Файл: Лекция 18. Технологии аутентификации. Оглавление Введение 1 Идентификация и аутентификация пользователей и программ 1.docx

Односторонняя хэш-функция hK(•) с параметром-ключом К, примененная к шифруемым данным М, дает в результате хэш-значение m (дайджест), состоящее из фиксированного небольшого числа байт (рис. 3). Дайджест m = hK(M) передается получателю вместе с исходным сообщением М. Получатель сообщения, зная, какая односторонняя хэш-функция была применена для получения дайджеста, заново вычисляет ее, используя расшифрованное сообщение М. Если значения полученного дайджеста т и вычисленного дайджеста т’ совпадают, значит содержимое сообщения М не было подвергнуто никаким изменениям.Рис.3. Применение для аутентификации односторонней хэш-функции с параметром-ключомЗнание дайджеста не дает возможности восстановить исходное сообщение, но позволяет проверить целостность данных. Дайджест можно рассматривать как своего рода контрольную сумму для исходного сообщения. Однако между дайджестом и обычной контрольной суммой имеется и существенное различие. Контрольную сумму используют как средство проверки целостности передаваемых сообщений по ненадежным линиям связи. Это средство проверки не рассчитано на борьбу со злоумышленниками, которым в такой ситуации ничто не мешает подменить сообщение, добавив к нему новое значение контрольной суммы. Получатель в таком случае не заметит никакой подмены.В отличие от обычной контрольной суммы при вычислении дайджеста применяются секретные ключи. В случае, если для получения дайджеста используется односторонняя хэш-функция с параметром-ключом К, который известен только отправителю и получателю, любая модификация исходного сообщения будет немедленно обнаружена.На рис. 4 показан другой вариант использования односторонней хэш-функции для проверки целостности данных. В этом случае односторонняя хэш-функция

---

h(•) не имеет параметра-ключа, но применяется не просто к сообщению М, а к сообщению, дополненному секретным ключом К, т. е. отправитель вычисляет дайджест т = h(M, К). Получатель, извлекая исходное сообщение М, также дополняет его тем же известным ему секретным ключом К, после чего применяет к полученным данным одностороннюю хэш-функцию h(•). Результат вычислений — дайджест т’ — сравнивается с полученным по сети дайджестом т.Рис. 4 – Применение односторонней хэш-функции к сообщению, дополненному секретным ключом КПри использовании односторонних функций шифрования в рассмотренные выше протоколы необходимо внести следующие изменения:

• 
  функция симметричного шифрования ЕК заменяется функцией hK;
  
• 
  проверяющий вместо установления факта совпадения полей в расшифрованных сообщениях с предполагаемыми значениями вычисляет значение однонаправленной функции и сравнивает его с полученным от другого участника обмена информацией;
  
• 
  для обеспечения независимого вычисления значения однонаправленной функции получателем сообщения в протоколе 1 метка времени tА должна передаваться дополнительно в открытом виде, а в сообщении (2) протокола 3 случайное число rА должно передаваться дополнительно в открытом виде.
  

Модифицированный вариант протокола 3 с учетом сформулированных изменений имеет следующую структуру: ; (1) . (2)

---

. (3)Заметим, что в сообщение (3) протокола включено поле А. Результирующий протокол обеспечивает взаимную аутентификацию и известен как протокол SKID 3.

---

3.3.Строгая аутентификация, основанная на асимметричных алгоритмах

В протоколах строгой аутентификации могут быть использованы асимметричные алгоритмы с открытыми ключами. В этом случае доказывающий может продемонстрировать знание секретного ключа одним из следующих способов:

• 
  расшифровать запрос, зашифрованный на открытом ключе;
  
• 
  поставить свою цифровую подпись на запросе.
  

Пара ключей, необходимая для аутентификации, не должнаиспользоваться для других целей (например, для шифрования) по соображениям безопасности. Важно отметить, что выбранная система с открытым ключом должна быть устойчивой к атакам с выборкой шифрованного текста даже в том случае, если нарушитель пытается получить критичную информацию, выдавая себя за проверяющего и действуя от его имени.Аутентификация с использованием асимметричных алгоритмов шифрованияВ качестве примера протокола, построенного на использовании асимметричного алгоритма шифрования, можно привести следующий протокол аутентификации: (1) . (2)Участник В выбирает случайным образом r и вычисляет значение х=h(r) (значение х демонстрирует знание r без раскрытия самого значения r), далее он вычисляет значение е = РA(r, В).

---

Под РА подразумевается алгоритм асимметричного шифрования (например, RSA), а под А(•) — хэш-функция. Участник В отправляет сообщение (1) участнику А. Участник А расшифровывает е = РА(r, В) и получает значения r1, и B1, а также вычисляет х1=h(r1). После этого производится ряд сравнений, доказывающих, что x=x1, и что полученный идентификатор B1, действительно указывает на участника В. В случае успешного проведения сравнения участник А посылает r. Получив его, участник В проверяет, то ли это значение, которое он отправил в сообщении (1).В качестве другого примера приведем модифицированный протокол Нидхэма и Шредера, основанный на асимметричном шифровании.Рассматривая вариант протокола Нидхэма и Шредера, используемый только для аутентификации, будем подразумевать под РB алгоритм шифрования открытым ключом участника В. Протокол имеет следующую структуру: . (1) . (2) ; (3)Аутентификация, основанная на использовании цифровой подписи

---