Страница 6: ДСТУ ISO/IEC 11770-3-2002. Інформаційні технології. Методи захисту. Керування ключами. Частина 3. Механізми із застосуванням асиметричних методів (61819)

1. Кожен суб’єкт X має асиметричну систему підпису (S_x, V_x).

2. Кожен суб’єкт X має асиметричну систему шифрування (Е_х, D_x).

3. Кожен суб’єкт X має доступ до автентифікованої копії відкритого перетворення верифікації іншого суб’єкта. Цього можна досягти використанням механізмів розділу 8.

4. Кожен суб’єкт X має доступ до автентифікованої копії відкритого перетворення зашифро­вування іншого суб’єкта. Цього можна досягти використанням механізмів розділу 8.

Конструювання маркера ключа (А1)

А випадково генерує г_А, конструює маркер ключа

КТ_Л1 = r_AText1

і надсилає його до В.

Зашифровування блока ключа (В1.1)

В отримав ключ К і хоче переслати його надійно до А. В конструює блок, який містить його власний розрізнювальний ідентифікатор В, ключ К і необов’язкове поле даних Text2, і зашифро­вує блок із використанням відкритого перетворення зашифровування Е_А одержувача

BE, = E_A(8||K_s||7exf2).

Конструювання маркера ключа (81.2)

В випадково генерує г_в і конструює блок даних, який містить г_в, г_А, тотожність одержувача А, зашифрований блок BE,, і деяке необов’язкове поле даних ТехіЗ. В підписує блок із використан­ням свого приватного перетворення підписування S_s і надсилає до А маркер ключа

КТ_е1 = S_B(r_B||r_A|| А|| ВЕ,||ТехґЗ)||Техї4.

Верифікація маркера ключа (А2.1)

А верифікує підпис суб’єкта В на маркері ключа КТ_В, з використанням відкритого перетворення верифікації V_B суб’єкта В, контролює розрізнювальний ідентифікатор А і контролює узгодженість одержаного значення г_А з випадковим числом, надісланим на кроці (А1).

Розшифровування блока ключа (А2.2)

А розшифровує зашифрований блок BE, із використанням свого приватного перетворення розшифровування D_A і контролює розрізнювальний ідентифікатор В. Якщо всі перевірки успішні, А приймає ключ К_в.

Зашифровування блока ключа (А2.3)

Потім А конструює блок даних, який містить його власний розрізнювальний ідентифікатор А, його власний ключ К_А і деяке необов’язкове поле даних Texts, та зашифровує блок із використан­ням відкритого перетворення зашифровування Е_в

ВЕ₂ = Е_В(А||М Text5).

Конструювання маркера ключа (А2.4)

Потім А конструює блок даних, який містить випадкове число г_А, випадкове число г_в, розріз­нювальний ідентифікатор одержувача В, зашифрований блок ключа ВЕ₂ і деяке необов’язкове Texts. А підписує блок даних із використанням свого приватного перетворення підпису S_A і надсилає до В маркер ключа

КТ_Д2 = S_A(r_A||r_B||B||BE₂|| Text6)Text7.

Верифікація маркера ключа (82.1)

В верифікує підпис суб’єкта А на маркері ключа КТ_Д2 з використанням його відкритого пере­творення верифікації V_A, контролює розрізнювальний ідентифікатор В і контролює узгодженість одержаного значення г_в із випадковим числом, надісланим на кроці (81.2). Крім того, В контро­лює, що одержане значення г_А узгоджується з розміщеним у КТ_Д,.

Розшифровування блока ключа (82.2)

В розшифровує зашифрований блок ВЕ₂ з використанням свого приватного перетворення розшифровування D_B і контролює розрізнювальний ідентифікатор А. Якщо всі перевірки успішні, В приймає ключ К_А.

Якщо потрібне лише одностороннє передавання, то відповідно BE, або ВЕ₂ може бути опу­щений.

Примітка. Цей механізм передавання ключа має такі властивості:

1. Число проходів: 3.

2. Автентифікація ключа і суб'єкта: цей механізм забезпечує взаємну автентифікацію суб'єктів, неявну автентифікацію ключа К_А від В до А і неявну автентифікацію ключа К_в від А до В.

3. Підтвердження ключа: цей механізм забезпечує підтвердження ключа від посилача до одержувача для обох ключів К_л і К₈. Більше того, якщо А містить криптографічне контролювальне значення для К_в у полі даних Text6 в КТ_Д2, то механізм забезпечує взаємне підтвердження ключа по відношенню до К_в.Керування ключем: А може обрати ключ К_А, бо він є суб’єктом-автором. Аналогічно В може обрати ключ К_в. Сумісне керування ключем може бути досягнуте кожним суб’єктом комбінуванням двох ключів К_А і К_в на обох сторонах для форму­вання розподіленого таємного ключа К_АВ. Однак, комбінована функція повинна бути односпрямованою, інакше А може обрати розподілений таємний ключ. Таким чином, цей механізм може бути класифікований як механізм узгодження ключа.

4. Стандарти: задовольняє ISO/IEC 9798-3. Маркери КТ_Д1, КТ_В1 і КТ_Д2сумісні з маркерйми, які надсилають у трипрохідному механізмі автентифікації, наведеному в 5.2.2 ISO/IEC 9798-3. Другий маркер КТ_аі пристосовує пересилання ключа К_в: Text2 повинен бути замінений на ВЕі||7ех/3. Третій маркер пристосовує пересилання ключа К_А: Text4 повинен бути замінений на ВЕ₂||Text6. Третій маркер може також пристосувати пересилання криптографічного контролювального значення в Text6.

5. Сертифікати відкритих ключів: якщо кожне із полів даних Textl і Text4 (або Text7 і Text4) містять сертифікати від­критих ключів суб'єктів А і В, відповідно, то вимоги 3 і 4,на початку цього розділу можуть бути послаблені до вимоги, щоб усі суб’єкти володіли автентифікованою копією відкритого ключа верифікації суб’єкта СА.

6. Перетворення підпису: якщо використовують механізм підписування з ґешуванням текста, то, необов’язково, ви­падкове число г_А не повинне надсилатись у маркері ключа КТ_а). Аналогічно ні г_А, ні г_в не повинні надсилатися в маркері ключа КТ_Д2 Однак, треба потурбуватися, щоб випадкові числа були включені в обчислення відповідних підписів.

7.6 Передавання ключа, механізм 6

Цей механізм передавання ключа пересилає за три проходи два таємних ключа: один від А до 8, другий від В до А. Крім того, механізм забезпечує взаємну автентифікацію суб’єктів і взаємне підтвердження їхніх відповідних ключів. Цей механізм базований на таких вимогах:

1. Кожен суб’єкт X має асиметричну систему шифрування (Е_х, D_x).

2. Кожен суб’єкт має доступ до автентифікованої копії відкритого перетворення зашифрову­вання іншого суб’єкта. Цього можна досягти використанням механізмів розділу 8.

Рисунок 13 — Передавання ключа, механізм 6

Конструювання маркера ключа (А1)

А отримав ключ К_А і хоче його надійно переслати до В. А обирає випадкове число г_А і конст­руює блок даних ключа, який складається з його розрізнювального ідентифікатора А, ключа К_А числа г_А і необов’язкового поля даних Textl. Потім А зашифровує блок ключа з використанням відкритого перетворення зашифровування Е_в суб’єкта В, таким чином виробляючи зашифрований блок даних

ВЕї = Е_В(А И К_А И г_А И Textl).

А конструює маркер КТ_Д1, який складається з зашифрованого блока даних і деякого необов’яз­кового поля даних Text2

КТ_Д1 = BEi||7exf2.

А надсилає маркер до В.

Конструювання маркера ключа (81)

В виділяє зашифрований блок ключа ВЕі з одержаного маркера ключа КТ_А1 і розшифровує його з використанням свого приватного перетворення розшифрування D_B. Потім В перевіряє тотожність посилана А.

В отримав ключ К_А і хоче його надійно переслати до А. В обирає випадкове число г_еі конст­руює блок даних ключа, який складається з розрізнювального ідентифікатора В, ключа К_в, випад­кового числа г_в, випадкового числа г_д(яке було виділене із зашифрованого блока) і необов’язково­го поля даних Text3. Потім В зашифровує блок ключа з використанням відкритого перетворення зашифровування Е_А суб’єкта А, таким чином виробляючи зашифрований блок даних

ВЕ₂ = Е_а(В И К_в И r_A И г_в ЦТехїЗ).

Потім В конструює маркер ключа КТ₀і, який містить зашифрований блок даних ВЕ₂ і деяке необов'язкове поле даних Text4,

КТ_Єі = ВЕ₂ И Text4.

В надсилає маркер до А.

Підтвердження ключа і суб'єкта (А2.1)

А виділяє зашифрований блок ключа ВЕ₂ з одержаного маркера ключа КТ₀₁ і розшифровує його з використанням свого приватного перетворення розшифровування D_A. Потім А контролює дос­товірність маркера ключа, порівнянням випадкового числа г_А з випадковим числом г_А, яке місти­лось у зашифрованому блоці ВЕ₂. Якщо верифікація успішна, А автентифікував В і в той же час отримав підтвердження, що К_А успішно досяг суб’єкта В.

Відповідь маркером ключа (А2.2)

А виділяє випадкове число г_в із зашифрованого блока ключа і конструює маркер ключа КТ_Л2, який складається з випадкового числа г_в і необов'язкового поля даних Text5

КТ_А2 = r_BText5.

А надсилає маркер до В.

Підтвердження ключа І суб’єкта (82)

В верифікує, що відповідь г_в, виділене з зашифрованого блока КТ_Л2, узгоджується з випадко­вим числом г_Ві надісланим у зашифрованій формі в КТ_Л2. Якщо верифікація успішна, В автентифі­кував А і в той же час отримав підтвердження, що К_в досягнув суб’єкта А в цілості.

Примітка. Цей механізм передавання ключа має такі властивості:

1. Число проходів: 3.

2. Автентифікація суб’єкта: цей механізм забезпечує взаємну автентифікацію суб'єктів, неявну автентифікацію ключа від В до А І неявну автентифікацію ключа К_Ё від А до В.

3. Підтвердження ключа: цей механізм забезпечує взаємне підтвердження ключа.

4. Керування ключем: А може обрати ключ К_д, бо він є суб’єктом-автором. Аналогічно В може обрати ключ К₃. Сумісне керування ключем може бути досягнуте кожним суб’єктом комбінуванням двох ключів К_А і К_в на обох сторонах для форму­вання розподіленого таємного ключа К_АВ. Однак, комбінована функція повинна бути односпрямованою, інакше В може обрати розподілений таємний ключ. Таким чином, цей механізм може бути класифікований як механізм узгодження ключа.

5. Використання ключа: цей механізм використовує асиметричний метод для взаємного пересилання двох таємних ключів К_А від А до В і К₃ від В до А. Наступне відокремлення криптографічної функції може бути виведене з механізму: А вико­ристовує свій ключ К_А для зашифровування повідомлень для В і верифікації кодів автентифікації від В. В, у свою чергу, вико­ристовує одержаний ключ К_А для розшифровування повідомлень від А і генерування кодів автентифікації для А. Крипто­графічні функції К_в можуть бути відокремленні аналогічним чином. Таким чином асиметрична основа механізму передавання ключа може бути поширена на використання таємних ключів.

6. Приклад: цей механізм виведений з трипрохідного протоколу, відомого як COMSET (див. Бібліографію, автор Brendt тощо),

7. Підґрунтя: цей механізм оснований на методі нульового знання. З виконання механізму жоден із суб'єктів не дізнається нічого, що він не міг би обчислити сам.

8. ПЕРЕДАВАННЯ ВІДКРИТОГО КЛЮЧА

У цьому розділі описано механізми керування ключами, які роблять відкриті ключі суб'єктів доступними для інших суб’єктів з їх автентифікацією. Автентифіковане розподілення відкритих ключів є суттєвою вимогою безпеки. Це автентифіковане розподілення може бути досягнуто різни­ми шляхами:

1. Розподіленням відкритих ключів без третьої довірчої сторони:

2. Розподіленням відкритих ключів із залученням третьої довірчої сторони, такої як повноваж­ний сертифікатор.

Відкритий ключ суб’єкта А є частиною інформації щодо відкритого ключа А. Інформація щодо відкритого ключа містить щонайменше розрізнювальний ідентифікатор А і відкритий ключ А.

У цьому розділі описано механізми, які забезпечують автентифіковане розподілення відкри­тих ключів без залучення третьої довірчої сторони.

Якщо А має доступ до захищеного каналу до В (тобто каналу, який забезпечує автентифіка- цію походження даних і цілісність даних) такого, як кур’єр, реєстровна пошта тощо, то А може безпосередньо передати свою інформацію щодо відкритого ключа захищеним каналом до В. Це найпростіша форма передавання відкритого ключа. Повинні задовольнятися такі вимоги: