Реферат / Алгоритмы электронно-цифровой подписи

Алгоритмы электронно-цифровой подписи

ЭЦП (Электронно-цифровая подпись) предназначена для аутентификации лица, подписавшего электронный документ. Алгоритмы ЭЦП в разных странах представлены различными стандартами. К примеру в странах СНГ это стандарт ДСТУ 4145-2002 на Украине и СТБ 1176.2-99 в Белорусии.

В Америке принят стандарт DSS (Digital Signature Standard) основанный на документе FIPS-186 и алгоритме DSA (Digital Signature Algorithm). DSA (Digital Signature Algorithm) — алгоритм с использованием открытого ключа для создания электронной подписи. Подпись создается секретно, но может быть публично проверена. Это означает, что только один субъект может создать подпись сообщения, но любой может проверить её корректность. Алгоритм основан на вычислительной сложности взятия логарифмов в конечных полях.

Алгоритм был предложен Национальным институтом стандартов и технологий (США) в августе 1991 и является запатентованным U.S. Patent 5 231 668, но НИСТ сделал этот патент доступным для использования без лицензионных отчислений. Алгоритм вместе с криптографической хеш-функцией SHA-1 является частью DSS (Digital Signature Standard), впервые опубликованного в 1994 (документ FIPS-186 (Federal Information Processing Standards)). Позднее были опубликованы 2 обновленные версии стандарта: FIPS 186-2 (27 января 2000 года) и FIPS 186-3 (июнь 2009).

В 1994 году Главным управлением безопасности связи Федерального агентства правительственной связи и информации при Президенте Российской Федерации был разработан первый российский стандарт ЭЦП — ГОСТ Р 34.10-94.

В 2002 году для обеспечения большей криптостойкости алгоритма взамен ГОСТ Р 34.10-94 был введен стандарт ГОСТ Р 34.10-2001. Схема алгоритма ЭЦП ГОСТ Р 34.10-2001 представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема алгоритма ЭЦП ГОСТ Р 34.10-2001

ГОСТ Р 34.10-2001 основан на эллиптических кривых. Его стойкость основывается на сложности взятия дискретного логарифма в группе точек эллиптической кривой, а также на стойкости хэш-функции по ГОСТу Р 34.11. После подписывания сообщения М к нему дописывается цифровая подпись размером 512 бит и текстовое поле. В текстовом поле могут содержаться, например, дата и время отправки или различные данные об отправителе:

Данный алгоритм не описывает механизм генерации параметров, необходимых для формирования подписи, а только определяет, каким образом на основании таких параметров получить цифровую подпись. Механизм генерации параметров определяется на месте в зависимости от разрабатываемой системы.

Основным достоинством криптосистем на основе ЭК является то, что они обеспечивают надежность, адекватную классическим криптосистемам (RSA, ЭльГемаль) на существенно меньших по длине ключах, что положительно отражается на времени кодирования и декодирования. Криптосистемы цифровой подписи на основе эллиптических кривых с длиной ключа 160 бит имеют одинаковую стойкость с криптосистемами DSA и Эль-Гамаля с длиной ключа 1024 бита. Ожидается, что в ближайшем будущем данные системы займут доминирующее положение в криптографии с открытым ключом. Однако это повлечет более серьезные исследования свойств этих криптоалгоритмов, что может привести к появлению новых, более эффективных алгоритмов решения проблемы дискретного логарифма в группе точек эллиптических кривых.