Отечественный стандарт хеш-функции (ГОСТ Р 34.11-94)

Российский стандарт хеширования - ГОСТ Р 34.11-94 использует блочный алгоритм шифрования ГОСТ 28147-89. Хэш-функция формирует 256-битовый дайджест. Предназначена для использования совместно с российским стандартом электронной цифровой подписи.

Приведём краткое описание функции сжатия алгоритма ГОСТ Р 34.11-94 f. Hi=f(Hi - 1, Mi)

Описание функции сжатия алгоритма ГОСТ Р 34.11-94 f.

Смешивает линейно Hi– 1, Mi и некоторых констант Cj, генерируются четыре ключа шифрования Kj, j = 1…. 4;

Входной блок разбивается на четыре части равной длины, каждая из которых потом шифруется на одном из четырёх ранее полученных ключей, склейка результата этой операции затем заносится во временную переменную S;

Hi представляет собой значение линейной функции от S, Mi и Hi– 1

48. Системы с открытым ключом и режимы их использования. Криптографические протоколы.

Как бы ни бы­ли слож­ны и на­деж­ны крип­то­гра­фи­че­ские сис­те­мы - их сла­бое ме­ст при прак­ти­че­ской реа­ли­за­ции - про­блема рас­пре­де­ле­ния клю­чей. Для то­го, что­бы был воз­мо­жен об­мен кон­фи­ден­ци­аль­ной ин­фор­ма­ци­ей ме­ж­ду дву­мя субъ­ек­та­ми ИС, ключ дол­жен быть сге­не­ри­ро­ван од­ним из них, а за­тем ка­ким-то об­ра­зом опять же в кон­фи­ден­ци­аль­ном по­ряд­ке пе­ре­дан дру­го­му. Т.е. в об­щем слу­чае для пе­ре­да­чи клю­ча опять же тре­бу­ет­ся ис­поль­зо­ва­ние ка­кой-то крип­то­си­сте­мы.

Для ре­ше­ния этой про­бле­мы на ос­но­ве ре­зуль­та­тов, по­лу­чен­ных классической и со­вре­мен­ной ал­геб­рой, бы­ли пред­ло­же­ны сис­те­мы с от­кры­тым клю­чом.

Суть их со­сто­ит в том, что ка­ж­дым ад­ре­са­том ИС ге­не­ри­ру­ют­ся два клю­ча, свя­зан­ные ме­ж­ду со­бой по оп­ре­де­лен­но­му пра­ви­лу. Один ключ объ­яв­ля­ет­ся от­кры­тым, а дру­гой за­кры­тым. От­кры­тый ключ пуб­ли­ку­ет­ся и дос­ту­пен лю­бо­му, кто же­ла­ет по­слать со­об­ще­ние ад­ре­са­ту. Секретный ключ сохраняется в тайне.

Ис­ход­ный текст шиф­ру­ет­ся от­кры­тым клю­чом адресата и пе­ре­да­ет­ся ему. За­шиф­ро­ван­ный текст в прин­ци­пе не мо­жет быть рас­шиф­ро­ван тем же от­кры­тым клю­чом. Де­шиф­ро­ва­ние со­об­ще­ние воз­мож­но толь­ко с ис­поль­зо­ва­ни­ем за­кры­то­го клю­ча, ко­то­рый из­вес­тен толь­ко са­мо­му ад­ре­са­ту

Крип­то­гра­фи­че­ские сис­те­мы с от­кры­тым клю­чом ис­поль­зу­ют так называемые не­об­ра­ти­мые или од­но­сто­рон­ние функ­ции, ко­то­рые об­ла­да­ют сле­дую­щим свой­ст­вом: при за­дан­ном зна­че­нии x от­но­си­тель­но про­сто вы­чис­лить зна­че­ние f(x), од­на­ко ес­ли y = f(x), то нет про­сто­го пу­ти для вы­чис­ле­ния зна­че­ния x.

Мно­же­ст­во клас­сов не­об­ра­ти­мых функ­ций и по­ро­ж­да­ет все раз­но­об­ра­зие сис­тем с от­кры­тым клю­чом. Од­на­ко не вся­кая не­об­ра­ти­мая функ­ция го­дит­ся для ис­поль­зо­ва­ния в ре­аль­ных ИС.

В са­мом оп­ре­де­ле­нии не­об­ра­ти­мо­сти при­сут­ст­ву­ет не­оп­ре­де­лен­ность. Под необратимостью понимается не теоретическая необратимость, а практическая невозможность вычислить обратное значение используя современные вычислительные средства за обозримый интервал времени.

По­это­му что­бы га­ран­ти­ро­вать на­деж­ную за­щи­ту ин­фор­ма­ции, к сис­те­мам с от­кры­тым клю­чом (СОК) предъ­яв­ля­ют­ся два важ­ных и оче­вид­ных тре­бо­ва­ния:

1. Пре­об­ра­зо­ва­ние ис­ход­но­го тек­ста долж­но быть не­об­ра­ти­мым и ис­клю­чать его вос­ста­нов­ле­ние на ос­но­ве от­кры­то­го клю­ча.

2. Оп­ре­де­ле­ние за­кры­то­го клю­ча на ос­но­ве от­кры­то­го так­же долж­но быть не­воз­мож­ным на со­вре­мен­ном тех­но­ло­ги­че­ском уров­не. При этом же­ла­тель­на точ­ная ниж­няя оцен­ка сложности (ко­ли­че­ст­ва опе­ра­ций) рас­кры­тия шиф­ра.

Ал­го­рит­мы шиф­ро­ва­ния с от­кры­тым клю­чом по­лу­чи­ли ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние в со­вре­мен­ных ин­фор­ма­ци­он­ных сис­те­мах. Так, ал­го­ритм RSA стал ми­ро­вым стан­дар­том де-фак­то для от­кры­тых сис­тем и ре­ко­мен­до­ван МККТТ.

Вообще же все предлагаемые сегодня криптосистемы с открытым ключом опираются на один из следующих типов необратимых преобразований:

1. Разложение больших чисел на простые множители.

2. Вычисление логарифма в конечном поле.

3. Вычисление корней алгебраических уравнений.

Здесь же сле­ду­ет от­ме­тить, что ал­го­рит­мы криптосистемы с открытым ключом (СОК) мож­но ис­поль­зо­вать в трех на­зна­че­ни­ях.

1. Как са­мо­стоя­тель­ные сред­ст­ва за­щи­ты пе­ре­да­вае­мых и хра­ни­мых дан­ных.

2. Как сред­ст­ва для рас­пре­де­ле­ния клю­чей. Ал­го­рит­мы СОК бо­лее тру­до­ем­ки, чем тра­ди­ци­он­ные крип­то­си­сте­мы. По­это­му час­то на прак­ти­ке ра­цио­наль­но с по­мо­щью СОК рас­пре­де­лять клю­чи, объ­ем ко­то­рых как ин­фор­ма­ции не­зна­чи­те­лен. А по­том с по­мо­щью обыч­ных ал­го­рит­мов осу­ще­ст­в­лять об­мен боль­ши­ми ин­фор­ма­ци­он­ны­ми по­то­ка­ми.

3. Сред­ст­ва ау­тен­ти­фи­ка­ции поль­зо­ва­те­лей. Ниже рассматриваются наиболее распространенные системы с открытым ключом.

Одним из важнейших средств решения задач информационной безопасности в сетях передачи данных являются криптографические протоколы (далее - криптопротоколы). Их применение обусловлено использованием обширных механизмов межсетевого взаимодействия, причем под межсетевым взаимодействием следует понимать обмен информацией как на сетевом уровне модели взаимодействия открытых систем, так и на вышележащих уровнях.

49. Основные задачи, которые решаются криптопротоколами.

Одним из важнейших средств решения задач информационной безопасности в сетях передачи данных являются криптографические протоколы (далее - криптопротоколы). Их применение обусловлено использованием обширных механизмов межсетевого взаимодействия, причем под межсетевым взаимодействием следует понимать обмен информацией как на сетевом уровне модели взаимодействия открытых систем, так и на вышележащих уровнях.

В общем случае под криптопротоколом будем понимать распределенный алгоритм, реализованный при помощи последовательности действий, позволяющий двум или более участникам информационного обмена решать определенные задачи.

При этом под безопасным будем понимать криптопротокол, в котором участники достигают своей цели, а злоумышленник - нет.

Большинство криптопротоколов в своей основе используют криптографические алгоритмы (блочного шифрования, ЭЦП и хэш-функции), хотя это утверждение не является обязательным - вместо криптографических алгоритмов могут применяться необратимые преобразования, такие как модульное возведение в степень.

Использование криптографических алгоритмов в криптопротоколах (причем в некоторых протоколах используются несколько различных алгоритмов) приводит к необходимости решить задачу согласования используемых алгоритмов и их параметров между сторонами информационного обмена.

Многообразие механизмов межсетевого взаимодействия, в свою очередь, способствует появлению различных криптопротоколов. Причем они могут решать задачи информационной безопасности как в виде отдельных механизмов (SSL, SHTTP и др.), так и входить в состав других продуктов, связанных с этой областью (например, в TrustedWeb используется Кегberos). Типичным примером использования криптопротоколов может являться решение такой распространенной задачи: клиент (например, HTTP-клиент) хочет получить доступ к серверу (например, к Web-серверу) через открытые сети передачи данных и установить с ним защищенный канал передачи данных. Данная проблема эффективно разрешима только с применением криптопротоколов.

В свою очередь, средства обеспечения информационной безопасности в сетях передачи данных тоже требуют решения ряда специфических задач, поддерживающих их надежное функционирование, что также расширяет сферу применения криптопротоколов. Типичным примером их использования является обеспечение ключевого обмена и согласование параметров безопасности (тип алгоритма, режим применения и т.д.).

Основными задачами сегодняшнего дня, которые решаются криптопротоколами в сетях передачи данных, являются:

- аутентификация и идентификация;

- ключевой обмен.

Существует также целый ряд криптопротоколов, предназначенных для решения более специфических задач.

Следует иметь в виду, что один и тот же криптопротокол может применяться в самых разных областях. Например, криптопротокол Kerberos в ходе своей работы позволяет произвести аутентификацию пользователей и осуществить ключевой обмен между участниками.

50. Виды атак на криптопротоколы

Поиск по сайту: