Модель управления ключами в симметричных криптографических системах

ЦУС

Злоумышленник

Каналы доставки ключевых данных (ключей) Каналы связи Направления атаки злоумышленника

11

•Центр управления связью (ЦУС) создает сеть необходимой структуры, вырабатывает политику безопасности сети, в том числе политику управления ключами, включающую требования, предъявляемые к ключу, порядок его использования, способ распределения. При выработке политики учитывается модель злоумышленника, воздействующего на элементы сети.

•Центр распределения ключей (ЦРК) формирует наборы ключевых данных (ключевого материала), представляющих собой структурированные случайные последовательности чисел, на основе которых обеспечивается криптографическая связность корреспондентов сети в соответствии с определенной ЦУС структурой сети. Также ЦРК осуществляет доставку ключей (ключевых данных) на узлы связи, используя доверенные (защищенные) каналы связи.

•Узлы связи осуществляют: выработку сеансовых ключей из доставленных ЦРК ключевых данных, применение ключей в криптографических протоколах, уничтожение ключей после окончания срока их использования.

12

Требования к ключам симметричных криптосистем:

-заданная длина ключа – n бит;

-случайность и равновероятность символов ключа;

-секретность ключа на всех этапах жизненного цикла;

-целостность ключа, предполагающая, что ни один бит ключа не может быть искажен, или подменен.

-новизна (свежесть) ключа, предполагающая, что ключи должны периодически меняться. Частота изменения ключа определяется политикой использования ключей.

15

Генерирование ключей

1.Биометрические ГСЧ

2.Программные ГСЧ

3.Аппаратные ГСЧ

16

Биометрические ГСЧ

При этом способе в качестве источника случайности могут использоваться различные биометрические характеристики человека.

В программе PGP (Pretty Good Privacy) в качестве случайного параметра используются интервалы времени между случайными нажатиями пользователем клавиш на клавиатуре и значения нажатых клавиш. Эти параметры оцифровываются и записываются в 256 битный буфер. При необходимости формирования ключа случайные числа извлекаются из буфера.

Другим вариантом является отслеживание координат «мыши» при ее случайном перемещении пользователем.

Основой недостаток биометрического способа заключается в невысокой производительности генерирования случайных чисел и их недостаточной «случайности».

17

Программные ДСЧ

Формируются достаточно длинные последовательности псевдослучайных чисел путем преобразования по определенному алгоритму некоторых начальных данных, которые могут быть либо детерминированными, либо случайными числами. Известно достаточно много таких алгоритмов.

Линейный конгруэнтный генератор

xn+1= (axn+ b) mod m,

m -модуль, m a, b 0. x0- начальное заполнение.

Теорема. Линейная конгруэнтная последовательность имеет период длиной m тогда и только тогда, когда:

-b и m - взаимно простые числа;

-a -1 кратно p для каждого простого p, являющегося делителем m;

-a -1 кратно 4, если m кратно 4.

Аппаратный ГСЧ

20