Идентификация и установление подлинности информации на средствах ее отображения и печати

Криптографическое преобразование информации для идентификации и установления подлинности документа во втором случае, когда документ транспортировался по неохраняемой территории с территориально - удаленного объекта или продолжительное время находился на хранении, также является наиболее эффективным средством. Однако при отсутствии необходимого для этой цели оборудования невысокие требования к защите информации иногда позволяют использовать более простые средства идентификации и установления подлинности документов: опечатывание и опломбирование носителей документов с обеспечением их охраны. При этом к носителю должны прилагаться сопроводительные документы с подписями ответственных должностных лиц, заверенными соответствующими печатями.

В компьютерных системах в качестве документов, являющихся продуктом информационной системы и содержащих секретную информацию, могут быть распечатки с печатающих устройств, листинги, перфоленты, а также магнитные ленты, диски и другие долговременные постоянные запоминающие устройства в виде физических носителей.

Здесь необходимо подлинность документа рассматривать с двух позиций:

• получения документа, сформированного непосредственно данной компьютерной системой и на аппаратуре ее документирования;
• получения готового документа с удаленных объектов компьютерной сети или автоматизированной системы управления.

В первом случае подлинность документа гарантируется компьютерной системой, имеющей средства защиты информации от несанкционированного доступа, а также физическими характеристиками печатающих устройств, присущими только данному устройству. Однако в ответственных случаях этого может оказаться недостаточно. Применение криптографического преобразования информации в этом случае является эффективным средством. Информация, закрытая кодом пароля, известным только передающему ее лицу и получателю, не вызывает сомнения в ее подлинности. Если код пароля, применяемый в данном случае, используется только передающим лицом и вводится им лично, можно утверждать, что пароль является его личной подписью.

При неавтоматизированном обмене информацией подлинность документа удостоверяется личной подписью человека, автора (авторов) документа. Проверка подлинности документа в этом случае обычно заключается в визуальной проверке совпадения изображения подписи на документе с образцом подлинника. При этом подпись располагается на одном листе вместе с текстом или частью текста документа, подтверждая тем самым подлинность текста. В особых случаях при криминалистической экспертизе проверяются и другие параметры подлинности документа.

При автоматизированной передаче документов по каналам связи, расположенным на неконтролируемой территории, меняются условия передачи документа. В этих условиях даже если сделать аппаратуру, воспринимающую и передающую изображение подписи автора документа, его получатель получит не подлинник, а всего лишь копию подписи, которая в процессе передачи может быть подвергнута повторному копированию для использования при передаче ложного документа. Поэтому при передаче документов по каналам связи в компьютерной сети используется криптографическое преобразование информации и специальная технология по стандарту цифровой подписи.

Область использования цифровой подписи чрезвычайно широка: от проведения финансовых и банковских операций до контроля за выполнением международных договоров и охраны авторских прав.

При этом участники обмена документами нуждаются в защите от следующих преднамеренных несанкционированных действий:

• отказа отправителя от переданного сообщения;
• фальсификации (подделки) получателем полученного сообщения;
• изменения получателем полученного сообщения;
• маскировки отправителя под другого абонента.

Обеспечение защиты каждой стороны, участвующей в обмене, осуществляется с помощью введения специальных протоколов. Для верификации сообщения протокол должен содержать следующие обязательные положения:

• отправитель вносит в передаваемое сообщение свою цифровую подпись, представляющую собой дополнительную информацию, зависящую от передаваемых данных, имени получателя сообщения и некоторой закрытой информации, которой обладает только отправитель;
• получатель сообщения должен иметь возможность удостовериться, что полученная в составе сообщения подпись есть правильная подпись отправителя;
• получение правильной подписи отправителя возможно только при использовании закрытой информации, которой обладает только отправитель;
• для исключения возможности повторного использования устаревших сообщений верификация должна зависеть от времени.

Подпись сообщения представляет собой способ шифрования сообщения с помощью криптографического преобразования. Закрываемым элементом в преобразовании является код ключа. Если ключ подписи принадлежит конечному множеству ключей, если это множество достаточно велико, а ключ подписи определен методом случайного выбора, то полная проверка ключей подписи для пар сообщение - получатель с компьютерной точки зрения эквивалентна поиску ключа. Практически подпись является паролем, зависящим от отправителя, получателя и содержания передаваемого сообщения. Для предупреждения повторного использования подпись должна меняться от сообщения к сообщению. Получатель сообщения, несмотря на неспособность составить правильную подпись" отправителя, тем не менее должен иметь возможность удостоверить для себя ее правильность или неправильность. Поскольку вопрос обеспечения подлинности передаваемых документов и сообщений более актуален для территориально - рассредоточенных информационных систем и тесно связан с принципами построения в них системы защиты информации, его решение рассмотрено в следующих разделах, посвященных сетям и автоматизированным системам управления как составляющим информационных систем.

В компьютерных системах с централизованной обработкой информации и относительно невысокими требованиями к защите установление ее подлинности на технических средствах отображения и печати гарантируется наличием системы защиты информации данной компьютерной системы. Однако с усложнением компьютерных систем по причинам, указанным выше, вероятность возникновения несанкционированного доступа к информации и ее модификации существенно увеличивается. Поэтому в более ответственных случаях отдельные сообщения или блоки информации подвергаются специальной защите, которая заключается в создании средств повышения достоверности информации и криптографического преобразования. Установление подлинности полученной информации, включая отображение на табло и терминалах, заключается в контроле положительных результатов обеспечения достоверности информации и результатов дешифрования полученной информации до отображения ее на экране. Подлинность информации на средствах ее отображения тесно связана с подлинностью документов. Поэтому все положения, приведенные в предыдущем подразделе, справедливы и для обеспечения подлинности ее отображения. Достоверность информации на средствах отображения и печати в случае применения указанных средств защиты зависит от надежности функционирования средств, доставляющих информацию на поле отображения после окончания процедур проверки ее достоверности. Чем ближе к полю отображения (бумажному носителю) эта процедура приближается, тем достовернее отображаемая информация.

Глава 7. Криптографическое преобразование информации.

Краткий обзор и классификация методов шифрования информации

Защита информации методом криптографического преобразования заключается в преобразовании ее составных частей (слов, букв, слогов, цифр) с помощью специальных алгоритмов либо аппаратных решений и кодов ключей, т. е. в приведении ее к неявному виду. Для ознакомления с шифрованной информацией применяется обратный процесс: декодирование (дешифрование). Использование криптографии является одним из распространенных методов, значительно повышающих безопасность передачи данных в компьютерных сетях, данных, хранящихся в устройствах памяти, и при обмене информацией между удаленными объектами.

Для преобразования (шифрования) обычно используется некоторый алгоритм или устройство, реализующее заданный алгоритм, которые могут быть известны широкому кругу лиц. Управление процессом шифрования осуществляется с помощью периодически меняющегося кода ключа, обеспечивающего каждый раз оригинальное представление информации при использовании одного и того же алгоритма или устройства. Знание ключа позволяет просто и надежно расшифровать текст. Однако без знания ключа эта процедура может быть практически невыполнима даже при известном алгоритме шифрования.

Даже простое преобразование информации является весьма эффективным средством, дающим возможность скрыть ее смысл от большинства неквалифицированных нарушителей.

Структурная схема шифрования информации представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Шифрование информации

Коды и шифры использовались в течение многих веков задолго до появления компьютера. Между кодированием и шифрованием не существует отчетливой разницы. Заметим только, что в последнее время на практике слово "кодирование" применяют в целях цифрового представления информации при ее обработке на технических средствах, а "шифрование" — при преобразовании информации в целях защиты от несанкционированного доступа. В настоящее время некоторые методы шифрования хорошо проработаны и являются классическими.

Классификация криптографических методов преобразования информации приведена на рис. 2.

Для построения средств защиты информации от несанкционированного доступа необходимо иметь представление о некоторых традиционных методах шифрования: подстановки, перестановки, комбинированных и др.

Основные требования, предъявляемые к методам защитного преобразования:

1. применяемый метод должен быть достаточно устойчивым к попыткам раскрыть исходный текст, имея только зашифрованный текст;

2. объем ключа не должен затруднять его запоминание и пересылку;

3. алгоритм преобразования информации и ключ, используемые для шифрования и дешифрования, не должны быть очень сложными: затраты на защитные преобразования должны быть приемлемы при заданном уровне сохранности информации;

4. ошибки в шифровании не должны вызывать потерю информации. Из-за появления ошибок передачи шифрованного сообщения по каналам связи не должна исключаться возможность надежной расшифровки текста на приемном конце;

5. длина зашифрованного текста не должна превышать длину исходного текста;

6. необходимые временные и стоимостные ресурсы на шифрование и дешифрование информации определяются требуемой степенью защиты информации.

Рис. 2. Классификация криптографических методов преобразования информации

Перечисленные требования характерны в основном для традиционных средств защитных преобразований. С развитием устройств памяти, позволяющих с большей плотностью записывать и надежно хранить длительное время большие объемы информации, ограничение на объем ключа может быть значительно снижено. Появление и развитие электронных элементов позволили разработать недорогие устройства, обеспечивающие преобразование информации.

Однако увеличение скоростей передачи информации пока еще значительно отстает от скорости ее обработки. Это несоответствие позволяет в значительной мере ослабить требование 3 без ущерба для практически достижимой скорости передачи. В условиях применения компьютеров снизились актуальность и жесткость требования 4. Действительно, при существующей надежности аппаратуры и развитых методах обнаружения и исправления ошибок это требование может быть снижено. Кроме того, технология передачи данных, принятая в компьютерных сетях и автоматизированных системах управления, предусматривает повторную передачу информации в случае обнаружения ошибок передачи сообщения.

Множество современных методов защитных преобразований можно классифицировать на четыре большие группы: перестановки, замены (подстановки), аддитивные и комбинированные методы.

Методы перестановки и подстановки обычно характеризуются короткой длиной ключа, а надежность их защиты определяется сложностью алгоритмов преобразования.

Для аддитивных методов характерны простые алгоритмы преобразования, а их надежность основана на увеличении длины ключа.

Все перечисленные методы относятся к так называемому симметричному шифрованию: один и тот же ключ используется для шифрования и дешифрования.

Кроме это используются методы несимметричного шифрования: один ключ для шифрования (открытый), второй — для дешифрования (закрытый).

Методы перестановки.

Суть методов перестановки состоит в том, что входной поток исходного текста делится на блоки, в каждом из которых выполняется перестановка символов.

Перестановки в классической криптографии обычно получаются в результате записи исходного текста и чтения шифрованного текста по разным путям геометрической фигуры.

<

Рис. 3. Вариант схемы маршрутов

Простейшим примером перестановки являются запись исходного текста по строкам некоторой матрицы и чтение его по столбцам этой матрицы. Последовательность заполнения строк и чтения столбцов может быть любой и задается ключом. Таким образом, для матрицы размерностью 8x8 (длина блока 64 символа) возможно 1,6x10⁹ ключей, что позволяет на современных компьютерах путем перебора расшифровать заданный текст. Однако для матрицы размерностью 16x16 (длина блока 256 символов) имеется 1,4х10²⁶ ключей, и перебор их с помощью современных средств весьма затруднителен.

Примером применения метода перестановки может быть также восьмиэлементная таблица (рис. 3), обладающая совокупностью маршрутов, носящих название маршрутов Гамильтона. Последовательность заполнения таблицы каждый раз соответствует нумерации ее элементов. Если длина шифруемого текста не кратна числу элементов, то при последнем заполнении в свободные элементы заносится произвольный символ. Выборка из таблицы для каждого заполнения может выполняться по своему маршруту, при этом маршруты могут использоваться как последовательно, так и в порядке, задаваемом ключом.

Для методов перестановки характерны простота алгоритма, возможность программной реализации и низкий уровень защиты, так как при большой длине исходного текста в шифрованном тексте проявляются статистические закономерности ключа, что и позволяет его быстро раскрыть. Другой недостаток этих методов — легкое раскрытие, если удается направить в систему для шифрования несколько специально подобранных сообщений. Так, если длина блока в исходном тексте равна К символам, то для раскрытия ключа достаточно пропустить через шифровальную систему К-1 блоков исходного текста, в которых все символы, кроме одного, одинаковы.

Существуют и другие способы перестановки, которые можно реализовать программным и аппаратным путем. Например, реализованный аппаратным путем блок перестановки, который для преобразования информации использует электрические цепи, по которым она передается параллельным способом (рис. 4). Преобразование текста заключается в "перепутывании" порядка разрядов в цифровой кодограмме путем изменения электрического монтажа схемы в блоке. Для дешифрации на приемном пункте устанавливается другой блок, восстанавливающий порядок цепей.

Рис. 4. Блок перестановок

Дата добавления: 2014-12-08