7.3. Пошаговое выполнение асимметричных шифров

Перед непосредственным выполнением преобразований сообщение должно быть преобразовано в последовательность чисел.

7.4. Пошаговое выполнение алгоритмов цифровой подписи

При изучении электронной цифровой подписи учащемуся необходимо понять назначение и схему использования подписи:

1) Отправитель вырабатывает цифровую подпись для конкретного сообщения, используя свой секретный ключ.

Отправитель посылает сообщение вместе с подписью по общедоступному каналу связи. При этом противник может изменить сообщение или подделать подпись.

2) Получатель проверяет полученную подпись и сообщение, используя открытый ключ отправителя. Если по пути к получателю сообщение было изменено или подписано самозванцем, то этот факт будет установлен с вероятностью близкой к 1.

В программе каждому из этих трех шагов соответствует отдельная экранная форма. На первой экранной форме учащийся задает сообщение. На этой же форме выведен секретный ключ, который используется при генерации подписи, и формулы, по которым создается подпись. После окончания ввода сообщения подпись генерируется и выводится.

На второй экранной форме пользователю предоставляется возможность изменить сообщение, т.е. имитировать возможную атаку.

Третья форма соответствует проверке подписи. На ней показаны: полученное сообщение, подпись, открытый ключ и результат проверки. Приведены также уравнения, по которым производилась проверка. Секретный ключ на этой форме не показан, чтобы подчеркнуть, что он не используется при проверке.

В общем случае алгоритм цифровой подписи не требует предварительного использования хеш-функции, поэтому в данном режиме хеш-функция не используется. Это упрощает понимание работы алгоритма. Кроме того, на второй экранной форме учащийся может изменить только сообщение, а не его подпись, т.к. если представить подпись в виде текста, то большинство символов не будет видно в текстовом поле вывода. Макеты описанных выше экранных форм приведены в приложении.

7.5. Демонстрация работы атак

При демонстрации атак главное – показать учащемуся, какие исходные данные есть у противника, как он может получить на их основе интересующие его сведения, как он может получить необходимые дополнительные данные.

7.5.1. Криптоанализ алгоритма rsa на основе выбранного шифртекста

В этой атаке можно выделить 3 этапа:

1) Отправитель шифрует сообщение.

2) Противник перехватывает шифртекст и на его основе вычисляет некоторый фиктивный шифртекст.

3) На третьем этапе противник добивается, чтобы отправитель подписал этот фиктивный шифртекст, и тем самым расшифровал его. На основе этого вспомогательного открытого текста противник может вычислить интересующий его текст.

Каждому из этих этапов соответствует своя экранная форма. В первой форме учащийся вводит произвольное сообщение, которое и должен узнать «противник».

Во второй форме приведены: исходные сведения, имеющиеся у противника – шифртекст и открытый ключ; результаты вычислений фиктивного шифртекста.

В третьей форме приведен результат дешифрования фиктивного шифртекста и восстановленное «противником» сообщение, которое пользователь ввел на первой форме.

В этой и последующих атаках учащийся сам вводит сообщение, которое должен получить «противник». Это поможет убедить учащегося, что атака действительно возможна. Иначе пользователь может подумать, что это просто специально подобранный пример.