Л 83абораторная работа №5

ИЗУЧЕНИЕ АЛГОРИТМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ГИЛЛОУ-КУИСКУОТЕРА

1. Цель работы

Изучить основные принципы и особенности алгоритма идентификации с нулевой передачей знаний.

2. Рекомендуемые источники

Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях /Под ред. В.Ф. Шаньгина.- 2-е изд.. перераб. и доп..-М.: Радио и связь, 2001, с. 143-160.
Соколов А.В., Шаньгин В.Ф. Защита информации в распределенных корпоративных сетях и системах.- М.: ДМК Пресс, 2002, с. 239-268.
Б. Шнайер. Прикладная криптография.-М.: Триумф, 2002, с. 563-572.

3. Подготовка к работе

Ознакомиться с алгоритмом идентификации по одному из рекомендованных источников/1-3/.
Ознакомиться с содержанием данной методической разработки.
Подготовить бланк отчета.

4. Контрольные вопросы

Сущность процедуры и основные алгоритмы идентификации.
Сущность процедуры и основные алгоритмы аутентификации.
Т
84
иповые схемы идентификации и аутентификации пользователя.
Особенности биометрической идентификации и аутентификации пользователя.
Сущность взаимной проверки подлинности на основе процедуры «рукопожатия».
Протоколы идентификации с нулевой передачей знаний.
Упрощенная схема идентификации с нулевой передачей знаний.
Параллельная схема идентификации с нулевой передачей знаний.
Математические соотношения, положенные в основу алгоритма Гиллоу-Куискуотера.
Сравнительный анализ процедуры «рукопожатия» и протоколов с нулевой передачей знаний: упрощенная схема, параллельная схема, схема Гиллоу-Куискуотера.

5. Содержание работы

Ознакомиться с постановкой задачи идентификации и аутентификации пользователей.
Изучить особенности алгоритма идентификации Гиллоу-Куискуотера.
Произвести несколько сеансов идентификации мобильных станций, изменяя произвольным образом идентификационную информацию владельца смарт-карты и общесистемные параметры.

6. Содержание отчета

Цель работы.
Основные математические соотношения алгоритма Гиллоу-Куискуотера.
Значения параметров, использованные в сеансах лабораторного задания.

7. Методические указания к выполнению работы

С каждым зарегистрированным в сети субъектом (пользователем или процессом) связана некоторая информация, однозначно идентифицирующая его. Это может быть число или строка символов, именующие данный субъект. Такую информацию называют идентификатором субъекта. Субъекты, имеющие зарегистрированные в сети идентификаторы, считаются легальными, остальные субъекты относятся к нелегальным.

Прежде чем получить доступ к ресурсам сети, субъект должен пройти процедуры первичного взаимодействия с сетью, которые включают две стадии - идентификацию и аутентификацию.

Идентификация - это процедура распознавания субъекта по его идентификатору (имени). Эта процедура выполняется в первую очередь, когда субъект делает попытку войти в сеть. Он сообщает по запросу сети свой идентификатор и система проверяет в базе данных его наличие.

Аутентификация - процедура проверки подлинности, позволяющая достоверно убедиться, что субъект является именно тем, кем он себя объявляет.

Идентификация и аутентификация - взаимосвязанные процессы распознавания и проверки подлинности субъектов.

После того как субъект идентифицирован и аутентифицирован, выполняется его авторизация, которая устанавливает сферу действия субъекта и доступные ему ресурсы.

ассмотренные процедуры инициализации являются процедурами защиты и относятсяк одному субъекту.

При защите каналов передачи данных выполняется взаимная аутентификация субъектов, то есть взаимное подтверждение подлинности связывающихся между собой по линии связи субъектов.

Широкое распространение интеллектуальных карт (смарт-карт) для разнообразных применений (кредитные карты, мобильные телефоны, карты социального страхования, карты доступа в охраняемое помещение и т.п.) потребовало обеспечения безопасной идентификации таких карт и их владельцев. Главная проблема заключается в том, чтобы при предъявлении смарт-карты, оперативно обнаружить обман и отказать обманщику в допуске, ответе или обслуживании.

Секретный ключ владельца карты становится неотъемлемым признаком его личности. Однако, передавать этот ключ для удостоверения своей личности по открытому каналу недопустимо, так как он может быть перехвачен злоумышленником и использован в дальнейшем.

В связи с этим были разработаны различные протоколы идентификации, в том числе и протоколы с нулевой передачей знаний. Т.е. владелец смарт-карты с помощью определенной процедуры сообщает, что он обладает секретным ключом, избегая при этом необходимости передавать его по каналам в явном виде.

Одним из таких алгоритмов является алгоритм Гиллоу-Куискуотера.

усть сторона А - интеллектуальная карточка, которая должна доказать своюподлинность проверяющей стороне В. Идентификационная информация стороны А представляет собой битовую строку W, которая включает имя владельца карточки, срок действия, номер банковского счета и др. Иногда идентификационные данные могут занимать достаточно длинную строку, и тогда их хэшируют к значению W.

В результате длинное сообщение произвольной длины заменяется коротким сообщением фиксированной длины (дайджестом), которое сложным образом зависит от исходного сообщения.

Строка W является аналогом открытого ключа. Другой открытой информацией, которую используют все карты, участвующие в данном приложении, являются модуль n и показатель степени V. Модуль n является произведением двух секретных простых чисел.

Секретным ключом стороны А является величина G, выбираемая таким образом, чтобы выполнялось соотношение

Сторона А отправляет стороне В свои идентификационные данные W. Далее ей нужно доказать стороне В, что эти идентификационные данные принадлежат именно ей. Чтобы добиться этого, сторона А должна убедить сторону В, что ей известно значение О.

Рассмотрим протокол доказательства подлинности А без передачи стороне В значения О:

1. Сторона А выбирает случайное целое х, такое, что

1 < х n - 1 . Она вычисляет