Основные принципы построения систем управления ключами 201
17.2. Основные принципы построения систем управления ключами
Криптосистемы основаны на использовании ключей. Совокупность всех действующих в системе ключей называется ключевой информацией.
В каждой криптосистеме большое количество ключей должно быть сформировано и распределено между абонентами. При проведении соответствующих работ несанкционированный доступ к секретным ключам должен быть исключен.
Процесс обработки и передачи информации, включающий генерацию, хранение и распределение ключей, называется управлением ключами [5].
Генерация ключей в реальных системах производится с использованием специальных аппаратных и программных методов, для которых необходимо наличие т.н. случайного фактора. Например, имеются генераторы на основе белого радиошума, либо программные датчики псевдослучайных последовательностей.
Хранение ключей состоит в организации их учета, хранения и уничтожения (удаления). Обычно хранение происходит в базах данных. Секретные ключи никогда не хранятся в явном виде на носителе, который может быть считан или скопирован.
Ключевая информация должна храниться в перешифрованном виде. Ключи для зашифрования ключевой информации называются мастер-ключами.
Мастер-ключи могут использоваться также в процессе выработки элементов ключевой информации.
Важным условием безопасности системы является периодическое обновление как обычных ключей, так и мастер-ключей. Обновление ключей связано с третьей составляющей системы управления ключами – их распределением.
202 Глава 17. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНОСТРАННЫХ КРИПТОСРЕДСТВАХ
Распределение ключей, по сути, состоит в организации безопасного канала доставки элементов ключевой информации назначенным абонентам сети секретной связи. Распределение ключей должно выполняться скрытно, а также оперативно и своевременно. При этом необходимо исключить факторы, способные привести к ослаблению криптосистемы, например, любую связь между старыми и новыми ключами, в частности, повторение ключей.
17.2.1. Ключевые системы потоковых шифров
Множество ключевых элементов, порядок их использования и закон формирования ключей из ключевых элементов составляют ключевую систему шифра.
В потоковых шифрах в настоящее время распространены трех и двухуровневые ключевые системы. Для трехуровневой системы имеются три вида ключей: сетевой, долговременный и сеансовый. Для двухуровневой – сетевой ключ отсутствует.
Сетевой ключ является ключевым элементом, срок действия которого может быть неограниченным. Он заносится при изготовлении конкретной партии устройств для сети связи.
Долговременный ключ - это ключ, действующий в течение длительного промежутка времени и сменяемый, как правило, периодически.
Сеансовый ключ действует значительно более короткий интервал времени, чем долговременный. Обычно один сеансовый ключ используется на один сеанс связи, т.е. на группу сообщений.
Если свой сеансовый ключ вырабатывается на каждое сообщение, то он называется разовым ключом.
В настоящее время, чаще всего, сеансовые и разовые ключи совпадают. Суммарная длина ключевых элементов в потоковых шифрах составляет порядка 128-512 и более битов.