритму подписи, что позволяет подделывать подписи для любого электронного документа.
Выборочная подделка цифровой подписи. Возможность подделывать подписи для документов, выбранных крипто аналитиком.
Экзистенциальная подделка цифровой подписи. Возможность получения допустимой подписи для какого-то документа, не выбираемого крипто аналитиком.
Ясно, что самой «опасной» атакой является адаптивная атака на основе выбранных сообщений, и при анализе алгоритмов ЭП на крипто стойкость нужно рассматривать именно её (если нет каких-либо особых условий).
10
При безошибочной реализации современных алгоритмов ЭП получение закрытого ключа алгоритма является практически невозможной задачей из-за вычислительной сложности задач, на которых ЭП построена. Гораздо более вероятен поиск крипто аналитиком коллизий первого и второго родов. Коллизия первого рода эквивалентна экзистенциальной подделке, а коллизия второго рода — выборочной. С учётом применения хеш-функций, нахождение коллизий для алгоритма подписи эквивалентно нахождению коллизий для самих хеш-функций.
11
6. Принцип работы электронной цифровой подписи
1. Каждому пользователю, участвующему в обмене электронными документами, генерируются уникальные секретный и открытый криптографические ключи. Секретный (закрытый) ключ является элементом, с помощью которого производится шифрование документов и формируется электронно-цифровая подпись. Секретный ключ является собственностью пользователя, и держится в секрете от других пользователей. Открытый ключ используется для проверки ЭЦП получаемых документов-файлов. Владелец должен обеспечить наличие своего открытого ключа у всех, с кем он собирается обмениваться подписанными документами. Кроме того, дубликат открытого ключа направляется в Удостоверяющий Центр, где создана библиотека открытых ключей ЭЦП. В библиотеке Центра обеспечивается регистрация и надежное хранение открытых.
2. Пользователь генерирует для документа электронную цифровую подпись. При этом на основе секретного ключа ЭЦП и содержимого документа путем криптографического преобразования вырабатывается некоторая символьная последовательность, которая и является электронно-цифровой подписью данного пользователя для конкретного документа. Эта символьная последовательность сохраняется в отдельном файле. В подпись записывается: дата формирования подписи; информация о лице, сформировавшем подпись; имя файла открытого ключа подписи.
3. Пользователь, получивший подписанный документ и имеющий открытый ключ ЭЦП отправителя на основании текста документа и открытого ключа отправителя выполняет обратное криптографическое преобразование, обеспечивающее проверку электронной цифровой подписи отправителя. Если ЭЦП под документом верна, то это значит, что документ действительно подписан отправителем и в текст документа не внесено никаких изменений.