Цифровая (электронная) подпись

Одним из основных применений криптосистем с открытым ключом является их использование при создании так называемой цифровой или электронной подписи (digital signature). Впервые идея цифровой подписи была высказана в работе Диффи и Хеллмана.

Один из вариантов изложения принципа электронной подписи выглядит так. Требуется, чтобы существовали взаимообратные преобразования E_kи D_k, для которых выполняется

E_k[D_k(M)] =M для любого открытого текста М.

Тогда D_kсчитается секретным преобразованием, с помощью которого пользователь может зашифровать исходный текст C=D_k(M) и послать это значение в качестве цифровой подписи к сообщению М другим пользователям, обладающим знанием открытого преобразования E_k. Очевидно, что определение D_kпри знании E_kдолжно быть вычислительно неразрешимой задачей.

Система RSA широко используется в системе цифровой подписи, так как ее преобразования обладают всеми необходимыми свойствами. Использование цифровой подписи предполагает существование двух процедур: подписывания и проверки /8.9/.

Процедура подписываниясообщенияM– это возведение числаMв степеньdпоmodn:

S=M^d (modn).

Число Sесть цифровая подпись, которую может выработать только владелец секретного ключа.

Процедура проверкиподписиS, соответствующей сообщениюM– это возведение числаSв целую степеньeпоmodn:

M’=S^e (modn).

Если M’=M, то сообщениеMпризнается подписанным пользователем, который предоставил ранее открытый ключe.

В реализации для сокращения времени подписывания и размера подписи, в качестве источника для подписи служит не само исходное сообщение М (произвольной длины), а некоторая производная от него (фиксированной длины). Для ее получения используется общеизвестная функция Н, отображающая любое сообщение М в сообщение Н(М) фиксированного малого размера, которое далее преобразуется в цифровую подпись. Функция Н называется функцией хеширования (hash function), в простейшем случае это может быть, например, функция вычисления контрольной суммы текста сообщения по модулю 2³², размер приведенного для электронного подписывания сообщения тогда будет равен 32 двоичным разрядам (четырем байтам).

Стандарт сша – des.

Государственным стандартом США на шифрование информации является стандарт DES (Data Encryption Standard). Алгоритм шифрования, положенный в основу стандарта, был разработан фирмой IBM. После проверки специалистами Агентства Национальной Безопасности США алгоритм получил статус государственного стандарта. Стандарт DES используется федеральными департаментами для закрытия информации в автоматизированных системах, за исключением некоторых видов информации, определен­ных специальными актами. Кроме того, этот стандарт шифрова­ния широко используется негосударственными организациями не только в США, но и во всем мире.

В стандарте DES исходная информация разбивается на блоки по 64 бита в каждом и подвергается криптографическому преоб­разованию с использованием ключа, длиной 56 или 64 бита.

Блоки исходной информации подвергаются итерационной обработке с использованием операций перестановки и функции шифрования. Для вычисления функции шифрования предусматривается получение 48-битового ключа из 64-битового, расширение 32-битового кода до 48-битового, преобразование 6-битового кода в 4-битовый и перестановка бит в 32-битовой последовательности.

Процесс расшифрования является инверсным по отношению к процессу шифрования и выполняется с использованием того же ключа, что и при шифровании.