Реализации протоколов обеспечения шифрованной средствами криптосистем, предназначенных для шифрования

Практические реализации протоколов обеспечения безопасности с применением симметричных шифраторов.

Протокол AKEP 2

Один из наиболее простых протоколов использующих ключевую хэш-функцию MAC и работающий с передачей трех сообщений для аутентификации пользователей на двух общих секретных ключах (один для поддержки протокола шифрования, другой для прокола аутентификации).

1. А генерирует и передает В случайное число r^a_i.

2. В получает то А сообщение, добавляет к нему свое случайное число r^b_i и имя В и А. Вычисляет хэш-функцию на секретном ключе K, H_k(r^b_i, r^a_i, A, B)=h_k. Передает его вместе с {r^b_i, r^a_i, A, B} корреспонденту А.

3. А принимает сообщение {r^b’_i, r^a’_i, A^’, B^’},h^’_k вычисляет H_k(r^b’_i, r^a’_i, A^’, B^’) сравнивает h^’_k = h_k и r^b’_i= r^b_i, проверяя подлинность сообщения и случайного числа.

4. Оба корреспондента вычисляют H_k(r^b_i)= h^b_k, на втором секретном ключе K₂ и принимают h^b_k за сеансовый ключ.

Протокол SKID

В данном протоколе корреспонденты также используют ключевую хэш-функцию MAC для обеспечения безопасной передачи данных и предполагают, что А и В используют общий секретный ключ, K. Одна из модификаций протокола позволяет обеспечить аутентификацию корреспондентов:

1. А генерирует случайное число r^a (согласно требованиям протокола SKID-2 64-битовое число) и посылает это число В.

2. В генерирует случайное число r^b (согласно требованиям протокола SKID-2 64-битовое число), вычисляет ОНФ на ключе K следующее преобразование: H_k(r^b, r^a, B)=h^b_k , где В это ID корреспондента В, и посылает А: h^b_k, r^b

3. А вычисляет от полученных данных H_k(r^b’, r^a’, B)=h^b’_k и сравнивает результат со значением h^b_k , полученным от В. Если гипотеза , h^b’_k = h^b_k подтверждается, то корреспондент В аутентифицирован.

Протокол SKID3 обеспечивает двустороннюю обоюдную аутентификацию корреспондентов А и В. Итерации (1) - (3) протоколов SKID2 и SKID3 совпадают, а затем в данном протоколе, для последующей аутентификации А выполняются следующие действия:

1. А, вычисляет ОНФ H_k(r^b, A)=h^a_k посылает В h^a_k, где А, это ID корреспондента А.

2. В рассчитывает H_k(r^b, A)=h^a’_k и сравнивает результат со значением, полученным от А. Если гипотеза h^a_k =h^a’_k подтверждается, то корреспондент А аутентифицирован.

H_k, это обозначение ОНФ на ключе K, являющееся алгоритмом вычисления ключевой хэш-функции, принятым в протоколах SKID. Но так как протокол инвариантен к процедуре вычисления ОНФ, то возможно применение любых других функций. Следовательно имеется возможность оптимизации ВВХ протокола по предъявленным требованиям стойкости.

Однако этот протокол неустойчив к атаке "внедрение в середину".

Один из вариантов подтверждения подлинности рассматривается выше при описании протоколов распределения ключа и заключается в выполнении ЭЦП под сообщением. Эти протоколы гарантируют аутентификацию легитимных пользователей со стойкостью КС, на которой выполнялась ЭЦП, при условии достоверности установленных сертификатов.

С применением симметричных алгоритмов возможна ситуация в которой аутентификация косвенно является частью протокола организации шифрованной связи (что, отчасти, было реализовано протоколе запрос-ответ). Определяется это следующим образом, при передаче зашифрованной информации противник, не обладающий секретным ключом, не может прочитать передаваемые сообщения, но если у него появляется секретный ключ, он автоматически является легитимным пользователем. В случае сетевой аутентификации, с применением разветвленной топологии организации связи, возникает необходимость в ЦРК создания матриц ключевых наборов, что также решает задачу аутентификации на общем секретном ключе шифрования.

Этот класс протоколов определен разделением процедур аутентификации и распределения ключа на подпротоколы удостоверения подлинности корреспондентов и обмена ключевым материалом для решения задачи обеспечения безопасной связи. Данные шифруются на сеансовом ключе, динамически сменяемом либо во времени, либо статичном, индивидуально ассоциируемом с каждым сеансом связи.

В большей части протоколов предполагается, что каждый абонент сети обладает некоторым секретным долгосрочным ключом, выделенным ему ЦРК по гарантировано безопасному каналу.