 |
Виды асимметричных алгоритмов ЭП
|
|
|
|
Как было сказано выше, чтобы применение ЭП имело смысл, необходимо, чтобы вычисление легитимной подписи без знания закрытого ключа было вычислительно сложным <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C> процессом.
Обеспечение этого во всех асимметричных алгоритмах цифровой подписи опирается на следующие вычислительные задачи:
· Задачу дискретного логарифмирования <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%84%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5> (EGSA)
· Задачу факторизации <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F>, то есть разложения числа на простые <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE> множители (RSA)
Вычисления тоже могут производиться двумя способами: на базе математического аппарата эллиптических кривых <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8F> (ГОСТ Р 34.10-2012, ECDSA) и на базе полей Галуа <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5>(ГОСТ Р 34.10-94, DSA). В настоящее время самые быстрые алгоритмы дискретного логарифмирования и факторизации являются субэкспоненциальными. Принадлежность самих задач к классу NP-полных <http://ru.wikipedia.org/wiki/NP-%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0> не доказана.
Алгоритмы ЭП подразделяются на обычные цифровые подписи и на цифровые подписи с восстановлением документа. При верификации цифровых подписей с восстановлением документа тело документа восстанавливается автоматически, его не нужно прикреплять к подписи. Обычные цифровые подписи требуют присоединение документа к подписи. Ясно, что все алгоритмы, подписывающие хеш документа, относятся к обычным ЭП. К ЭП с восстановлением документа относится, в частности, RSA.
|
|
|
Схемы электронной подписи могут быть одноразовыми и многоразовыми. В одноразовых схемах после проверки подлинности подписи необходимо провести замену ключей, в многоразовых схемах это делать не требуется.
Также алгоритмы ЭП делятся на детерминированные и вероятностные. Детерминированные ЭП при одинаковых входных данных вычисляют одинаковую подпись. Реализация вероятностных алгоритмов более сложна, так как требует надежный источник энтропии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BF%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%B4%D0%BE%D1%81%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%BB>, но при одинаковых входных данных подписи могут быть различны, что увеличивает криптостойкость. В настоящее время многие детерминированные схемы модифицированы в вероятностные. [3, c. 125-128]
В некоторых случаях, таких как потоковая передача данных, алгоритмы ЭП могут оказаться слишком медленными. В таких случаях применяется быстрая цифровая подпись <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%8B%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%8F_%D1%86%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%BF%D0%B8%D1%81%D1%8C>. Ускорение подписи достигается алгоритмами с меньшим количеством модульных вычислений и переходом к принципиально другим методам расчета.
Перечень алгоритмов ЭП
Асимметричные схемы:
· FDH <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=FDH&action=edit&redlink=1> (Full Domain Hash), вероятностная схема RSA-PSS <http://ru.wikipedia.org/wiki/RSA-PSS> (Probabilistic Signature Scheme), схемы стандарта PKCS#1 <http://ru.wikipedia.org/wiki/PKCS> и другие схемы, основанные на алгоритме RSA <http://ru.wikipedia.org/wiki/RSA>
· Схема Эль-Гамаля <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%AD%D0%BB%D1%8C-%D0%93%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8F>
· Американские стандарты электронной цифровой подписи: DSA <http://ru.wikipedia.org/wiki/DSA>, ECDSA <http://ru.wikipedia.org/wiki/ECDSA> (ECDSA на основе аппарата эллиптических кривых)
|
|
|
· Российские стандарты электронной цифровой подписи: ГОСТ Р 34.10-94 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_%D0%A0_34.10-94> (в настоящее время не действует), ГОСТ Р 34.10-2012 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2_%D0%A0_34.10-2012>
· Схема Диффи-Хельмана <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%94%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B8-%D0%A5%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1>
· Украинский стандарт электронной цифровой подписи ДСТУ 4145-2002 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%A1%D0%A2%D0%A3_4145-2002>
· Белорусский стандарт электронной цифровой подписи СТБ 1176.2-99 <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%A2%D0%91_1176.2-99&action=edit&redlink=1>
· Pointcheval-Stern signature algorithm <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Pointcheval-Stern_signature_algorithm&action=edit&redlink=1>
· Вероятностная схема подписи Рабина <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%80%D0%BE%D1%8F%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B8_%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%B0>
· Схема BLS <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=BLS&action=edit&redlink=1> (Boneh-Lynn-Shacham)
· Схема GMR <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=GMR&action=edit&redlink=1> (Goldwasser-Micali-Rivest)
На основе асимметричных схем созданы модификации цифровой подписи, отвечающие различным требованиям:
· Групповая цифровая подпись
· Неоспоримая цифровая подпись
· «Слепая» цифровая подпись и справедливая «слепая» подпись
· Конфиденциальная цифровая подпись
· Цифровая подпись с доказуемостью подделки
· Доверенная цифровая подпись
· Разовая цифровая подпись
Управление ключами
Управление открытыми ключами
Важной проблемой всей криптографии с открытым ключом <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81_%D0%BE%D1%82%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D1%8B%D0%BC_%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%BE%D0%BC>, в том числе и систем ЭП, является управление открытыми ключами. Так как открытый ключ доступен любому пользователю, то необходим механизм проверки того, что этот ключ принадлежит именно своему владельцу. Необходимо обеспечить доступ любого пользователя к подлинному открытому ключу любого другого пользователя, защитить эти ключи от подмены злоумышленником, а также организовать отзыв ключа в случае его компрометации <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F)>.
|
|
|
Задача защиты ключей от подмены решается с помощью сертификатов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%82_%D0%BE%D1%82%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%BB%D1%8E%D1%87%D0%B0>. Сертификат позволяет удостоверить заключённые в нём данные о владельце и его открытый ключ подписью какого-либо доверенного лица. Существуют системы сертификатов двух типов: централизованные и децентрализованные. В децентрализованных системах путём перекрёстного подписывания сертификатов знакомых и доверенных людей каждым пользователем строится сеть доверия <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%B5%D1%82%D1%8C_%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%8F&action=edit&redlink=1>. В централизованных системах сертификатов используются центры сертификации <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80_%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8>, поддерживаемые доверенными организациями.
Центр сертификации формирует закрытый ключ и собственный сертификат, формирует сертификаты конечных пользователей и удостоверяет их аутентичность своей цифровой подписью. Также центр проводит отзыв истекших и компрометированных сертификатов и ведет базы выданных и отозванных сертификатов. Обратившись в сертификационный центр, можно получить собственный сертификат открытого ключа, сертификат другого пользователя и узнать, какие ключи отозваны.[5, 250-252]
Хранение закрытого ключа. Закрытый ключ является наиболее уязвимым компонентом всей криптосистемы цифровой подписи. Злоумышленник, укравший закрытый ключ пользователя, может создать действительную цифровую подпись любого электронного документа от лица этого пользователя. Поэтому особое внимание нужно уделять способу хранения закрытого ключа. Пользователь может хранить закрытый ключ на своем персональном компьютере, защитив его с помощью пароля. Однако такой способ хранения имеет ряд недостатков, в частности, защищенность ключа полностью зависит от защищенности компьютера, и пользователь может подписывать документы только на этом компьютере.
|
|
|
В настоящее время существуют следующие устройства хранения закрытого ключа:
Дискеты <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%B0>
Смарт-карты <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BC%D0%B0%D1%80%D1%82-%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0>брелоки <http://ru.wikipedia.org/wiki/USB-%D0%B1%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%BA>
Таблетки Touch-Memory <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%B0%D0%BC%D1%8F%D1%82%D1%8C>
Кража или потеря одного из таких устройств хранения может быть легко замечена пользователем, после чего соответствующий сертификат может быть немедленно отозван.
Наиболее защищенный способ хранения закрытого ключа - хранение на смарт-карте. Для того, чтобы использовать смарт-карту, пользователю необходимо не только её иметь, но и ввести PIN-код <http://ru.wikipedia.org/wiki/PIN-%D0%BA%D0%BE%D0%B4>, то есть, получается двухфакторная аутентификация. После этого подписываемый документ или его хэш передается в карту, её процессор осуществляет подписывание хеша и передает подпись обратно. В процессе формирования подписи таким способом не происходит копирования закрытого ключа, поэтому все время существует только единственная копия ключа. Кроме того, произвести копирование информации со смарт-карты сложнее, чем с других устройств хранения.
В соответствии с законом «Об электронной подписи», ответственность за хранение закрытого ключа владелец несет сам.
Использование ЭП в России
В России юридически значимый сертификат электронной подписи выдаёт удостоверяющий центр <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%8F%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9_%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80>. Правовые условия использования электронной цифровой подписи в электронных документах регламентирует Федеральный закон Российской Федерации от 6 апреля 2011 г. N 63-ФЗ «Об электронной подписи».
После становления ЭП при использовании в электронном документообороте между кредитными организациями и кредитными бюро в 2005 году <http://ru.wikipedia.org/wiki/2005_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> активно стала развиваться инфраструктура электронного документооборота между налоговыми органами и налогоплательщиками. Начал работать приказ Министерства по налогам и сборам РФ от 2 апреля 2002 г. № БГ-3-32/169 «Порядок представления налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи». Он определяет общие принципы информационного обмена при представлении налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи.
В законе РФ от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ «Об электронной цифровой подписи» описаны условия использования ЭП, особенности её использования в сферах государственного управления и в корпоративной информационной системе.
|
|
|
Благодаря ЭП 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 ЭП. Это значительно упрощает и ускоряет проведение конкурсных торговых процедур.
С 13 июля 2012 согласно Федеральному закону N 108-ФЗ официально вступила в действие правовая норма продлевающая действие 1-ФЗ «Об электронной цифровой подписи» до 1 июля 2013 года. В частности решено в части 2 статьи 20 Федерального закона от 6 апреля 2011 года N 63-ФЗ «Об электронной подписи» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2011, N 15, ст. 2036) слова «с 1 июля 2012 года» заменить словами «с 1 июля 2013 года»..
С 1 июля 2013 года Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ утратит силу, на смену ему придет Федеральный закон от 6 апреля 2011 г. № 63-ФЗ «Об электронной подписи».
С 1 января 2013 года гражданам выдается универсальная электронная карта <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BD%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0>, в которую встроена усиленная квалифицированная электронная подпись.
Заключение
Рассмотрев основные вопросы, в данной работе, касающиеся электронно-цифровой подписи можно сделать выводы, что ЭЦП является одной из самых надёжных систем защиты электронной информации. Электронная подпись будет содействовать дальнейшему развитию электронного документооборота и его защиты. Преимущества ЭЦП уже проверены на практике. Благодаря электронной подписи получат дальнейшее развитие другие отрасли такие как: банковская деятельность, государственная, бухгалтерская, административная и иные сферы деятельности. ЭЦП позволяет экономить огромные средства вкладываемые сейчас в средства защиты информации, предотвращения от угроз и «атак».
Благодаря ЭЦП станет возможным обменивается документами не боясь, за их подлинность. Сейчас ЭЦП активно развивается и в процессе своего развития она всё больше будет внедрятся с различные сферы и отрасли, но на это нужно время и средства, но эти средства незначительны по сравнению с теми преимуществами, что даст развитие Электронной подписи.
|
|
|
