Таќырып 11 Ашыќ кілтті жџйелер

Маќсаты: Криптографиялыќ ѕдістермен жѕне ќђралдарымен танысу.

Жоспар:

Ашыќ кілтті жџйелердіц теориялыќ негіздері, Берілетін жѕне саќталатын деректерлі корѓау џшін ашыќ кілтті криптожџйелер алгоритмін ќолдану. Электрондыќ ќолтањба.

Теориялыќ материал:

Асимметриялыќ криптожџйелерде шифрлеу жѕне дешифрлеу џшін ѕртџрлі кілттер ќолданылады. Ќђпия емес кілт(ашыќ) шифрлеу џшін ќолданылады, ал ќђпия кілт – дешифрлеу џшін ќолданылады. Ашыќ кілт кљмегімен кез-келген адам аќпаратты шифрлей алады, біраќ тек ќђпия кілтті білетін адам ѓана дешифрлеуді жџргізе алады. Асимметриялыќ криптожџйені таѓыда ашыќ кілт жџйесі деп атайды. RSA шифрлеу ѕдісі осы ашыќ кілтпен шифрлеу ѕдісіне жатады. Бђл ењ сенімді жѕне тѕжірибиеде кењ ќолданылатын ѕдістердіњ бірі ьолып есептеледі. Эль-Гамаль алгоритмі – кљбісі мойындаѓан ашыќ кілтпен шифрлеудіњ екінші ѕдісі. Осы RSA жѕне Эль-Гамаль алгоритмдеріне негізделіп ђлттыќ стандарттар ќабылданѓан.

Компьютерлік жџйеніњ ѕр объектісімен белгілі бір аќпарат тџрі байланыста болады. Ол сол объектіні сол ќалпында ђќсастырып тђрады. Ол аталѓан объектіні аныќтайтын сан, тањбалар ќатары, алгоритмдер болуы мџмкін. Бђл аќпаратты сол объектініњ идентификаторы (ђќсастырѓышы) деп атайды. Егер объектініњ торапта тіркелген ђќсастырѓышы болса, онда ол зањды объект деп аталады. Ќалѓан объектілер зањсыз тџрге жатады.

Объектіні идентификациялау (identification) - ќорѓау жџйесініњ функцияларыныњ бірі. Егер объект торапќа кірмекші болса, онда бђл функция бірінші кезекте орындалады. Егер идентификациялау операциясы сѕтті аяќталса, онда объект зањды деп есептеледі. Келесі ќадам - объектіні аутентификациялау. Бђл процедура объект љзін атаѓанда, ол шын мѕнінде сол объект пе екендігін аныќтайды.

Объект ђќсастырылып, оныњ шынайылыѓы дѕлелденген соњ оныњ іс-ѕрекетініњ аймаѓы жѕне жџйеніњ ол ќатынас ќђра алатын ресурстары аныќталады. Бђл процедураны љкілеттік беру (авторландыру) деп атайды.

Деректер тасымалдау арналарын ќорѓаѓанда объектілерді аутентификациялау байланыс арнасы арќылы љзара байланысќан объектілердіњ шынайылыѓын тексеруді білдіреді. Есептеу тораптарында шынайылыќты растау процедурасы байланыс сеансыныњ басында абоненттерді байластыру процесі кезінде орындалады. Бђл процедураныњ маќсаты - бџкіл аќпарат толыѓымен тиісті жеріне жетеді деген сенімділікті ќамтамасыз ету џшін ќажет.

Байласу орнатылѓаннан кейін деректер алмасу кезінде аќпарат ќорѓау талаптарыныњ орындалуын камтамасыз ету керек:

а)хабарды алушы деректер кљзініњ шынайы екеніне сенімді болуы керек;

б)хабарды алушы тасымалданатын деректердіњ шынайы екеніне сенімді болуы керек;

в)хабарды жіберуші деректердіњ алушыѓа дейін жеткеніне сенімді болуы керек;

г)хабарды жіберуші алушыѓа жеткен деректердіњ шынайы екеніне сенімді болуы керек.

(а) жѕне (б) талаптарын орындауѓа арналѓан ќорѓау ќадамдарына цифрлыќ ќолтањба жатады. (в) жѕнс (г) талаптарын орындау џшін жіберуші "ќолына тапсырылды" деген хабарландыру алуы керек.

Егер осы аталѓан тљрт талап іске асырылса, онда деректерді байланыс арнасы бойынша тасымалдаѓан кезде ќорѓаныш функциялары толыѓымен ќамтамасыз етілді деп есептеуге болады.

Хэш функцияларыныњ алгоритмдері

Меssage Digest алгоритмдері

Меssage Digest алгоритмдер тобына МD2, MD4 жѕне МD5 хэш-функциялары жатады. Бђл алгоритмдерді 1989, 90 жѕне 91 жылдары Ривест ѕзірлеген. Олардын бѕрі кез келген ђзындыќты мѕтінді 128-биттік сигнатураѓа тџрлендіреді .

МD2 алгоритмінде мѕтінді 128 битке еселі ђзындыќќа дейін толыќтыру, 16-биттік баќылау ќосындысын есептеу, баќылау ќосындысын мѕтінге ќосу-жалѓау жѕне баќылау ќосындысын ќайтадан есептеу кљзделген.

МD4 алгоритмде мѕтінді 512 модулі бойынша 448 битке тењ ђзындыќќа дейін толыќтыру, мѕтінніњ 64-биттік кљрсетімдегі ђзыњдыѓын ќосу жѕне 512-биттік блоктарды Damgard-Меrkle процедурасымен љњдеу кљзделген.

Осыныњ нѕтижесінде МD4 алгоритмініњ шыќпасында бастапќы тізбектіњ 128-биттік ђзындыѓы бар "сыѓындысы" алынады. МD4 алгоритмі 32-разрядты аппараттыќ тђѓырнама џшін оњтайландырылѓан жѕне жылдам жђмыс істейді. Бђл алгоритмде ѕрбір 512-биттік блок ѕр тџрлі џш циклѓа ќатысады.

MD4 алгоритмінде біраз кемшіліктер табылѓан соњ ол МD5 алгоритмімен ауыстырылѓан. Бђл алгоритмде енді ѕрбір блок ѕр тџрлі тљрт циклѓа ќатысатын болды. Сондыќтан МD5 алгоритмі МD4 ќараѓанда баяу жђмыс істейді.

SНА алгоритмі

Ќауіпсіз хэштеу алгоритмі SНА (Sесurе Наsћ Аlgоrіtћm) АЌШ-та 1992 жылѓы SНS (Sесurе Наsћ Standart) ќауіпсіз хэштеу стандарты ќђрамында жасалѓан. SНА хэштеу алгоритмі DSА цифрлыќ ќолтањба алгоритмімен бірге пайдалануѓа арналѓан [24].

Ђзындыѓы 264 биттен кем М хабарды енгізгенде SНА алгоритмі 160-биттік шыќпа хабарын жасап шыѓарады. Ол хабардыњ дайджесті MD (Меssаgе Dіgеst) деп аталады. Содан соњ хабардыњ дайджесті DSА алгоритмініњ кірмесі ретінде пайдаланылады. DSА алгоритмі М хабарыныњ цифрлыќ ќолтањбасын есептеп шыѓарады. Хабардыњ дайджесті хабардыњ љзіне ќараѓанда ќысќа болѓандыќтан цифрлыќ ќолтањбаны хабардыњ дайджесті џшін ќалыптастыру ќол ќою процесініњ тиімділігін арттырады. Хабардыњ осындай дайджестін ќолтањбаны тексеруші пайдаланушыныњ љзінде де есептеп шыѓаруы керек. Тасымалдау кезінде хабарѓа ењгізілген кез келген љзгеріс дайджестте љзгеріс туѓызады. Сондыќтан ќабылданып алынѓан ќолтањба тексеруден љтпеу ќалады.

Цифрлыќ сертификаттар

Ассиметриялыќ криптожџйелердіњ ашыќ кілті жайындаѓы аќпаратты барлыќ пайдаланушыларѓа жеткізудіњ бір амалы - бђл деректерді тексерілген делдалдар (келістірушілір) арќылы тарату. Бђл џшін сертификаттар беретін ќызмет (Сertification Authority - СА) ќђрылѓан. Цифрлыќ сертификат (ресми куѕлік, кђжат) деп ортаќ кілттіњ шынайлыѓын растау џшін ќолданылатын цифрлыќ ќолтањбасы бар хабар. СА мекемесінде љзініњ кілтін тіркеген жѕне аутентификациялаудан љткен кез келген пайдаланушыѓа сертификат беріледі. Тіркеуден љткен пайдаланушы оныњ абоненті болып саналады жѕне оѓан СА-ныњ кілті тапсырылады.

Ашыќ кілттердіњ куѕліктері - ІТU-Т Х.509 ђсынымдары негізінде жасалады. Х.509 сертификатыныњ ќђрамы [8]: нђсќаныњ нљмірі; сертификаттыњ сериялыќ нљмірі; алгоритм туралы аќпараттыњ эмитенті; сертификаттыњ эмитенті; сертификаттыњ ќолданып басталу жѕне аяќталу даталары; сертификат субъектісініњ ортаќ кілтініњ алгоритмі жайындаѓы аќпарат; СА-ныњ ќолтањбасы. Сертификаттар беретін ќызмет (СА) - љзіњіз толыќ сенетін џшінші жаќ.

Ѕдебиет: 1, стр. 10-40; 2, стр. 15-47

Баќылау сђраќтары:

1 Асимметриялыќ криптожџйелер дегеніміз не?

2 Асимметриялыќ стандартты алгоритмдер туралы не айта аласыз?

3 Криптографиялыќ алгоритмдердіњ математикалыќ негізі дегеніміз не?

4 RSA алгоритмін тџсіндіріњіз?

5 Электронды ќолтањба дегеніміз не?