2.3.2. Протоколы (схемы) идентификации и аутентификации пользователя

Рассмотрим типовые протоколы и структуры данных идентификации и аутентификации пользователя.

Допустим, что в компьютерной системе зарегистрировано n пользователей. Пусть i-й объект, идентифицирующий i-го пользователя, содержит два информационных поля:

ID_i – неизменный идентификатор i-го пользователя, который является аналогом имени и используется для идентификации;

K_i – аутентифицирующая информация, которая может изменятся (например, пароль P_i=K_i).

Очевидно, описанная структура должна быть защищена (зашифрована).

Схема1

В компьютерной системе выделяется объект, называемый эталоном, структура которого может быть такой, как показано в таблице 2.1

Таблица 2.1

Номер пользователя	Идентификация	Аутентификация
1	ID1	E1
2	ID2	E2
…	…	…
n	IDn	En

E_i=F(ID_i, K_i), где F – функция, которая обеспечивает шифрование значения E_i исходя из значений ID_i и K_i. Причем вычислить значение K_i, зная значения E_i и ID_i очень сложно. Сложность определения K_i, по значениям E_i и ID_i оценивается пороговой трудоемкостью T₀, вероятность совпадения E_i и E_j (зашифрованных значений) полученных на разных ключах K_i и K_j также оценивается пороговым значением P₀. Для типичных криптосистем задают T₀ = 10²⁰…10³⁰, P₀ = 10^-7…10^-9.

1. Пользователь предъявляет ID.

2. Если ID  ID_i, то идентификация отвергается. Иначе i-й пользователь прошел идентификацию.

3. При выполнении п.2 система запрашивает аутентификатор K (пароль).

4. После предъявления K вычисляется значение Y=F(ID_i, K_i).

5. При Y=E_i аутентификация прошла успешно. В противном случае пользователь не допускается к работе.

Схема2

Данная схема обладает лучшими характеристиками по сравнению со схемой 1.

Объект-эталон приведен в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Номер пользователя	Идентификация	Аутентификация
1	ID1, S1	E1
2	ID2, S2	E2
…	…	…
n	IDn, Sn	En

E_i=F(S_i, K_i), S_i – случайный вектор, который временно создается (вычисляется) на основе ID_i. F – функция, аналогичная рассмотренной выше.

1. Пользователь предъявляет ID.

2. Если ID  ID_i, то идентификация отвергается. Иначе i-й пользователь прошел идентификацию.

3. При выполнении п.2 система вычисляет S_i.

4. Запрашивается аутентификатор K (пароль).

5. После предъявления K вычисляется значение Y=F(S_i, K_i).

6. При Y=E_i аутентификация прошла успешно. В противном случае пользователь не допускается к работе.

Описанный алгоритм используется в системе UNIX. В качестве ID используется имя пользователя, в качестве K – пароль, F – алгоритм шифрования DES.