Электронная подпись. Понятие и сущность. Виды электронных подписей

Воронежский техникум строительных технологий

РЕФЕРАТ

“Электронная подпись. Понятие и сущность. Виды электронных

подписей.”

Выполнил:

Студент группы К18.1

Попов Д.А.

Проверил:

Мария Алексеева

Г.Воронеж 2020

Содержание

1.   Содержание     2

2.   Введение    3

3.   История возникновения  4-5

4.   Виды электронных подписей  5-6

5.   Условия признания электронных документов, подписанных электронной подписью, равнозначными документам на бумажном носителе, подписанным собственноручной подписью   6-8

6.   Признание электронных подписей, созданных в соответствии с нормами иностранного права и международными стандартами   8

7.   Полномочия федеральных органов исполнительной власти в сфере использования электронной подписи   9-11

8.   Использование простой электронной подписи   11-12

9.   Обязанности участников электронного взаимодействия при использовании усиленных электронных подписей   12-13

10.   Признание квалифицированной электронной подписи 13-14

11.   Управление ключами  14-16

12.   Подделка подписей  17-20

13.   Алгоритмы  20-27

14.   Заключение  28-29

15.   Литература   30

ВВЕДЕНИЕ

Широко применяемая в настоящее время технология электронной подписи основана на асимметричном шифровании с открытым ключом и опирается на следующие принципы:

·    Можно сгенерировать пару очень больших чисел (открытый ключ и закрытый ключ) так, чтобы, зная открытый ключ, нельзя было вычислить закрытый ключ за разумный срок. Механизм генерации ключей строго определён и является общеизвестным. При этом каждому открытому ключу соответствует определённый закрытый ключ. Если, например, Иван Иванов публикует свой открытый ключ, то можно быть уверенным, что соответствующий закрытый ключ есть только у него.

·    Имеются надёжные методы шифрования, позволяющие зашифровать сообщение закрытым ключом так, чтобы расшифровать его можно было только открытым ключом. Механизм шифрования является общеизвестным.

·    Если электронный документ поддается расшифровке с помощью открытого ключа, то можно быть уверенным, что он был зашифрован с помощью уникального закрытого ключа. Если документ расшифрован с помощью открытого ключа Ивана Иванова, то это подтверждает его авторство: зашифровать данный документ мог только Иванов, т.к. он является единственным обладателем закрытого ключа.

Однако шифровать весь документ было бы неудобно, поэтому шифруется только его хеш — небольшой объём данных, жёстко привязанный к документу с помощью математических преобразований и идентифицирующий его. Шифрованный хеш и является электронной подписью.

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

В 1976 году Уитфилдом Диффи и Мартином Хеллманом было впервые предложено понятие «электронная цифровая подпись», хотя они всего лишь предполагали, что схемы ЭЦП могут существовать.

В 1977 году Рональд Ривест, Ади Шамир и Леонард Адлеман разработали криптографический алгоритм RSA, который без дополнительных модификаций можно использовать для создания примитивных цифровых подписей.

Вскоре после RSA были разработаны другие ЭЦП, такие, как алгоритмы цифровой подписи Рабина, Меркле.

В 1984 году Шафи Гольдвассер, Сильвио Микали и Рональд Ривест первыми строго определили требования безопасности к алгоритмам цифровой подписи. Ими были описаны модели атак на алгоритмы ЭЦП, а также предложена схема GMR, отвечающая описанным требованиям (Криптосистема Гольдвассер — Микали).

В 1994 году Главным управлением безопасности связи ФАПСИ был разработан первый российский стандарт ЭЦП — ГОСТ Р 34.10-94 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма».

В 2002 году для обеспечения большей криптостойкости алгоритма взамен ГОСТ Р 34.10-94 был введён одноимённый стандарт ГОСТ Р 34.10-2001, основанный на вычислениях в группе точек эллиптической кривой. В соответствии с этим стандартом термины «электронная цифровая подпись» и «цифровая подпись» являются синонимами.

1 января 2013 года ГОСТ Р 34.10-2001 заменён на ГОСТ Р 34.10-2012 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи.»

ВИДЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ПОДПИСЕЙ

1. Видами электронных подписей, отношения в области использования которых регулируются настоящим Федеральным законом, являются простая электронная подпись и усиленная электронная подпись. Различаются усиленная неквалифицированная электронная подпись (далее - неквалифицированная электронная подпись) и усиленная квалифицированная электронная подпись (далее - квалифицированная электронная подпись).

2. Простой электронной подписью является электронная подпись, которая посредством использования кодов, паролей или иных средств подтверждает факт формирования электронной подписи определенным лицом.

3. Неквалифицированной электронной подписью является электронная подпись, которая:

1) получена в результате криптографического преобразования информации с использованием ключа электронной подписи;

2) позволяет определить лицо, подписавшее электронный документ;

3) позволяет обнаружить факт внесения изменений в электронный документ после момента его подписания;

4) создается с использованием средств электронной подписи.

4. Квалифицированной электронной подписью является электронная подпись, которая соответствует всем признакам неквалифицированной электронной подписи и следующим дополнительным признакам:

1) ключ проверки электронной подписи указан в квалифицированном сертификате;

2) для создания и проверки электронной подписи используются средства электронной подписи, имеющие подтверждение соответствия требованиям, установленным в соответствии с настоящим Федеральным законом.

(в ред. Федерального закона от 30.12.2015 N 445-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

5. При использовании неквалифицированной электронной подписи сертификат ключа проверки электронной подписи может не создаваться, если соответствие электронной подписи признакам неквалифицированной электронной подписи, установленным настоящим Федеральным законом, может быть обеспечено без использования сертификата ключа проверки электронной подписи.

Условия признания электронных документов, подписанных электронной подписью, равнозначными документам на бумажном носителе, подписанным собственноручной подписью

1.   Информация в электронной форме, подписанная квалифицированной электронной подписью, признается электронным документом, равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, и может применяться в любых правоотношениях в соответствии с законодательством Российской Федерации, кроме случая, если федеральными законами или принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами установлено требование о необходимости составления документа исключительно на бумажном носителе.

2.   Информация в электронной форме, подписанная простой электронной подписью или неквалифицированной электронной подписью, признается электронным документом, равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, в случаях, установленных федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами или соглашением между участниками электронного взаимодействия. Нормативные правовые акты и соглашения между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие случаи признания электронных документов, подписанных неквалифицированной электронной подписью, равнозначными документам на бумажных носителях, подписанным собственноручной подписью, должны предусматривать порядок проверки электронной подписи. Нормативные правовые акты и соглашения между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие случаи признания электронных документов, подписанных простой электронной подписью, равнозначными документам на бумажных носителях, подписанным собственноручной подписью, должны соответствовать требованиям статьи 9 настоящего Федерального закона.

3.   Если в соответствии с федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами или обычаем делового оборота документ должен быть заверен печатью, электронный документ, подписанный усиленной электронной подписью и признаваемый равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, признается равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью и заверенному печатью. Федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами или соглашением между участниками электронного взаимодействия могут быть предусмотрены дополнительные требования к электронному документу в целях признания его равнозначным документу на бумажном носителе, заверенному печатью.

3.1.    Если федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами предусмотрено, что документ должен подписываться несколькими лицами, электронный документ должен быть подписан лицами (уполномоченными должностными лицами органа, организации), изготовившими этот документ, тем видом подписи, который установлен законодательством Российской Федерации для подписания изготовленного электронного документа электронной подписью.

4.   Одной электронной подписью могут быть подписаны несколько связанных между собой электронных документов (пакет электронных документов). При подписании электронной подписью пакета электронных документов каждый из электронных документов, входящих в этот пакет, считается подписанным электронной подписью того вида, которой подписан пакет электронных документов. Исключение составляют случаи, когда в состав пакета электронных документов лицом, подписавшим пакет, включены электронные документы, созданные иными лицами (органами, организациями) и подписанные ими тем видом электронной подписи, который установлен законодательством Российской Федерации для подписания таких документов. В этих случаях электронный документ, входящий в пакет, считается подписанным лицом, первоначально создавшим такой электронный документ, тем видом электронной подписи, которым этот документ был подписан при создании, вне зависимости от того, каким видом электронной подписи подписан пакет электронных документов.

Признание электронных подписей, созданных в соответствии с нормами иностранного права и международными стандартами

1. Электронные подписи, созданные в соответствии с нормами права иностранного государства и международными стандартами, в Российской Федерации признаются электронными подписями того вида, признакам которого они соответствуют на основании настоящего Федерального закона.

2. Электронная подпись и подписанный ею электронный документ не могут считаться не имеющими юридической силы только на том основании, что сертификат ключа проверки электронной подписи выдан в соответствии с нормами иностранного права.

Полномочия федеральных органов исполнительной власти в сфере использования электронной подписи

1. Уполномоченный федеральный орган определяется Правительством Российской Федерации.

2. Уполномоченный федеральный орган:

1) осуществляет аккредитацию удостоверяющих центров, проводит проверки соблюдения аккредитованными удостоверяющими центрами требований, установленных настоящим Федеральным законом и иными принимаемыми в соответствии с ним нормативными правовыми актами, в том числе требований, на соответствие которым эти удостоверяющие центры были аккредитованы, и в случае выявления несоблюдения этих требований выдает предписания об устранении выявленных нарушений;

2) осуществляет функции головного удостоверяющего центра в отношении аккредитованных удостоверяющих центров.

3. Уполномоченный федеральный орган обязан обеспечить хранение следующей указанной в настоящей части информации и круглосуточный беспрепятственный доступ к ней с использованием информационно-телекоммуникационных сетей:

1) наименования, адреса аккредитованных удостоверяющих центров;

2) реестр выданных уполномоченным федеральным органом квалифицированных сертификатов;

3) перечень удостоверяющих центров, аккредитация которых досрочно прекращена;

4) перечень аккредитованных удостоверяющих центров, аккредитация которых приостановлена;

5) перечень аккредитованных удостоверяющих центров, деятельность которых прекращена;

6) реестры выданных аккредитованными удостоверяющими центрами квалифицированных сертификатов, переданные в уполномоченный федеральный орган в соответствии со статьей 15 настоящего Федерального закона.

4. Федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере информационных технологий, устанавливает:

1) порядок передачи реестров выданных аккредитованными удостоверяющими центрами квалифицированных сертификатов и иной информации в уполномоченный федеральный орган в случае прекращения деятельности аккредитованного удостоверяющего центра;

2) порядок формирования и ведения реестров выданных аккредитованными удостоверяющими центрами квалифицированных сертификатов, а также предоставления информации из таких реестров;

3) правила аккредитации удостоверяющих центров, порядок проверки соблюдения аккредитованными удостоверяющими центрами требований, которые установлены настоящим Федеральным законом и иными принимаемыми в соответствии с ним нормативными правовыми актами, в том числе требований, на соответствие которым эти удостоверяющие центры были аккредитованы;

4) требования к порядку реализации функций аккредитованного удостоверяющего центра и исполнения его обязанностей, установленных настоящим Федеральным законом и иными принимаемыми в соответствии с ним нормативными правовыми актами, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности;

5) формат электронной подписи, обязательный для реализации всеми средствами электронной подписи, по согласованию с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности.

5. Федеральный орган исполнительной власти в области обеспечения безопасности:

1) по согласованию с уполномоченным федеральным органом устанавливает требования к форме квалифицированного сертификата и правила подтверждения владения ключом электронной подписи;

2) устанавливает требования к средствам электронной подписи и средствам удостоверяющего центра;

3) осуществляет подтверждение соответствия средств электронной подписи и средств удостоверяющего центра требованиям, установленным в соответствии с настоящим Федеральным законом, и публикует перечень таких средств;

4) по согласованию с уполномоченным федеральным органом устанавливает дополнительные требования к порядку реализации функций аккредитованного удостоверяющего центра и исполнения его обязанностей, а также к обеспечению информационной безопасности аккредитованного удостоверяющего центра.

Использование простой электронной подписи

1. Электронный документ считается подписанным простой электронной подписью при выполнении в том числе одного из следующих условий:

1) простая электронная подпись содержится в самом электронном документе;

2) ключ простой электронной подписи применяется в соответствии с правилами, установленными оператором информационной системы, с использованием которой осуществляются создание и (или) отправка электронного документа, и в созданном и (или) отправленном электронном документе содержится информация, указывающая на лицо, от имени которого был создан и (или) отправлен электронный документ.

2. Нормативные правовые акты и (или) соглашения между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие случаи признания электронных документов, подписанных простой электронной подписью, равнозначными документам на бумажных носителях, подписанным собственноручной подписью, должны предусматривать, в частности:

1) правила определения лица, подписывающего электронный документ, по его простой электронной подписи;

2) обязанность лица, создающего и (или) использующего ключ простой электронной подписи, соблюдать его конфиденциальность.

3. К отношениям, связанным с использованием простой электронной подписи, в том числе с созданием и использованием ключа простой электронной подписи, не применяются правила, установленные статьями 10 - 18 настоящего Федерального закона.

4. Использование простой электронной подписи для подписания электронных документов, содержащих сведения, составляющие государственную тайну, или в информационной системе, содержащей сведения, составляющие государственную тайну, не допускается.

Обязанности участников электронного взаимодействия при использовании усиленных электронных подписей

При использовании усиленных электронных подписей участники электронного взаимодействия обязаны:

1) обеспечивать конфиденциальность ключей электронных подписей, в частности не допускать использование принадлежащих им ключей электронных подписей без их согласия;

2) уведомлять удостоверяющий центр, выдавший сертификат ключа проверки электронной подписи, и иных участников электронного взаимодействия о нарушении конфиденциальности ключа электронной подписи в течение не более чем одного рабочего дня со дня получения информации о таком нарушении;

3) не использовать ключ электронной подписи при наличии оснований полагать, что конфиденциальность данного ключа нарушена;

4) использовать для создания и проверки квалифицированных электронных подписей, создания ключей квалифицированных электронных подписей и ключей их проверки средства электронной подписи, имеющие подтверждение соответствия требованиям, установленным в соответствии с настоящим Федеральным законом.

Признание квалифицированной электронной подписи

Квалифицированная электронная подпись признается действительной до тех пор, пока решением суда не установлено иное, при одновременном соблюдении следующих условий:

1) квалифицированный сертификат создан и выдан аккредитованным удостоверяющим центром, аккредитация которого действительна на день выдачи указанного сертификата;

2) квалифицированный сертификат действителен на момент подписания электронного документа (при наличии достоверной информации о моменте подписания электронного документа) или на день проверки действительности указанного сертификата, если момент подписания электронного документа не определен;

3) имеется положительный результат проверки принадлежности владельцу квалифицированного сертификата квалифицированной электронной подписи, с помощью которой подписан электронный документ, и подтверждено отсутствие изменений, внесенных в этот документ после его подписания. При этом проверка осуществляется с использованием средств электронной подписи, имеющих подтверждение соответствия требованиям, установленным в соответствии с настоящим Федеральным законом, и с использованием квалифицированного сертификата лица, подписавшего электронный документ;

Управление ключами

Важной проблемой всей криптографии с открытым ключом, в том числе и систем ЭП, является управление открытыми ключами. Так как открытый ключ доступен любому пользователю, то необходим механизм проверки того, что этот ключ принадлежит именно своему владельцу. Необходимо обеспечить доступ любого пользователя к подлинному открытому ключу любого другого пользователя, защитить эти ключи от подмены злоумышленником, а также организовать отзы́в ключа в случае его компрометации.

Задача защиты ключей от подмены решается с помощью сертификатов. Сертификат позволяет удостоверить заключённые в нём данные о владельце и его открытый ключ подписью какого-либо доверенного лица. Существуют системы сертификатов двух типов: централизованные и децентрализованные. В децентрализованных системах путём перекрёстного подписывания сертификатов знакомых и доверенных людей каждым пользователем строится сеть доверия. В централизованных системах сертификатов используются центры сертификации, поддерживаемые доверенными организациями.

Центр сертификации формирует закрытый ключ и собственный сертификат, формирует сертификаты конечных пользователей и удостоверяет их аутентичность своей цифровой подписью. Также центр проводит отзы́в истекших и компрометированных сертификатов и ведёт базы (списки) выданных и отозванных сертификатов. Обратившись в сертификационный центр, можно получить собственный сертификат открытого ключа, сертификат другого пользователя и узнать, какие ключи отозваны.

Закрытый ключ является наиболее уязвимым компонентом всей криптосистемы цифровой подписи. Злоумышленник, укравший закрытый ключ пользователя, может создать действительную цифровую подпись любого электронного документа от лица этого пользователя. Поэтому особое внимание нужно уделять способу хранения закрытого ключа. Пользователь может хранить закрытый ключ на своем персональном компьютере, защитив его с помощью пароля. Однако такой способ хранения имеет ряд недостатков, в частности, защищённость ключа полностью зависит от защищённости компьютера, и пользователь может подписывать документы только на этом компьютере.

В настоящее время существуют следующие устройства хранения закрытого ключа:

смарт-карты,

USB-брелоки,

«таблетки» Touch-Memory,

реестр (в защищённой памяти компьютера).

Кража или потеря одного из таких устройств хранения может быть легко замечена пользователем, после чего соответствующий сертификат должен/может быть немедленно отозван.

Наиболее защищённый способ хранения закрытого ключа — хранение на смарт-карте. Для того, чтобы использовать смарт-карту, пользователю необходимо не только её иметь, но и ввести PIN-код, то есть, получается двухфакторная аутентификация. После этого подписываемый документ или его хеш передаётся в карту, её процессор осуществляет подписывание хеша и передаёт подпись обратно. В процессе формирования подписи таким способом не происходит копирования закрытого ключа, поэтому все время существует только единственная копия ключа. Кроме того, произвести копирование информации со смарт-карты немного сложнее, чем с других устройств хранения.

В соответствии с законом «Об электронной подписи», ответственность за хранение закрытого ключа владелец несёт сам.

Подделка подписей

Анализ возможностей подделки подписей — задача криптоанализа. Попытку сфальсифицировать подпись или подписанный документ криптоаналитики называют «атака».

Модели атак и их возможные результаты

В своей работе Гольдвассер, Микали и Ривест описывают следующие модели атак, которые актуальны и в настоящее время[3]:

Атака с использованием открытого ключа. Криптоаналитик обладает только открытым ключом.

Атака на основе известных сообщений. Противник обладает допустимыми подписями набора электронных документов, известных ему, но не выбираемых им.

Адаптивная атака на основе выбранных сообщений. Криптоаналитик может получить подписи электронных документов, которые он выбирает сам.

Также в работе описана классификация возможных результатов атак:

Полный взлом цифровой подписи. Получение закрытого ключа, что означает полный взлом алгоритма.

Универсальная подделка цифровой подписи. Нахождение алгоритма, аналогичного алгоритму подписи, что позволяет подделывать подписи для любого электронного документа.

Выборочная подделка цифровой подписи. Возможность подделывать подписи для документов, выбранных криптоаналитиком.

Экзистенциальная подделка цифровой подписи. Возможность получения допустимой подписи для какого-то документа, не выбираемого криптоаналитиком.

Ясно, что самой «опасной» атакой является адаптивная атака на основе выбранных сообщений, и при анализе алгоритмов ЭП на криптостойкость нужно рассматривать именно её (если нет каких-либо особых условий).

При безошибочной реализации современных алгоритмов ЭП получение закрытого ключа алгоритма является практически невозможной задачей из-за вычислительной сложности задач, на которых ЭП построена. Гораздо более вероятен поиск криптоаналитиком коллизий первого и второго родов. Коллизия первого рода эквивалентна экзистенциальной подделке, а коллизия второго рода — выборочной. С учётом применения хеш-функций, нахождение коллизий для алгоритма подписи эквивалентно нахождению коллизий для самих хеш-функций.

Подделка документа (коллизия первого рода)

Злоумышленник может попытаться подобрать документ к данной подписи, чтобы подпись к нему подходила. Однако в подавляющем большинстве случаев такой документ может быть только один. Причина в следующем:

документ представляет из себя осмысленный текст;

текст документа оформлен по установленной форме;

документы редко оформляют в виде txt-файла, чаще всего в формате DOC или HTML.

Если у фальшивого набора байт и произойдет коллизия с хешем исходного документа, то должны выполниться три следующих условия:

случайный набор байт должен подойти под сложно структурированный формат файла;

то, что текстовый редактор прочитает в случайном наборе байт, должно образовывать текст, оформленный по установленной форме;

текст должен быть осмысленным, грамотным и соответствующим теме документа.

Впрочем, во многих структурированных наборах данных можно вставить произвольные данные в некоторые служебные поля, не изменив вид документа для пользователя. Именно этим пользуются злоумышленники, подделывая документы. Некоторые форматы подписи даже защищают целостность текста, но не служебных полей.

Вероятность подобного происшествия также ничтожно мала. Можно считать, что на практике такого случиться не может даже с ненадёжными хеш-функциями, так как документы обычно большого объёма — килобайты.

Получение двух документов с одинаковой подписью (коллизия второго рода)

Куда более вероятна атака второго рода. В этом случае злоумышленник фабрикует два документа с одинаковой подписью, и в нужный момент подменяет один другим. При использовании надёжной хеш-функции такая атака должна быть также вычислительно сложной. Однако эти угрозы могут реализоваться из-за слабостей конкретных алгоритмов хеширования, подписи, или ошибок в их реализациях. В частности, таким образом можно провести атаку на SSL-сертификаты и алгоритм хеширования MD5.

Социальные атаки[править | править код]

Социальные атаки направлены не на взлом алгоритмов цифровой подписи, а на манипуляции с открытым и закрытым ключами[11].

Злоумышленник, укравший закрытый ключ, может подписать любой документ от имени владельца ключа.

Злоумышленник может обманом заставить владельца подписать какой-либо документ, например, используя протокол слепой подписи.

Злоумышленник может подменить открытый ключ владельца на свой собственный, выдавая себя за него.

Использование протоколов обмена ключами и защита закрытого ключа от несанкционированного доступа позволяет снизить опасность социальных атак.

Алгоритмы

Существует несколько схем построения цифровой подписи:

На основе алгоритмов симметричного шифрования. Данная схема предусматривает наличие в системе третьего лица — арбитра, пользующегося доверием обеих сторон. Авторизацией документа является сам факт зашифрования его секретным ключом и передача его арбитру.

На основе алгоритмов асимметричного шифрования. На данный момент такие схемы ЭП наиболее распространены и находят широкое применение.

Кроме этого, существуют другие разновидности цифровых подписей (групповая подпись, неоспоримая подпись, доверенная подпись), которые являются модификациями описанных выше схем. Их появление обусловлено разнообразием задач, решаемых с помощью ЭП.

Использование хеш-функций

Поскольку подписываемые документы — переменного (и как правило достаточно большого) объёма, в схемах ЭП зачастую подпись ставится не на сам документ, а на его хеш. Для вычисления хеша используются криптографические хеш-функции, что гарантирует выявление изменений документа при проверке подписи. Хеш-функции не являются частью алгоритма ЭП, поэтому в схеме может быть использована любая надёжная хеш-функция.

Использование хеш-функций даёт следующие преимущества:

Вычислительная сложность. Обычно хеш цифрового документа делается во много раз меньшего объёма, чем объём исходного документа, и алгоритмы вычисления хеша являются более быстрыми, чем алгоритмы ЭП. Поэтому формировать хеш документа и подписывать его получается намного быстрее, чем подписывать сам документ.

Совместимость. Большинство алгоритмов оперирует со строками бит данных, но некоторые используют другие представления. Хеш-функцию можно использовать для преобразования произвольного входного текста в подходящий формат.

Целостность. Без использования хеш-функции большой электронный документ в некоторых схемах нужно разделять на достаточно малые блоки для применения ЭП. При верификации невозможно определить, все ли блоки получены и в правильном ли они порядке.

Использование хеш-функции не обязательно при электронной подписи, а сама функция не является частью алгоритма ЭП, поэтому хеш-функция может использоваться любая или не использоваться вообще.

В большинстве ранних систем ЭП использовались функции с секретом, которые по своему назначению близки к односторонним функциям. Такие системы уязвимы для атак с использованием открытого ключа (см. ниже), так как, выбрав произвольную цифровую подпись и применив к ней алгоритм верификации, можно получить исходный текст. Чтобы избежать этого, вместе с цифровой подписью используется хеш-функция, то есть, вычисление подписи осуществляется не относительно самого документа, а относительно его хеша. В этом случае в результате верификации можно получить только хеш исходного текста, следовательно, если используемая хеш-функция криптографически стойкая, то получить исходный текст будет вычислительно сложно, а значит атака такого типа становится невозможной.

Симметричная схема[править | править код]

Симметричные схемы ЭП менее распространены, чем асимметричные, так как после появления концепции цифровой подписи не удалось реализовать эффективные алгоритмы подписи, основанные на известных в то время симметричных шифрах. Первыми, кто обратил внимание на возможность симметричной схемы цифровой подписи, были основоположники самого понятия ЭП Диффи и Хеллман, которые опубликовали описание алгоритма подписи одного бита с помощью блочного шифра. Асимметричные схемы цифровой подписи опираются на вычислительно сложные задачи, сложность которых ещё не доказана, поэтому невозможно определить, будут ли эти схемы сломаны в ближайшее время, как это произошло со схемой, основанной на задаче об укладке ранца. Также для увеличения криптостойкости нужно увеличивать длину ключей, что приводит к необходимости переписывать программы, реализующие асимметричные схемы, и в некоторых случаях перепроектировать аппаратуру.

Симметричные схемы основаны на хорошо изученных блочных шифрах.

В связи с этим симметричные схемы имеют следующие преимущества:

Стойкость симметричных схем ЭП вытекает из стойкости используемых блочных шифров, надежность которых также хорошо изучена.

Если стойкость шифра окажется недостаточной, его легко можно будет заменить на более стойкий с минимальными изменениями в реализации.

Однако у симметричных ЭП есть и ряд недостатков:

Нужно подписывать отдельно каждый бит передаваемой информации, что приводит к значительному увеличению подписи. Подпись может превосходить сообщение по размеру на два порядка.

Сгенерированные для подписи ключи могут быть использованы только один раз, так как после подписывания раскрывается половина секретного ключа.

Из-за рассмотренных недостатков симметричная схема ЭЦП Диффи-Хелмана не применяется, а используется её модификация, разработанная Березиным и Дорошкевичем, в которой подписывается сразу группа из нескольких бит. Это приводит к уменьшению размеров подписи, но к увеличению объёма вычислений. Для преодоления проблемы «одноразовости» ключей используется генерация отдельных ключей из главного ключа.

Асимметричная схема.

Схема, поясняющая алгоритмы подписи и проверки

Асимметричные схемы ЭП относятся к криптосистемам с открытым ключом.

Но в отличие от асимметричных алгоритмов шифрования, в которых шифрование производится с помощью открытого ключа, а расшифровка — с помощью закрытого (расшифровать может только знающий секрет адресат), в асимметричных схемах цифровой подписи подписание производится с применением закрытого ключа, а проверка подписи — с применением открытого (расшифровать и проверить подпись может любой адресат).

Общепризнанная схема цифровой подписи охватывает три процесса:

·    Генерация ключевой пары. При помощи алгоритма генерации ключа равновероятным образом из набора возможных закрытых ключей выбирается закрытый ключ, вычисляется соответствующий ему открытый ключ.

·    Формирование подписи. Для заданного электронного документа с помощью закрытого ключа вычисляется подпись.

·    Проверка (верификация) подписи. Для данных документа и подписи с помощью открытого ключа определяется действительность подписи.

Для того, чтобы использование цифровой подписи имело смысл, необходимо выполнение двух условий:

·    Верификация подписи должна производиться открытым ключом, соответствующим именно тому закрытому ключу, который использовался при подписании.

·    Без обладания закрытым ключом должно быть вычислительно сложно создать легитимную цифровую подпись.

Следует отличать электронную цифровую подпись от кода аутентичности сообщения (MAC).

Виды асимметричных алгоритмов

Как было сказано выше, чтобы применение ЭП имело смысл, необходимо, чтобы вычисление легитимной подписи без знания закрытого ключа было вычислительно сложным процессом.

Обеспечение этого во всех асимметричных алгоритмах цифровой подписи опирается на следующие вычислительные задачи:

Задачу дискретного логарифмирования (EGSA)

Задачу факторизации, то есть разложения числа на простые множители (RSA)

Вычисления тоже могут производиться двумя способами: на базе математического аппарата эллиптических кривых (ГОСТ Р 34.10-2012, ECDSA) и на базе полей Галуа (ГОСТ Р 34.10-94, DSA). В настоящее время самые быстрые алгоритмы дискретного логарифмирования и факторизации являются субэкспоненциальными. Принадлежность самих задач к классу NP-полных не доказана.

Алгоритмы ЭП подразделяются на обычные цифровые подписи и на цифровые подписи с восстановлением документа. При верификации цифровых подписей с восстановлением документа тело документа восстанавливается автоматически, его не нужно прикреплять к подписи. Обычные цифровые подписи требуют присоединение документа к подписи. Ясно, что все алгоритмы, подписывающие хеш документа, относятся к обычным ЭП. К ЭП с восстановлением документа относится, в частности, RSA.

Схемы электронной подписи могут быть одноразовыми и многоразовыми. В одноразовых схемах после проверки подлинности подписи необходимо провести замену ключей, в многоразовых схемах это делать не требуется.

Также алгоритмы ЭП делятся на детерминированные и вероятностные. Детерминированные ЭП при одинаковых входных данных вычисляют одинаковую подпись. Реализация вероятностных алгоритмов более сложна, так как требует надежный источник энтропии, но при одинаковых входных данных подписи могут быть различны, что увеличивает криптостойкость. В настоящее время многие детерминированные схемы модифицированы в вероятностные.

В некоторых случаях, таких как потоковая передача данных, алгоритмы ЭП могут оказаться слишком медленными. В таких случаях применяется быстрая цифровая подпись. Ускорение подписи достигается алгоритмами с меньшим количеством модульных вычислений и переходом к принципиально другим методам расчёта.

Перечень алгоритмов ЭП

Асимметричные схемы:

• FDH (Full Domain Hash), вероятностная схема RSA-PSS (Probabilistic Signature Scheme), схемы стандарта PKCS#1 и другие схемы, основанные на алгоритме RSA
• Схема Эль-Гамаля
• Американские стандарты электронной цифровой подписи: DSA, ECDSA (DSA на основе аппарата эллиптических кривых)
• Российские стандарты электронной цифровой подписи: ГОСТ Р 34.10-94 (в настоящее время не действует), ГОСТ Р 34.10-2001 (не рекомендован к использованию после 31 декабря 2017 года), ГОСТ Р 34.10-2012 (основан на сложности вычисления дискретного логарифма в группе точек эллиптической кривой)
• Евразийский союз: ГОСТ 34.310-2004^[8] полностью идентичен российскому стандарту ГОСТ Р 34.10-2001
• Украинский стандарт электронной цифровой подписи ДСТУ 4145-2002
• Белорусский стандарт электронной цифровой подписи СТБ 1176.2-99 (в настоящее время не действует), СТБ 34.101.45-2013
• Схема Шнорра
• Pointcheval-Stern signature algorithm
• Вероятностная схема подписи Рабина
• Схема BLS (Boneh-Lynn-Shacham)
• Схема DLR (Donna-Lynn-Rivest)
• Схема GMR (Goldwasser-Micali-Rivest)

На основе асимметричных схем созданы модификации цифровой подписи, отвечающие различным требованиям:

• Групповая цифровая подпись
• Неоспоримая цифровая подпись
• «Слепая» цифровая подпись и справедливая «слепая» подпись
• Конфиденциальная цифровая подпись
• Цифровая подпись с доказуемостью подделки
• Доверенная цифровая подпись
• Разовая цифровая подпись

Заключение

Итак, развитие и широкое применение информационных и коммуникационных технологий является глобальной тенденцией мирового развития и научно-технической революции последних десятилетий.

Сегодня субъекты предпринимательской деятельности взаимодействуют посредством электронного документооборота как между собой, так и с конечными потребителями и органами власти.

Задача реформирования российского законодательства в связи с переходом к активному использованию электронного документооборота поставлена на государственном уровне. Правовой основой регулирования электронной цифровой подписи как инструмента для придания юридической силы электронным документам является Федеральный закон «Об электронной цифровой подписи».

Принципиально важным для стабилизации и безопасности электронного документооборота является, с одной стороны, прямое закрепление в нормах права презумпции авторства, в соответствии с которой электронная цифровая подпись в электронном документе признается созданной владельцем сертификата ее открытого ключа, если владелец сертификата ключа подписи не докажет обратное, с другой стороны, установление обязанности удостоверяющих центров непосредственно проверить соответствие данных, изложенных в заявлении на изготовление сертификата ключа электронной цифровой подписи, предоставленным документам.

Особое внимание в работе уделено исследованию правового регулирования использования такого электронного аналога собственноручной подписи, как электронная цифровая подпись (ЭЦП). Это объясняется предпринятой в действующих нормах права попыткой законодательного закрепления равенства собственноручной и электронной цифровой подписи при условии соблюдения требований закона

ЭЦП позволяет подтвердить ее принадлежность зарегистрированному владельцу. ЭЦП является неотъемлемой частью электронного документа.

Литература

https://ru.wikipedia.org/wiki/Электронная_подпись

http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=LAW&n=220806&fld=134&dst=1000000113,0&rnd=0.7224627624810558#0925093231592141

https://its.1c.ru/db/eldocs#content:4:hdoc