4. Использование однонаправленных хэш-функций для подписания документов.

На практике криптосистемы с открытым ключом не всегда эффективны при подписании больших документов. В целях экономии времени можно подписывать не сам документ, а хэш-значение, вычисленное для этого документа с помощью однонаправленной хэш-функции. Участники протокола должны заранее договорится какой алгоритм шифрования и какую хэш-функцию они будут использовать. Цифровая подпись формируется следующим образом:

1. Берут файл, который требуется переслать (текстовый или двоичный). Чтобы сформировать подпись, над файлом выполняют операцию хеширования (перемешивания). В результате получают файл, содержащий некоторую строку битов (смесь - hash code) . Хеш-код зависит от информации, заключенной в документе.

2. Полученный хеш-код шифруется асимметричным методом с помощью закрытого ключа отправителя - это и будет цифровая подпись.

3. Получателю передается основное сообщение ( зашифрованное или нет) и зашифрованная цифровая подпись.

Когда сообщение пришло к получателю, он проделывает следующие действия:

1. С помощью открытого ключа отправителя извлекает из сообщения хеш-код.

2. Прогоняет основной документ через тот же алгоритм хеширования, получает у себя хеш-код, а затем сравнивает оба хеш-кода. Если они совпали, означает, что сообщение пришло в неизмененном виде и от того, кто именно посылал сообщение.

При формировании цифровой подписи применяется шифрование с открытым ключом "наоборот".Сначала отправитель использует свой закрытый ключ для шифрования или подписи документа, и никто кроме него этого сделать не может. Второй (открытый) ключ для расшифровки находится у партнера, который может проверить подпись, раскрыв ее открытым ключом. ЭЦП обычно содержит дополнительную информацию, однозначно идентифицирующую автора подписанного документа. Эта информация добавляется к документу до вычисления ЭЦП, что обеспечивает и ее целостность.

Каждая подпись содержит следующую информацию: Дату подписи; Срок окончания действия ключа данной подписи; ФИО и должность отправителя, название его фирмы; Открытый ключ; Собственно цифровую подпись.

Важное условие - алгоритм хеширования должен устойчиво получать один и тот же хеш-код из одной и той же информации и различные смеси из различной информации. Так, если добавить в исходный документ один новый символ, хеш-код должен получиться уже другим. Кроме того, чтобы исключить подделку цифровой подписи, функция хеширования должна быть односторонней, это значит, что из исходного файла получить хеш-код можно, а восстановить текст по хеш-коду нельзя. Простейший способ хеширования заключается в разбивке документа на блоки определенной длины с последующим их сложением в двоичном виде. В настоящее время в криптографии используют следующие программные реализации хеш-функций: MD2,MD4,MD5,SHS.

5. Несколько подписей под одним документом. В протоколе подписания используется асимметричный метод кодирования и однонаправленная хэш-функция.

1. Участник А подписывает своим закрытым ключом хэш-код документа, отправляет его участнику Б;

2. Участник Б проверяет подлинность подписи участника А, подписывает хэш-код того же самого документа и отправляет свою подпись участнику А;

3. Участник А отправляет документ уже с двумя подписями третьему участнику В, который проверяет подлинность подписей;