Деревья цифровых подписей

Ральф Меркл предложил систему цифровых подписей, основанную на криптографии с секретным ключом, создающей бесконечное количество одноразовых подписей, используя древовидную структуру. Основной идеей этой схемы является поместить корень дерева в некий открытый файл, удостоверяя его таким образом. Корень подписывает одно сообщение и удостоверяет подузлы дерева. Каждый из этих узлов подписывает одно сообщение и удостоверяет свои подузлы, и так далее.

Подпись документа с помощью криптографии с открытыми ключами

Существуют алгоритмы с открытыми ключами, которые можно использовать для цифровых подписей. В некоторых алгоритмах – примером является RSA - для шифрования может быть использован или открытый, или закрытый ключ. Зашифруйте документ своим закрытым ключом, и вы получите надежную цифровую подпись. В других случаях – примером является DSA - для цифровых подписей исполь­зуется отдельный алгоритм, который невозможно использовать для шифрования. Эта идея впервые была изо­бретена Диффи и Хеллманом и в дальнейшем была расширена и углублена в других работах. Основной протокол прост:

1. Василиса шифрует документ своим закрытым ключом, таким образом подписывая его;

2. Василиса посылает подписанный документ Ивану;

3. Иван расшифровывает документ, используя открытый ключ Василисы, таким образом проверяя подпись.

Этот протокол гораздо лучше предыдущего. Баба-Яга не нужен ни для подписи документов, ни для ее проверки. (Она нужна для подтверждения, что открытый ключ принадлежит именно Василисе.) Ягуся не нужна сторонам даже для разрешения споров: Если Иван не смог осуществить этап (3), то он знает, что подпись неправильна. Такая подпись соответствует всем требованиям:

1. Эта подпись достоверна.Когда Иван расшифровывает сообщение с помощью открытого ключа Василисы, он знает что она подписала это сообщение.

2. Эта подпись неподдельна.Только Василиса знает свой закрытый ключ.

3. Эту подпись нельзя использовать повторно.Подпись является функцией документа и не может быть перенесена на другой документ.

4. Подписанный документ нельзя изменить.После любого изменения документа подпись не сможет больше подтверждаться открытым ключом Василисы.

5. От подписи невозможно отказаться.Ивану не требуется помощь Василисы при проверке ее подписи.

Подпись документа и метки времени

На самом деле, при определенных условиях Иван сможет смошенничать. Он может повторно использовать документ и подпись совместно. Это не имеет значения, если Василиса подписала контракт (одной копией подпи­санного контракта больше, одной меньше), но что если Василиса поставила цифровую подпись под чеком?

Предположим, что Василиса послала Ивану подписанный чек на $100. Иван отнес чек в банк, который проверил подпись и перевел деньги с одного счета на другой. Иван, решивший нагреть невесту, сохранил копию электронного чека. На следующей неделе он снова отнес его в этот или другой банк. Банк подтвердил подпись и пе­ревел деньги с одного счета на другой. Если Василиса не проверяет свою чековую книжку, Иван сможет проделывать это годами (альфонс, блин).

Поэтому в цифровые подписи часто включают метки времени. Дата и время подписания документа добав­ляются к документу и подписываются вместе со всем содержанием сообщения. Банк сохраняет эту метку времени в базе данных. Теперь, если Иван попытается получить наличные по чеку Василисы во второй раз, банк проверит метку времени по своей базе данных. Так как банк уже оплатил чек Василисы с той же меткой времени, то будет вызван Илья Муромец для решения вопросов. Затем Иван проведет лет 15 в подвалах Кащеева замка, изучая криптографические протоколы.