______________________________________________________________________________

виртуальных частных сетей. Однако он неудобен пользователям, которым в большинстве случаев неизвестен секретный ключ вызывающего абонента. Поэтому пользователи используют другие методы, рассматриваемые в следующем разделе.

2.6.4. Обеспечение безопасности на представительном и прикладном уровнях

Аутентификация на представительном уровне обеспечивается путем обмена сертификатами при установлении соединения. Сертификат устанавливает соответствие принадлежности открытого ключа физическому или юридическому лицу. Организация, занимающаяся сертификацией открытых ключей, называется управлением сертификации (Certificate Authority, CA) и имеет иерархическую организационную структуру. Центральное управление сертификации сертифицирует региональные отделы, а региональные – местные отделения сертификации. Предполагается, что открытые ключи сертифицирующих органов для чтения сертификатов общедоступны и известны.

Способ описания сертификатов описан в Рекомендации ITU-T Х.509. Процедура получения сертификата начинается с того, что пользователь генерирует заранее открытый и закрытый ключи, а затем со своими паспортными данными и открытым ключом приходит в региональный отдел управления сертификации, которое выдает ему сертификат, подписанный своим закрытым ключом.

Сертификат содержит следующие поля (табл. 2.16).

Секретность передаваемой информации обеспечивается симметричным алгоритмом шифрования, который обеспечивает высокую скорость шифрования. Значение общего ключа вычисляется каждой из сторон при каждом сеансе связи. Процесс установления защищенного соединения с использованием протокола TLS (Transport Layer Security) показан на рис. 2.34.

Sert1, R1

Sert2, R2

E2(R)

Рис. 2.34. Процесс обмена параметрами защищенного соединения

145

Ю.Ф.Кожанов, Колбанев М.О ИНТЕРФЕЙСЫ И ПРОТОКОЛЫ СЕТЕЙ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

______________________________________________________________________________

В первом сообщении пользователь 1 передает значение случайного числа R1 (nonce) и свой сертификат Sert1, содержащий открытый ключ E1. То же самое во втором сообщении проделывает пользователь 2. Эти параметры передаются по сети в открытом виде. После получения второго сообщения пользователь 1 выбирает новое случайное число R (предварительный ключ), зашифровывает его открытым ключом E2 , извлеченным из сертификата пользователя 2, и отправляет в сообщении 3. Злоумышленник не в состоянии прочесть содержимое, т.к. он не является владельцем закрытого ключа D2 пользователя 2. Значения R1, R2, R теперь известны на обеих сторонах и используются для генерации общего секретного ключа для данного сеанса связи.

Защита на прикладном уровне средствами протокола S/MIME (Secure/MIME) предполагает наличие у пользователя базы данных, в которой хранятся таблицы соответствия доменного имени абонента значению открытого ключа, извлеченного из легитимного сертификата управления сертификации.

Если у пользователя 1 имеется связка ключей {D1, E2}, а у пользователя 2 – {D2, E1}, где Ex – значение открытого ключа, а Dx – закрытого, то возможны следующие схемы шифрования/дешифрования сообщения P: E1(P) Æ D1(P), D1(P) Æ E1(P), E2(P)

Æ D2(P), D2(P) Æ E2(P). Невозможны схемы E1(P) Æ E1(P), D1(P) Æ D1(P), ...

Схема формирования пользователем 1 цифровой подписи под открытым сообщением Р показана на рис. 2.35. Здесь по исходному открытому тексту вычисляется дайджест H(P), который шифруется закрытым ключом пользователя D1, а затем кодируется в код base64. Таким образом, в канал связи передается открытый текст P, заверенный цифровой подписью пользователя 1 и сертификат.

Рис. 2.35. Формирование цифровой подписи

При получении сообщений, сформированного в соответствии с рис. 2.35 , хост пользователя 2 по имени отправителя сообщения в своей базе данных находит открытый ключ пользователя 1 и, осуществляя обратные преобразования, проверяет подлинность открытого текста.

На рис. 2.36 приведена схема аутентификации и шифрования всего тела сообщения. По исходному тексту вычисляется дайджест H(P), который шифруется закрытым ключом пользователя D1. Затем открытый текст, сертификат и цифровая подпись пользователя 1 шифруются открытым ключом пользователя 2.

Рис. 2.36. Шифрование всего тела сообщения

При получении сообщений, сформированного в соответствии с рис. 2.36 , хост пользователя 2 по имени отправителя сообщения в своей базе данных находит открытый ключ пользователя 1 и, осуществляя обратные преобразования, получает исходный текст.

146