Список индивидуальных данных. Данные для выполнения лабораторной работы сведены в табл.Л5.2

Данные для выполнения лабораторной работы сведены в табл.Л5.2.

Таблица Л5.2 (начало)

Варианты заданий к лабораторной работе № 5

Вариант	Криптопреобразование	Метод шифрования	Длина ключа (бит)
	Шифрование / Расшифрование	DSS/DH (DSA/ElGamal)	1024/1024
	Подписание документа / Проверка подписи	DSS/DH (DSA/ElGamal)	1024/1024
	Подписание документа с последующим шифрованием / Расшифрование с последующей проверкой подписи	DSS/DH (DSA/ElGamal)	1024/1024
	Шифрование / Расшифрование	RSA
	Подписание документа / Проверка подписи	RSA

 

Таблица Л5.2 (окончание)

Варианты заданий к лабораторной работе № 5

Вариант	Криптопреобразование	Метод шифрования	Длина ключа (бит)
	Подписание документа с последующим шифрованием / Расшифрование с последующей проверкой подписи	RSA
	Шифрование / Расшифрование	RSA
	Подписание документа / Проверка подписи	RSA
	Подписание документа с последующим шифрованием / Расшифрование с последующей проверкой подписи	RSA
	Шифрование / Расшифрование	DSS/DH (DSA/ElGamal)	1024/2048

Пример выполнения работы

Пусть требуется осуществить подписание текстового документа и, затем проверить его подлинность. В качестве метода шифрования с открытым ключом выберем RSA при длине ключа 2048 бит.

Запустим командную строку Windows (cmd.exe).

Создадим пару ключей RSA (открытый/секретный ключ) Для этого надо:

· ввести в командной строке pgp –kg;

· на предложение выбора алгоритма указать RSA;

· на предложение ввести размер ключа – задать 2048;

· ввести идентификатор пользователя, например Rumbesht Vadim <[email protected]>;

· ввести парольную фразу, например my_pass;

· набрать произвольный текст на клавиатуре для генерации случайных чисел.

Результаты перечисленных действий приведены на рис. Л5.1.

Созданная пара ключей будет помещена в каталоги открытых и секретных ключей. Просмотрим его содержимое. Для этого введем в командной строке pgp –kv. Результат этого действия приведен на рис. Л5.2.

Для того, чтобы данный открытый ключ из пары мог использоваться для шифрования сообщений и проверки подписи, его следует распространить между субъектами информационного обмена. Выделим открытый ключ в отдельный файл. Для этого введем pgp –kxa Rumbesht mykey. Указание опции
- a приводит к тому, что файл mykey, содержащий ключ будет иметь формат ASCII radix-64. На рис. Л5.3 приведен результат проделанных действий.

 

Рис. 5.1. Результаты создания пары ключей RSA.

 

Рис. Л5.2. Результат просмотра каталогов ключей.

 

Рис. Л5.3. Результат выделения открытого ключа.

 

Теперь перейдем непосредственно к процессу подписания текстового документа. Подготовим файл message.txt (см. рис. Л5.4).

 

Рис. Л5.4. Подписываемое сообщение.

 

Введем в командной строке pgp –sat messge.txt –u Rumbesht. Система PGP запросит парольную фразу. Введем mypass. Результат – документ подписан. Опции – a и – t означают, что должен создаваться файл message.txt.asc в формате ASCII radix-64, содержащий не измененный текст сообщения и электронную цифровую подпись.

Проверим только что проставленную подпись. Введем pgp message.txt. Система подпись верна и проставлена абонентом Rumbesht Vadim <[email protected]>. Результаты этих действий приведены на рис. Л5.5.

 

Рис. Л5.5. Результат подписания и проверки подписи.

 

Попробуем изменить подписанное сообщение (заменим в 5-й строке квадратные скобки на круглые) и еще раз проверим подпись. Система сообщит о том, что подпись не верна, то есть сообщение было фальсифицировано. На рис. Л5.6 приведены результаты этих действий.

 

Рис. Л5.6. Результат проверки подписи под фальсифицированным сообщением.

 

Вывод. В лабораторной работе проведено изучение процессов использования электронной цифровой подписи и шифрования с открытым ключом. С использованием системы PGP проведено создание ключей шифрования/ЭЦП для алгоритма RSA, выполнено подписание текстового документа и проверка его подлинности. Эта проверка показала возможность системы ЭЦП аутентифицировать подписанные сообщения.

Контрольные вопросы к защите

1. Объясните схему шифрования RSA.

2. Объясните схемы шифрования Диффи-Хеллмана и Эль-Гамаля.

3. Опишите особенности реализации RSA, Диффи-Хеллмана и Эль-Гамаля в программе pgp.

4. Что такое хеш-функция и для чего она используется в подписи?

5. Чем отличается режим подписи и шифрования в системах с открытым ключом?

6. Для чего используется секретный и для чего – открытый ключ?

Способ оценки результатов

Критерии оценки результатов совпадают с критериями, определенными при описании лабораторной работы №1 в разделе "Способ оценки результатов".

Литература

Список литературы состоит из следующих разделов:

· Рекомендуемая основная литература.

· Рекомендуемая дополнительная литература.

Рекомендуемая основная литература

1. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах: Учебное пособие для ВУЗов / П.Б. ккаде. – М.: Издательский центр "ккадемия", 2006. – 256 с.

2. Теоретические основы компьютерной безопасности: Учебное пособие для ВУЗов / П.Н. Девянин, О.О. Михальский, Д.И. Правиков и др. – М.: Радио и связь, 2000. – 192 с.

3. Основы криптографии: Учебное пособие / А.П. Алферов, А.Ю. Зубов, А.С. Кузмин и др. – М.: Гелиос АРВ, 2002. – 480 с.

4. Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на Си. – М.: Триумф, 2002. – 816 с.

5. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных системах и сетях. – М.: Радио и связь, 1999. – 328 с.

6. Программирование алгоритмов защиты информации: Учебное пособие. Издание второе, исправленное и дополненное / А.В. Домашев, М.М. Грунтович, В.О. Попов и др. – М.: Нолидж, 2002. 546 с.

Рекомендуемая дополнительная литература

1. ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритмы криптографического преобразования.

2. ГОСТ 34.10-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма.

3. ГОСТ Р 34.10-2001. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи.

4. ГОСТ Р 34.11-94. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функции хэширования.

5. Мельников В.В. Защита информации в компьютерных системах. – М.: Финансы и статистика; Электроинформ, 1997. – 368 с.

6. Анин Б.Ю. Защита компьютерной информации. – СПб.: БХВ – Санкт Петербург, 2000. – 384 с.

7. Защита информации в персональных ЭВМ / А.В. Спесивцев, В.А. Вагнер, А.Ю. Крутяков и др. – М.: Радио и связь; МП ВЕСТА, 1992. – 192 с.

8. Расторгуев С.П. Программные методы защиты информации в компьютерах и сетях. – М.: Яхтсмен, 1993. – 188 с.

9. Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности. Защита программ и данных: Учебное пособие для ВУЗов / П.Ю. Белкин, О.О. Михальский, А.С. Першаков и др. – М.: Радио и связь, 2000. – 168 с.

 

 

Глоссарий

Автоматизированная система обработки информации (АСОИ)	организационно–техническая система, представляющая собой совокупность следующих взаимосвязанных компонентов: · технических средств обработки и передачи данных (средств вычислительной техники и связи); · методов и алгоритмов обработки в виде соответствующего программного обеспечения; · информации (массивов данных, баз данных и знаний) на различных носителях; · персонала и пользователей системы, объединенных по различным признакам для выполнения автоматизированных действий над информацией целью удовлетворения информационных потребностей субъектов информационных отношений
Апеллируемость информации	гарантия того, что при необходимости можно будет доказать, что автором сообщения является именно заявленный субъект, и не может являться никто другой
Аппаратные средства защиты	самые различные по принципу действия, устройству и возможностям технические конструкции, обеспечивающие пресечение разглашения, защиту от утечки и противодействие несанкционированному доступу к источникам конфиденциальной информации, непосредственно входящие в состав аппаратуры защищенной АСОИ
Атака	действие, предпринимаемое злоумышленником, которое заключается в поиске и использовании той или иной уязвимости системы, что делает возможным реализацию угрозы информационной безопасности
Атака доступа	попытка получения злоумышленником информации, для просмотра которой у него нет разрешений
Атака модификации	попытка неправомочного изменения информации
Атака на отказ в обслуживании (Denial-of-service, DoS)	атака, запрещающая легальному пользователю использование АСОИ, информации или возможностей компьютеров
Атака отказа от обязательств	атака, направленная против возможности идентификации информации, попытка дать неверную информацию о реальном событии или транзакции

 

Аутентичность информации	гарантия того, что источником информации является именно то лицо, которое заявлено как ее автор
Безопасная или защищенная АСОИ	система со средствами защиты, которые успешно и эффективно противостоят угрозам безопасности
Блочный шифр	последовательность (с возможным повторением и чередованием) основных методов преобразования (перестановка, замена, гаммирование), применяемую к блоку (части) шифруемого текста
Доступность информации	свойство системы, в которой циркулирует информация, характеризующееся способностью обеспечивать своевременный беспрепятственный доступ субъектов к интересующей их информации и готовность соответствующих автоматизированных служб к обслуживанию поступающих от субъектов запросов всегда, когда в обращении к ним возникает необходимость
Информация	сведения о фактах, событиях, процессах и явлениях, о состоянии объектов (их свойствах и характеристиках) в некоторой предметной области, воспринимаемые человеком или специальным устройством и используемые для оптимизации принимаемых решений в процессе управления данными объектами
Информационная безопасность	состояние защищенности информации и поддерживающей инфраструктуры от угроз, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений, в том числе владельцам и пользователям информации и поддерживающей инфраструктуры
Информационная система	организационно–упорядоченную совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, реализующих информационные процессы
Информационное законодательство	совокупность норм права, регулирующих общественные отношения в информационной сфере
Канал утечки информации	совокупность источника информации, материального носителя или среды распространения несущего указанную информацию сигнала и средства выделения информации из сигнала или носителя
Комплекс средств защиты	совокупность программных и технических средств, создаваемых и поддерживаемых для обеспечения информационной безопасности АСОИ

 

 

Контролируемость	гарантия того, что в любой момент может быть произведена полноценная проверка любого компонента программного комплекса
Контроль доступа	гарантия того, что различные группы лиц имеют различный доступ к информационным объектам, и эти ограничения доступа постоянно выполняются
Контроль идентификации	гарантия того, что клиент, подключенный в данный момент к системе, является именно тем, за кого себя выдает
Конфиденциальность информации	гарантия того, что конкретная информация доступна только тому кругу лиц, для кого она предназначена
Криптоанализ	совокупность методов преобразования информации, направленных на раскрытие исходного текста зашифрованного сообщения без доступа к ключу
Криптоаналитическая атака	любая попытка со стороны злоумышленника расшифровать шифртекст для получения открытого текста или зашифровать свой собственный открытый текст для получения правдоподобного шифртекста, не имея подлинного ключа
Криптографическая система (криптосистема)	система защиты информации, основанная на методах криптографии
Криптография	совокупность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать эти данные бесполезными для злоумышленника
Маскировка	метод защиты информации путем ее криптографического закрытия
Надежность АСОИ	гарантия того, что система ведет себя в нормальном и внештатном режимах так, как запланировано
Несанкционированный доступ	получение защищаемой информации заинтересованным субъектом с нарушением установленных правовыми документами или собственником прав или правил доступа к защищаемой информации
Побуждение	метод защиты, состоящий в создании такой обстановки и условий, при которых правила обращения с защищенными данными регулируются моральными и нравственными нормами
Политика безопасности	совокупность норм, правил и практических рекомендаций, регламентирующих работу средств защиты АСОИ от заданного множества угроз безопасности

 

Полнота информации	достаточность сведений для выполнения предусмотренных функций АСОИ
Потоковый шифр	разновидность шифра гаммирования, в которой открытый текст рассматривается, как последовательность бит, а в качестве операции сложения используется сумма по модулю два (XOR)
Принуждение	метод защиты, создающий угрозу материальной, административной и уголовной ответственности за нарушение правил обращения с защищенными данными
Программные средства защиты	средства защиты информации, функционирующие в составе программного обеспечения АСОИ
Расшифрование	процесс обратного преобразования шифртекста в открытый текст
Регламентация	метод защиты, который заключается в разработке и реализации в процессе функционирования АСОИ комплексов мероприятий, создающих такие условия технологического цикла обработки информации, при которых минимизируется риск несанкционированного доступа к информации
Точность	гарантия точного и полного выполнения всех команд
Угроза информационной безопасности	возможные воздействия на АСОИ, которые прямо или косвенно могут нанести ущерб ее безопасности
Угроза нарушения конфиденциальности	угроза информационной безопасности, которая заключается в том, что информация становится известной тому, кто не располагает полномочиями доступа к ней
Угроза нарушения целостности	угроза информационной безопасности, которая включает в себя любое несанкционированное АСОИ умышленное или неумышленное изменение информации, хранящейся в системе или передаваемой из одной подсистемы в другую
Угроза отказа в обслуживании	угроза информационной безопасности, которая возникает всякий раз, когда в результате преднамеренных действий, предпринимаемых санкционированным пользователем или злоумышленником, блокируется доступ к некоторому ресурсу АСОИ

 

 

Угроза раскрытия параметров АСОИ	угроза информационной безопасности защищенной АСОИ, которая заключается в том, что информация о средствах защиты системы становится известной злоумышленнику, что в свою очередь делает возможным реализацию угроз нарушения конфиденциальности, целостности и отказа в обслуживании
Управление	метод защиты информации, представляющий собой регулирование использования всех ресурсов АСОИ в рамках установленного технологического цикла обработки и передачи информации, где в качестве ресурсов рассматриваются технические средства, операционные системы, прикладные программы, базы данных, элементы данных и т.п.
Установление препятствия	метод защиты, физически преграждающий злоумышленнику путь к защищаемой информации
Устойчивость к умышленным сбоям	гарантия того, что при умышленном внесении ошибок в пределах заранее оговоренных норм система будет вести себя так, как оговорено заранее
Ущерб информационной безопасности	нарушение состояния защищенности информации, содержащейся и обрабатывающейся в АСОИ
Уязвимость	свойство АСОИ, которое делает возможным возникновение и реализацию угрозы
Физические средства защиты	разнообразные устройства, приспособления, конструкции, аппараты, изделия, предназначенные для создания препятствий на пути движения злоумышленников
Фундаментальное правило криптоанализа	стойкость шифра должна определяться только секретностью ключа
Целостность информации	гарантия того, что информация сейчас существует в ее исходном виде, то есть при ее хранении или передаче не было произведено несанкционированных изменений
Цель защиты АСОИ	противодействие угрозам безопасности
Шифрование	процесс получения шифртекста, т.е. преобразование открытого текста с целью сделать непонятным его смысл для посторонних
Шифрование гаммированием	метод шифрования, заключающийся в том, что символы открытого текста складываются с символами некоторой случайной последовательности, именуемой гаммой шифра

 

Шифрование заменой (подстановкой)	метод шифрования, заключающийся в том, что символы открытого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее обусловленной схемой замены
Шифрование перестановкой	метод шифрования, заключающийся в том, что символы открытого текста переставляются по определенному правилу в пределах некоторого блока этого текста