Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программные средства защиты информации. Конспект лекций
.pdf
Шаги стратегии:
A
E
A
A
A
A
B
M
E
A
A
E
A
A
1. Оклик, где
2. Отзыв, где
3. Абонент
(если
*
NN ), либо отклоняет. Если
A
ет, что абонент
– оказия (случайное число).
N
– симметричный алгоритм шифрования.
расшифровывает шифр и либо принимает сообщение
*
NN , то абонент
A
счита-
зашифровал сообщение M после получения окли-
ка. Если интервал между окликом и отзывом мал, то сообщение
считается «свежим».
Примечание: если алгоритм шифрования
, используемый в этой
стратегии аутентификации, не гарантирует целостности данных, то
абонент
не сможет проверить «свежесть» сообщения M.
Стратегия № 2 гарантирует целостность данных при использовании
симметричных методов шифрования (рис. 30).
∗
(
∥
)
Рис. 30. Стратегия № 2 для проверки
«свежести» сообщения
Шаги стратегии:
1. Оклик, где
2. Отзыв, где
*
CMDCMNK
, ,
3. Абонент
щение, восстанавливает код MDC (
нимает сообщение (если
– оказия (случайное число).
N
– симметричный алгоритм шифрования,
AAB
– код распознавания манипуляции.
расшифровывает полученное от абонента B сооб-
) и либо при-
AB
*
CC
), либо отклоняет.
CMDCMNK
(, ,
Стратегия № 3 похожа на стратегию № 2, но использует методы
асимметричного шифрования (рис. 31).
(
∥
)
ЭЦП
Рис. 31. Стратегия № 3 для проверки
«свежести» сообщения
51
Шаги стратегии:
A
A
A
A
A
A
f
f
A
A
A
A
A
1. Оклик, где
2. Отзыв, где
открытым ключом абонента
3. Абонент
ключ и своё одноразовое случайное число
– оказия (случайное число).
N
ЭЦП
– алгоритм электронной цифровой подписи с
.
проверяет цифровую подпись, используя секретный
, и либо принимает со-
N
общение (если подпись является подлинной), либо отклоняет.
Международная организация по стандартизации ISO приняла опи-
санные выше стратегии в качестве стандартных конструкций стратегии
односторонней аутентификации сущностей.
Например, стандартный вариант стратегии № 2: «двухпроходный
односторонний протокол аутентификации с использованием криптографической тестовой функции» (стратегия № 4) (рис. 32).
∥
1
Рис. 32. Стратегия № 4 для односторонней
аутентификации сущности
Шаги стратегии:
1. Оклик, где
– оказия (случайное число),
N
– необязатель-
Text
1
ное поле.
2. Отзыв, где
Token Text f N ID Text
BA K A A
22
AB
криптографическая функция хэширования, имеющая ключ
,
K ,
()
K
Text
–
–
2
необязательное поле.
3. Получив
функции
поле
Text
Token
, используя общий ключ
. Если восстановленное значение функции f совпадает с
2
, абонент A должен восстановить значение
BA
, своё имя
K
B
ID
, оказию
и
N
полученным, то аутентификация считается успешной.
Заметим, что стратегия № 2 проверяет «свежесть» сообщения, а её
стандартный вариант (стратегия № 4) используется для аутентификации сущностей. То есть включение в сообщение имени абонента
(
) вместо сообщения M в стратегии № 2 является важным
ID
52
моментом – это подчёркивает, что механизм стандартной стратегии
A
A
A
B
A
A
M
A
A
A
предназначен для проверки существования абонента
ет собой протокол аутентификации, в котором абонент
и представля-
является
субъектом.
7.1.2. Метка времени
Стратегия № 5 показана на рис. 33.
(
,
)
Рис. 33. Стратегия № 5 для проверки
«свежести» сообщения
1. Оклик, где
– метка времени, поставленная абонентом A на
T
своё сообщение.
2. Абонент
сопоставляет
мало, то сообщение
считается «свежим».
со своим временем t и если
T
tT
Стратегии № 6, № 7 и № 8 аналогичны стратегиям № 2, № 3 и № 4,
в которых вместо оказии
используется метка времени
N
.
T
Недостаток механизма меток времени – требуется надёжная синхронизация таймеров абонентов
и B.
7.2. Взаимная аутентификация
В предыдущем пункте механизм проверки «свежести» сообщений
и существования пользователя обеспечивал только так называемую
«одностороннюю аутентификацию», в которой аутентифицировался
только один из двух участников протокола.
Рис. 34. Протокол взаимной аутентификации
53
При взаимной аутентификации (рис. 34) пользователи аутенти-
A
B
A
A
фицируют друг друга. Например, трёхпроходный протокол взаимной
аутентификации с открытым ключом ISO.
На рисунке
Token N N ID ЭЦП NNID
Cert
Cert
Token N N ID ЭЦП NNID
ABAA BBAA
BABB AABB
– сертификат открытого ключа абонента A,
– сертификат открытого ключа абонента B.
B
,
,
7.3. Аутентификация с привлечением
доверенного посредника
В основных конструкциях протоколов, описанных выше, предполагается, что между участниками протокола установлен защищённый
канал связи или они знают открытый ключ партнёра. Таким образом,
можно утверждать, что эти протоколы применяются пользователями,
уже знакомыми друг с другом. Зачем тогда они запускают протокол
аутентификации?
1. Они могут «освежить» защищённый канал связи между ними,
убедившись в реальном существовании партнёра.
2. Эти конструкции являются элементами более общих протоколов
аутентификации, функционирующих в открытых системах.
В стандартном режиме функционирования открытых систем пользователи взаимодействуют, а потом забывают друг друга. Два пользователя, желающих установить защищённый канал связи между собой,
должны запустить протокол аутентификации, который называется
протоколом генерации аутентифицируемого ключа. Завершив сеанс
секретной связи, они разрушают канал (забывают ключ
такой канал, используемый для генерации аутентифицирующего ключа, называют
сеансовым каналом, а ключ, защищающий этот канал, –
сеансовым ключом.
Рассмотрим
абонент
не знакомы друг с другом. Пусть
доверенного посредника, а
протокол Ву–Лама (рис. 35). Цель этого протокола:
доказывает абоненту B свою подлинность, даже если они
– общий ключ абонента A и
K
AП
– общий ключ абонента B и доверен-
K
BП
ного посредника.
K ). Поэтому
54
K
E
A
P
,
П
Рис. 35. Протокол Ву–Лама
(
П
П
(
П
)
)
(
)
6. Абонент B расшифровывает
BП
становлено верно, аутентифицирует абонента
и, если
N
B
.
было вос-
N
B
7.4. Аутентификация с помощью пароля
Аутентификация с помощью пароля (рис. 36) широко применяется
при обмене сообщениями между пользователем и удалённым компьютером. В таких системах пользователь и компьютер устанавливают пароль, представляющий собой долговременный, но относительно короткий симметричный ключ.
Простейший протокол (
U – пользователь,
∗
Рис. 36. Протокол аутентификации с помощью
пароля
4. Компьютер H находит в своём архиве запись
*
, разрешает пользователю U доступ к H .
P
UU
H
– компьютер).
ID P
UU
,
и, если
55
Существует две проблемы.
f
f
P
f
P
f
P
1. Уязвимость файлов, имеющихся на компьютере: пароли, храня-
щиеся в архиве, могут стать известны злоумышленнику.
2. Пароль передаётся от пользователя
крытом виде, следовательно, возможен его перехват злоумышленником.
U к компьютеру H в от-
7.4.1. Протокол Нидхема
Этот протокол обеспечивает безопасность хранения.
Компьютер
функции
ОС Unix в качестве функции
DES, шифрующий блок, состоящий из 64 нулей. В качестве ключа используется пароль
алгоритма DES (содержит 25 раундов, в конце каждого раунда некоторые биты полученного блока зашифрованного текста меняются местами в зависимости от случайного числа, которое хранится в файле па-
ролей). Даже если злоумышленник узнает
числить
проблема (передача пароля в открытом виде) не решена.
U
H шифрует пароли с помощью однонаправленной
,
и заменяет запись в архиве на
используется алгоритм шифрования
. При этом функция f немного отличается от
U
или послать
в качестве пароля. Но при этом вторая
()
P
U
ID f P
UU
P
, то он не сможет вы-
U
. Например, в
7.4.2. Схема с одноразовыми паролями
Одноразовые пароли, пересылаемые от пользователя U к компью-
теру
H , никогда не повторяются, но связаны друг с другом. Теперь
пароль, перехваченный злоумышленником в ходе протокола, бесполезен.
Примером такой схемы является
Пользователь U и компьютер
n
,,
запись
зователя
в открытом виде.
ID f P n
1, .cn
Цель – получить доступ к компьютеру
UU
U в компьютере
, где f – хэш-функция. Текущая запись поль-
H
протокол S/KEY (рис. 37).
H
согласовывают первоначальную
, ,
будет иметь вид
H
, не пересылая пароль
56
ID f P c
UU
c
,
U
−1
f
=
Рис. 37. Протокол S/KEY
4. Компьютер H находит в своём архиве запись
c
и, если
текущая запись в архиве изменяется на
Недостаток данного протокола – значение
пользователю
пьютером
PfQ
U
U (или модифицировано) злоумышленником, а не ком-
H
.
, разрешает пользователю U доступ к H, а
()
ID Q c
U
, ,
ID f P c
UU
, , 1
c
.
может быть послано
c
8. ВВЕДЕНИЕ В БИОМЕТРИЮ
Биометрия – это наука об идентификации или верификации лич-
ности по физиологическим или поведенческим отличительным характеристикам.
Физиологические биометрические параметры: отпечатки паль-
цев, геометрия руки, изображение лица, радужная оболочка глаза, сетчатка глаза, форма ушей, отражение кожи, ДНК, запах тела, и т.п. Они
являются физическими характеристиками, которые измеряются в
определённый момент времени.
Физиологические биометрические параметры достаточно разнообразны и одного их образца обычно бывает достаточно для сравнения.
Поведенческие биометрические параметры: подпись, клавиа-
турный почерк (время между нажатиями клавиш и время удержания
клавиши), голос, походка, движение губ и т. п. Они представляют собой последовательность действий и длятся в течение определённого
периода времени. Они зависят от состояния человека и могут быть
намеренно изменены.
Отдельный биометрический образец может и не давать достаточных для идентификации личности сведений, но само временное изменение сигнала (под влиянием поведения) содержит необходимую информацию.
57
Так как идентификационные карты могут быть утеряны или подделаны, а пароль можно забыть или передать другому человеку, то традиционные методы идентификации являются ненадёжными. С одной
стороны, технологии биометрии могут представлять угрозу для частной жизни, а с другой – они используются при разработке современных решений, предназначенных для защиты конфиденциальной
ин-
формации.
8.1. Аутентификация личности
Существует три традиционных способа аутентификации:
1)
по собственности человека (т. е. тому, что ему принадлежит) –
физические предметы (ключ, паспорт, …);
2)
по знаниям (информация, которая должна храниться в секрете и
которую может знать только определённый человек): пароль, парольная фраза;
по биометрическим параметрам (физиологические и поведенче-
3)
ские характеристики индивида): части тела или действия, по которым
можно отличить людей друг от друга.
Эти способы аутентификации могут использоваться в комбинации
друг с другом, особенно при автоматической аутентификации.
В биометрии различают 2 аутентификационных метода.
1.
Верификация – основана на биометрическом параметре и на
уникальном идентификаторе, который выделяет конкретного человека
(например, идентификационный номер). При верификации осуществляется сопоставление 1:1.
2.
Идентификация – в отличие от верификации основана только
на биометрических измерениях. При этом измеряемые параметры
сравниваются со всеми записями из базы зарегистрированных пользователей, а не с одной из них, выбранной на основании какого-то идентификатора (т. е. осуществляется сопоставление 1:
Существует пять свойств биометрических параметров:
1)
всеобщность – каждый человек имеет биометрические характе-
ристики;
2)
уникальность – для биометрии нет двух людей, обладающих
одинаковыми биометрическими характеристиками;
3)
постоянство – биометрические характеристики должны быть
постоянны во времени;
4)
измеряемость – биометрические характеристики должны быть
измеряемыми каким-либо физическим считывающим устройством;
m).
58
5) приемлемость – совокупность пользователей, и общество в це-
лом не должно возражать против измерения (сбора) биометрических
параметров.
Не существует биометрических параметров, полностью удовлетворяющих всем пяти свойствам.
С помощью биометрии можно решать многие задачи, например:
контроль физического доступа (например, в аэропорт);
1)
контроль логического доступа (например, для банковских сче-
2)
тов, т.е. доступ к деньгам и операциям с ними);
3)
гарантия уникальности человека (исключение возможности
дублирования членства, например, в социальных программах).
8.1.1. Биометрическая идентификация
Такая биометрическая идентифицирующая система (рис. 38) может
работать в двух различных режимах.
1. Положительная идентификация: система определяет, зарегистрирована ли данная личность в базе данных. При этом могут быть
допущены ошибки ложного доступа или ложного отказа доступа.
Рис. 38. Схема биометрической идентификации
2. Отрицательная идентификация: в этом случае система проверяет
отсутствие объекта в некоторой «отрицательной» базе данных. Это
может быть, например, база данных разыскиваемых преступников.
В таких системах могут возникнуть ошибки пропуска сходства – ложное отрицание и ошибки ложного определения сходства – ложное признание.
59
8.1.2. Биометрическая верификация
s
В отличие от идентификации биометрический образец сопоставля-
ется с одной зарегистрированной записью в базе данных (рис 39).
Рис. 39. Схема биометрической верификации
База данных может быть централизованной и распределённой.
Централизованная база данных хранит биометрическую информацию
всех зарегистрированных объектов. Распределённая база данных хранит биометрическую информацию, например, на смарт-картах. Человек предоставляет шаблон (например, считывается его отпечаток пальца) и этот шаблон сравнивается с шаблоном, хранящимся на смарткарте.
8.2. Сопоставление биометрических образцов
Биометрические образцы можно сравнить только при помощи техники распознавания, так как две машинные репрезентации (выборки),
полученные из двух образцов биометрических параметров, никогда не
будут одинаковы из-за присутствия шума и искажений в процессе их
получения (рис. 40).
Биометрический шаблон – это машинная репрезентация биомет-
рического образца в терминах свойств (например, отпечатки пальцев,
расстояния между глазами, длина пальцев).
На рис. 40
– это степень сходства между шаблонами:
ˆˆ
, , ssBB sf
2
1
60
12
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]