Преимущества

Преимущество асимметричных шифров перед симметричными шифрами состоит в отсутствии необходимости передачи секретного ключа. Сторона, желающая принимать зашифрованные тексты, в соответствии с используемым алгоритмом вырабатывает пару «открытый ключ — закрытый ключ». Значения ключей связаны между собой, однако вычисление одного значения из другого должно быть невозможным с практической точки зрения. Открытый ключ публикуется в открытых справочниках и используется для шифрования информации контрагентом. Закрытый ключ держится в секрете и используется для расшифрования сообщения, переданного владельцу пары ключей. В 1976 году Уитфилд Диффи и Мартин Хеллман предложили систему обмена общим секретным ключом.

Недостатки

Они требуют существенно больших вычислительных ресурсов (это недостаток можно преодолеть с помощью гибридных криптосистем). Кроме того, необходимо обеспечить аутентичность самих публичных ключей, для чего обычно используют сертификаты.

Экзаменационный билет № 5

1. Причины, виды, каналы утечки и искажения информации.

Основными причинами утечки информации являются:

• несоблюдение персоналом норм, требований, правил эксплуатации АС;

• ошибки в проектировании АС и систем защиты АС;

• ведение противостоящей стороной технической и агентурной разведок.

Несоблюдение персоналом норм, требований, правил эксплуатации АС может быть как умышленным, так и непреднамеренным. От ведения противостоящей стороной аген­турной разведки этот случай отличает то, что в данном случае лицом, совершающим не­санкционированные действия, двигают личные побудительные мотивы. Причины утечки информации достаточно тесно связаны с видами утечки информации. В соответствии с ГОСТ Р 50922–96 рассматриваются три вида утечки информации:

• разглашение;

• несанкционированный доступ к информации;

• получение защищаемой информации разведками (отеч./иностр.).

Под разглашением информации понимается несанкционированное доведение защи­щаемой информации до потребителей, не имеющих права доступа к защищаемой инфор­мации.

Под несанкционированным доступом понимается получение защищаемой информа­ции заинтересованным субъектом с нарушением установленных правовыми документами или собственником, владельцем информации прав или правил доступа к защищаемой информации.

Получение защищаемой информации разведками может осуществиться с помощью технических средств (техническая разведка) или агентурными методами (агентурная раз­ведка).

Канал утечки информации – совокупность источника информации, материального носителя или среды распространения несущего указанную информацию сигнала и сред­ства выделения информации из сигнала или носителя. Одним из основных свойств кана­ла является месторасположение средства выделения информации из сигнала или носите­ля, которое может располагаться в пределах контролируемой зоны, охватывающей или вне ее. Применительно к АС выделяют несколько каналов утечки информации. Обобщен­ная схема каналов утечки приведена на рис. 2.2.

1. Электромагнитный канал. Причиной его возникновения является электромаг­нитное поле, связанное с протеканием электрического тока в аппаратных компонентах АС. Электромагнитное поле может индуцировать токи в близко расположенных провод­ных линиях (наводки). Электромагнитный канал, в свою очередь, делится на следующие каналы:

• радиоканал (высокочастотное излучение);

• низкочастотный;

• сетевой (наводки на сеть электропитания);

• заземления (наводки на провода заземления);

• линейный (наводки на линии связи между компьютерами).

2. Акустический (виброакустический) канал – связан с распространением звуковых волн в воздухе или упругих колебаний в других средах, возникающих при работе устройств отображения информации АС.

3. Визуальный канал – связан с возможностью визуального наблюдения злоумыш­ленником за работой устройств отображения информации без проникновения в помеще­ния, где расположены компоненты системы. В качестве средства выделения информации в данном случае могут рассматриваться фото-, видеокамеры и т.п.

4. Информационный канал – связан с доступом (непосредственным и телекоммуни­кационным) к элементам АС, к носителям информации, к самой вводимой и выводимой информации (и результатам), к программному обеспечению (в том числе к операцион­ным системам), а также с подключением к линиям связи. Информационный канал может быть разделен на следующие каналы:

• коммутируемых линий связи,

• выделенных линий связи,

• локальной сети,

• машинных носителей информации,

• терминальных и периферийных устройств.

2. Цифровая подпись. Основные понятия. Примеры систем ЭЦП.

В основе криптографического контроля целостности лежат два понятия: хэш-функция; электронная цифровая подпись (ЭЦП).

Хэш-функция – это труднообратимое преобразование данных (односторонняя функ­ция), реализуемое, как правило, средствами симметричного шифрования со связыванием блоков. Результат шифрования последнего блока (зависящий от всех предыдущих) и служит результатом хэш-функции.

Пусть имеются данные, целостность которых должна быть проверена, хэш-функция и ранее вычисленный результат ее применения к исходным данным (дайджест). Хэш-функцию обозначим через h, исходные данные – через Т, проверяемые данные – через Т′. Контроль целостности данных сводится к проверке равенства h(T) = h(T′). Если оно вы­полняется, считается, что T = T ′. Совпадение дайджестов для различных данных называ­ется коллизией. В принципе коллизии возможны (так как мощность множества дайдже­стов меньше множества хэшируемых данных), однако, исходя из определения хэш-функции, специально организовать коллизию за приемлемое время невозможно.

Асимметричные методы позволяют реализовать так называемую электронную циф­ровую подпись, или электронное заверение сообщения. Идея состоит в том, что отправи­тель посылает два экземпляра сообщения – открытое и дешифрованное его секретным ключом (естественно, дешифровка незашифрованного сообщения на самом деле есть форма шифрования). Получатель может зашифровать с помощью открытого ключа от­правителя дешифрованный экземпляр и сравнить с открытым. Если они совпадут, лич­ность и подпись отправителя можно считать установленными.

Пусть E(T) обозначает результат шифрования текста T с помощью открытого ключа, а D(T) – результат дешифровки текста Т с помощью секретного ключа. Чтобы асиммет­ричный метод мог применяться для реализации электронной подписи, необходимо вы­полнение тождества

E(D(T)) = D(E(T)) = T.

Проиллюстрируем рис. 6.10 процедуру эффективной генерации электронной подпи­си, состоящую в шифровании преобразованием D дайджеста h(T), а проверка эффективно сгенерированной электронной подписи может быть реализована способом, изображенным на рис. 6.11.

Из равенства E(S′) = h(T) следует, S′ = D(h(T ′)). Следовательно, ЭЦП защищает це­лостность сообщения, удостоверяет личность отправителя и служит основой неотказуемости.

Два российских стандарта, «Процедуры выработки и проверки электронной цифро­вой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма» и «Функция хэши­рования», объединенные общим заголовком «Информационная технология. Криптогра­фическая защита информации», регламентируют вычисление дайджеста и реализацию электронной подписи.

В сентябре 2001 г. утвержден, а с 1 июля 2002 г. вступил в силу новый стандарт ЭЦП – ГОСТ Р 34.10–2001. Для контроля целостности последовательности сообщений (т.е. защиты от кражи, дублирования и переупорядочения сообщений) применяют временные штампы и нуме­рацию элементов последовательности, при этом штампы и номера включают в подписы­ваемый текст.

Обратим внимание на то, что при использовании асимметричных методов шифрова­ния (в частности ЭЦП) необходимо иметь гарантию подлинности пары (имя, открытый ключ) адресата. Для решения этой задачи в спецификациях Х.509 вводятся понятия циф­рового сертификата и сертификационного центра. Сертификационный центр – это ком­понент глобальной службы каталогов, отвечающий за управление криптографическими ключами пользователей, заверяющий подлинность пары имя, открытый ключ адресата своей подписью.

Цифровые сертификаты в формате Х.509 стали не только формальным, но и факти­ческим стандартом, поддерживаемым многочисленными сертификационными центрами.

Отметим, что услуги, характерные для асимметричного шифрования, можно реали­зовать и с помощью симметричных методов, если имеется надежная третья сторона, знающая секретные ключи своих клиентов. Эта идея положена, например, в основу сер­вера аутентификации Kerberos.