Тема : Аутентификация сообщений и функции хеширования
План:
Функции аутентификации Логика алгоритма SHA-1 Логика алгоритма ГОСТ 34.11-94
Требования аутентификации
Типы нарушения защиты
1.Раскрытие содержимого
2.Анализ потока данных
3.Имитация
4.Модификация содержимого
5.Модификация последовательности сообщений
6.Модификация временных характеристик( задержка или воспроизведение)
7. Отречение
Меры защиты
Конфиденциаль |
Шифрование |
|
|
-ность |
|
Целостность, |
Функции |
аутентификация |
аутентификации |
Аутентификация |
Электронная подпись |
2
Функции аутентификации
Функция
ШИФРОВАНИЕ
КОД АУТЕНТИЧНОСТИ СООБЩЕНИЯ
Аутентификатор
шифрованный текст
MAC= Ck(M) где М –сообщение, к – секретный ключ,
MAC – фиксированное значение
ФУНКЦИЯ |
|
ХЕШИРОВАНИЯ |
h= H(M) |
3
Шифрование сообщения
Отправитель А |
|
|
К |
К |
|
|
|
Получатель В |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Традиционное шифрование: |
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
M |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конфиденциальность +аутентификация |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eк(М) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
ОКв |
ЗКв |
|
|
|
Шифрование с открытым ключом: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
||||
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конфиденциальность |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EОКв(М) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4
Шифрование сообщения
Отправитель А |
|
ЗКа |
|
ОКа |
|
Получатель В |
|||||||
|
|
|
|||||||||||
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шифрование с открытым ключом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
M |
|
E |
|
|
|
D |
|
|
M |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Аутентификация |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EЗКа(М) |
|
|
|
|||
|
|
ЗКа |
ОКв |
ЗКв |
|
ОКв |
|
|
|
|
|||
г) |
M |
E |
E |
D |
D |
M |
|
EЗКа(М) EОКв[М(EЗКа(М)] EЗКа(М)
Шифрование с открытым ключом: Конфиденциальность, Аутентификация и цифровая подпись
5
Код аутентичности сообщения
(MAC - Message Authentication Code )
M |
К |
M |
|
|
C
Ск(М)
а) Аутентификация сообщения
К2
M |
E |
D |
К1 |
|
|
|
|
|
|
К2 |
Eк2[М||Cк1(M)] |
|
C |
|
|
|
К
C
Сравнение
C
M
Сравнение
б) Аутентификация сообщения и конфиденциальность |
|
(код аутентичности связывается с открытым текстом) |
6 |
|
Код аутентичности сообщения
(MAC - Message Authentication Code )
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
К2 |
|
||
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
||
M |
К2 |
|
К1 |
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
К2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
СК1 (EК1(M)) |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
в) Аутентификация сообщения и конфиденциальность |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
(код аутентичности связывается с шифрованным текстом) |
|
|
|
|
|||||||||||
7
Функция хеширования
(однонаправленная функция)
|
К |
|
К |
|
M |
E |
D |
M |
Н |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Eк(М||Н(M)) |
|
|
Сравнение |
|
Н |
|
|
|
а) Конфиденциальность, структуризация и избыточность для аутентификации
|
|
M |
Н |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение |
|
Н E |
Eк (Н(M)) |
D |
|
|
К |
К |
|
б) Аутентификация |
|
(шифрование +хеширование = код аутентичности) |
8 |
|
Функция хеширования
(однонаправленная функция)
|
|
|
M |
Н |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение |
|
Н E |
Eзка [Н(M)] |
D |
Сравнение |
|
|
|
|
|
||
|
|
ЗКа |
|
ОКа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в) Аутентификация, цифровая подпись |
|
||
|
|
E |
E |
M |
Н |
M |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Н E |
К |
К |
|
|
|
Eк[M||Eзка[Н(M)] |
|
D |
||
|
|
|
|||
ЗКа |
ОКа |
|
|
|
г) Конфиденциальность, цифровая подпись |
9
Бесключевые функции хеширования Требования.
Стойкость к вычислению прообраза (сообщение) – невозможность нахождения неизвестного прообраза для любых предварительно заданных хэш-значений h=H(M).
Стойкость к коллизиям первого рода – для заданного прообраза Х вычислительно невозможно найти другой прообраз Y, для которого
выполнялось бы условие H(X)=H(Y) .
Стойкость к коллизиям второго – вычислительно невозможно найти два прообраза X и Y, , для которых выполнялось бы условие H(X)=H(Y)
.
10