16
изменяться даже при несущественных изменениях текста сообщения. Для создания образов сообщений используются различные методы.
Рассмотрим технологию хеширования.
Для вычисления хеш-образа H сообщения T , включающего k символов, используем упрощённую хеш-функцию квадратичной свёртки
H i
H i 1 M i 2 mod n ,
где H0 0 , n – число, составляющее часть открытого ключа автора сообщения,
M i – коды символов сообщения (открытого или предварительно зашифрованно-
го), i – порядковые номера символов сообщения от 1 до k. После обработки последнего символа ( k ) получаем хеш-образ всего сообщения H .
Электронная цифровая подпись S вычисляется по хеш-образу H пересылаемого сообщения T с помощью закрытого ключа (d, n) автора сообщения по формуле
S H d mod n .
Формирование сообщения, подписанного ЭЦП, для передачи осуществляется присоединением ЭЦП S к сообщению M :
SM .
Например, создадим электронную цифровую подпись для сообщения «МАША» с помощью закрытого ключа отправителя (d, n) (29, 91) .
Предварительно вычислим хеш-образ сообщения (рисунок 8).
|
Символ |
Код |
|
|
i |
исходного |
символа Mi |
|
|
|
сообщения Mi |
(таблица 2) |
|
H0=0 |
|
|
|
|
|
1 |
М |
14 |
|
H1=(H0+M1)2 mod n=(0+14)2 mod 91=14 |
2 |
А |
1 |
|
H2=(H1+M2)2 mod n=(14+1)2 mod 91=43 |
3 |
Ш |
26 |
|
H3=(H2+M3)2 mod n=(43+26)2 mod 91=29 |
4 |
А |
1 |
|
H4=(H3+M4)2 mod n=(29+1)2 mod 91=81 |
|
|
|
H = 81 |
|
|
|
|
||
|
|
S = 8129 mod 91 = 9 |
||
|
|
|
|
|
Рисунок 8 – Вычисление ЭЦП
17
Хеш-образом исходного сообщения «МАША» является число 81, электронной цифровой подписью – число 9 (рисунок 8). Адресату можно отправить сообщение, состоящее из ЭЦП и исходного текста в незашифрованном виде –
«9МАША».
Проверка подлинности ЭЦП
Процедура проверки подлинности ЭЦП и полученного сообщения заключается в следующем.
1.ЭЦП отделяется от текста основного сообщения.
2.По ЭЦП с помощью открытого ключа отправителя восстанавливается хеш-образ исходного сообщения, рассчитанный отправителем:
H
S e mod n .
3.Получатель вычисляет свой вариант хеш-образа сообщения H
.
4.Значения H
и H
сравниваются. Если они совпадают, ЭЦП и поступивший документ признаются подлинными.
Например, предположим, что текст сообщения «9МАША» был изменён третьим лицом на «9МИША». Используя открытый ключ отправителя (5, 91), проверим подлинность полученного сообщения (рисунок 9).
H
= Se mod n = 95 mod 91 =81
|
Символ |
Код |
|
|
|
|
i |
принятого |
символа Mi |
|
|
|
|
|
сообщения Mi |
(таблица 2) |
|
H0=0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
М |
14 |
|
H1=(H0+M1)2 mod n=(0+14)2 mod 91=14 |
||
2 |
И |
10 |
|
H2=(H1+M2)2 mod n=(14+10)2 |
mod 91=30 |
|
3 |
Ш |
26 |
|
H3=(H2+M3)2 |
mod n=(30+26)2 |
mod 91=42 |
4 |
А |
1 |
|
H4=(H3+M4)2 |
mod n=(42+1)2 mod 91=29 |
|
|
|
|
H = 29 |
|
|
|
Рисунок 9 – Проверка подлинности ЭЦП
18
Значение ЭЦП принятого сообщения равно 9. Восстановленный по ЭЦП с помощью открытого ключа отправителя хеш-образ сообщения H
= 81 (рисунок 9). Рассчитанный получателем по тексту сообщения его хеш-образ H
= 29. Так как H
не равно H
, можно сделать вывод, что при передаче сообщения произошло его случайное или умышленное изменение.
Рассмотренный пример демонстрирует, что даже при модификации одной буквы в сообщении его хеш-образ существенно меняется. Это свидетельствует о том, что любые изменения исходного текста легко выявляются при проверке подлинности электронной цифровой подписи.
Задание 10. Создайте хеш-образ отправляемого сообщения (Приложение 8) и вычислите по нему электронную цифровую подпись с помощью Вашего закрытого ключа.
Задание 11. Используя Ваш открытый ключ, проверьте, изменялось ли сообщение при передаче (Приложение 8).
Библиографический список
1.Бернет С. Официальное руководство RSA Security / С. Бернет, С. Пэйн. – М. : Бином-Пресс, 2009.
2.Власова Л. А. Защита информации : учеб. пособие / Л. А. Власова. – Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2007.
3.Гуфан К. Ю. Безопасность и эффективность электронных платёжных систем в сети Интернет / К. Ю. Гуфан, М. П. Иванков. – М. : СиДиПресс, 2007.
4.Долгов В. А. Криптографические методы защиты информации : учеб. пособие / В. А. Долгов, В. В. Анисимов. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС,
2008.
5.Запечников С. Криптографические протоколы и их применение в финансовой и коммерческой деятельности / С. Запечников. – М. : Телеком, 2007.
6.Информатика : базовый курс / под ред. С. В. Симоновича. – СПб. : Пи-
тер, 2009.
19
7.Информатика для юристов и экономистов / под ред. С. В. Симоновича. – СПб. : Питер, 2008.
8.Мельников В. П. Информационная безопасность и защита информации : учеб. пособие / В. П. Мельников, С. А. Клейменов, А. М. Петраков. – М. : Академия, 2006.
9.Одинцов А. А. Экономическая и информационная безопасность предпринимательства / А. А. Одинцов. – М. : Академия, 2008.
10.Олифер В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – СПб. : Питер, 2008.
11. Панасенко С. Алгоритмы шифрования / С. Панасенко. – СПб. :
БХВ, 2009.
12.Партыка Т. Л. Информационная безопасность / Т. Л. Партыка, И. И. Попов. – М. : Форум, 2008.
13. |
Сингх С. Книга шифров. Тайная история шифров и их расшифровки / |
|
|
С. Сингх. – М. : АСТ, 2007. |
|
14. |
Филин С. А. |
Информационная безопасность : учеб. пособие / |
С. А. Филин. – М. : Альфа-Пресс, 2006.
15.Шанкин Г. П. и др. Криптография. Страницы истории тайных операций / Г. П. Шанкин, Ю. И. Гольев, Д. А. Ларин, А. Е. Тришин. – М. : Гелиос, 2008.
16.Шнайер Б. Практическая криптография / Б. Шнайер. – М. : Триумф, 2009.
17.Ярочкин В. И. Информационная безопасность / В. И. Ярочкин. – М. : Академический проект, 2005. – 544 с.
20
Приложение 1 – Ключи, сообщения и шифрограммы для шифрования и дешифрирования шифром Цезаря
Вариант |
Ключ |
Сообщение |
Ключ |
Шифрограмма |
|
(сдвиг) |
(сдвиг) |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
ЗАЁМВОСЕМЬМЛН |
3 |
ЛПТСУХФХСХСРР |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
ИНДЕКСНОЛЬДВА |
4 |
ЖДФДСЦМГРИХГЪ |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
4 |
ДЕФОЛТПЯТЬМЛН |
2 |
МДРТХОСБФЮЩЖН |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2 |
ТАКСАШЕСТЬРУБ |
3 |
ЖЛЕЛЖЗРЖЫЗФХЯ |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3 |
НОМИНАЛСТОРУБ |
4 |
ЗИЁГЦДГУДФЦМГ |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
4 |
СЕМЬПРОЦЕНТОВ |
2 |
ЕТХЙСБФЮУРФМЕ |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
2 |
СРОКЧЕТЫРЕДНЯ |
3 |
ДГУХЗУСЖЛРЁСЖ |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
3 |
ГОНОРАРДВЕСТИ |
4 |
ПМЪИСЛМГЬИХЦА |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
4 |
АРЕНДАПЯТЬСОТ |
2 |
ДЙПРУУФРФЭУБЩ |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2 |
ЦЕНАДЕСЯТЬМЛН |
3 |
ТВХЯТУСЩЗРХСЕ |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
3 |
ДОТАЦИЯТРИСТА |
4 |
ХОПДЗУГЦАЦТСС |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
4 |
ДЕБИТСТОТЫСЯЧ |
2 |
ВДВПУУРТРМФЭУ |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
2 |
КУРСОДИНКДВУМ |
3 |
УЗКЗУЕТВХЯФСХ |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
3 |
ДЕМПИНГТРИСТА |
4 |
УГЦАЦТСССИШЦМ |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
4 |
ДИСКОНТТРИРУБ |
2 |
ЁДЖФЭУБЩКФРПП |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
2 |
ЛЬГОТАСТОТОНН |
3 |
КГХУГХЮФХСХЮФ |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
3 |
ГРАНТСТОТЫСЯЧ |
4 |
УПДЦЙКХИРАХТЦ |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
4 |
ДЕФИЦИТСТОМЛН |
2 |
СБФЭЛРСЖТВФРТ |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
2 |
ЛИМИТСЕМЬТОНН |
3 |
КГНГКФХСХЮФВЪ |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
3 |
АКТИВСТОТЫСЯЧ |
4 |
ЗФДШЦЗЁДФЧЕПГ |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
4 |
КВОТАПЯТЬТОНН |
2 |
УФВДМВСБФЮУРФ |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
2 |
ДОЛГВОСЕМЬСОТ |
3 |
ТВХЮМХЗУПЛРГО |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
3 |
ПЕРЕВОДСТОТЫС |
4 |
ЬЦФДШЗЁДФЧЕПГ |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
4 |
ЛИЗИНГПЯТЬЛЕТ |
2 |
ФТВУФЪЖУФЮОНП |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
2 |
ДОПЛАТАСТОРУБ |
3 |
ХГУЛЧХУЛЖЩГХЯ |
|
|
|
|
|
|