Современные информационные технологии/4.
Информационная безопасность
Руденко О.В.
Учреждение образования
"Белорусский государственный университет информатики и
радиоэлектроники", Беларусь
Система электронной
подписи на базе эллиптических кривых
Особенностью развития
современного общества является активное развитие процессов информатизации,
обусловливающих развитие автоматизированных систем и средств коммуникации,
средств распространения и обмена информацией посредством электронных носителей
и сетей. Если информация, хранимая и передаваемая подобным образом, носит
официальный характер, то возникает понятие электронного документа [1]. Согласно
законодательству многих государств (в частности, белорусскому [2]) электронный
документ на машинном носителе приравнивается к документу на бумажном носителе и
имеет одинаковую с ним юридическую силу. При этом электронный документ должен
состоять из двух неотъемлемых частей – общей и особенной. Общая часть
электронного документа состоит из информации, составляющей содержание
документа. Особенная часть электронного документа состоит из одной или
нескольких электронных цифровых подписей (ЭЦП). С точки зрения функционального
назначения ЭЦП – это реквизит электронного документа, предназначенный для
удостоверения источника данных и защиты данного электронного документа от подделки.
Таким образом, ЭЦП играет ключевую роль в обеспечении электронного документооборота.
В настоящее время для
целей ЭЦП используются асимметричные криптосистемы. Уровень секретности
криптосистемы определяется числом операций, необходимых для осуществления
взлома криптосистемы. Секретность обеспечивается длиной ключа – чем длиннее
ключ, тем выше уровень секретности. Уровень секретности обуславливается
проблемой, которая положена в основу однонаправленных функций криптосистем [3, 4,
5]. Исследования показывают [6, 7], что при фиксированной длине ключа уровень
секретности криптосистем на базе эллиптических кривых существенно выше, чем
других асимметричных криптосистем, в частности RSA и DSA. В то же время, анализ
представленных на рынке программных средств (ПС), реализующих ЭЦП на основе
эллиптических кривых, показал, что представленные на рынке ПС являются
дорогостоящими, сложными в использовании и ориентированы на корпоративных пользователей,
в то время как для индивидуальных пользователей на рынке не представлено
подходящего программного продукта.
Разработано программное
средство, реализующее ЭЦП на базе эллиптических кривых. Реализация ЭЦП на
основе эллиптических кривых осуществлена в соответствии с ГОСТ Р 34.10-2001 [8],
что является необходимым для позиционирования программного продукта на рынке в
качестве средства криптографической защиты информации. Также разработка схемы
цифровой подписи в соответствии с ГОСТ Р 34.10-2001 гарантирует криптостойкость
реализованных алгоритмов и совместимость с другими продуктами, поддерживающими
данный стандарт. Программное средство предназначено для постановки и верификации
ЭЦП под сообщением любого типа. Также пользователь имеет возможность на свое
усмотрение задать параметры эллиптической группы, влияющие на криптостойкость
системы, выбрать секретный ключ и вычислить открытый ключ.
В ходе разработки
программного средства была разработана спецификация требований, включающая
функциональные требования и требования по качеству. Процесс тестирования
разработанного программного средства заключался в проверке на соответствие
требованиям спецификации. Соответствие ПС функциональным требованиям,
требованиям к входным и выходным данным проверялось с помощью выполнения
тестовых случаев. Соответствие ПС требованиям по качеству проверялось с помощью
измерения значений метрик, указанных в перечне требований по качеству в спецификации
требований.
Разработка
программного средства в соответствии с ISO/IEC 9126-1:2001 [9] и ISO/IEC 12207:1995
[10] позволяет пройти сертификацию разработанного ПС.
Таким образом, разработанное
ПС обладает следующими достоинствами:
1. Высокий уровень
криптостойкости ЭЦП при малом размере ключа, что обусловлено применением
алгоритмов на базе эллиптических кривых.
2. Криптостойкость реализованных алгоритмов,
обусловленная разработкой схемы цифровой
подписи в соответствии с ГОСТ Р 34.10-2001;
3. Совместимость с другими продуктами, поддерживающими
ГОСТ Р 34.10-2001.
4. Простой и понятный интерфейс, сравнительно невысокая
стоимость.
5. ПС полностью удовлетворяет предъявленным к
нему требованиям функциональности и требованиям по качеству.
Учитывая
специфику рынка средств криптографической защиты информации, можно заключить,
что разработанное программное средство рекомендовано к использованию частными
лицами и в малых организациях и компаниях.
Литература: