Код аутентичности сообщения

Код аутентичности сообщения (message authentication code – MAC) – это функция, которая принимает на вход два аргумента: ключ К фиксированной длины и сообщение М произвольной длины и выдает значение фиксированной длины. Для обеспечения аутентификации сообщения пользователь отсылает не только сообщение М, но и код аутентичности этого сообщения С_K (M).

Код аутентичности сообщения представляет собой число, которое не дает возможности злоумышленнику подделывать сообщения. Применение шифрования не позволяет злоумышленнику читать текст сообщений, но ни в коей мере не мешает ему изменять эти сообщения. Как и функции шифрования код аутентичности сообщения использует секретный ключ К, известный пользователям, но неизвестный злоумышленникам.

В данном случае под МАС понимается некоторый аутентификатор, являющийся определенным способом вычисленным блоком данных, с помощью которого можно проверить целостность сообщения. В некоторой степени симметричное шифрование всего сообщения может выполнять функцию аутентификации этого сообщения. Но в таком случае сообщение должно содержать достаточную избыточность, которая позволяла бы проверить, что сообщение не было изменено. Избыточность может быть в виде определенным образом отформатированного сообщения, текста на конкретном языке и т.п. Если сообщение допускает произвольную последовательность битов (например, зашифрован ключ сессии), то симметричное шифрование всего сообщения не может обеспечивать его целостность, так как при дешифровании в любом случае получится последовательность битов, правильность которой проверить нельзя.

Поэтому гораздо чаще используется критографически созданный небольшой блок данных фиксированного размера, так называемый аутентификатор или имитовставка, с помощью которого проверяется целостность сообщения. МАС вычисляется в тот момент, когда известно, что сообщение корректно. После этого МАС присоединяется к сообщению и передается вместе с ним получателю. Получатель вычисляет МАС, используя тот же самый секретный ключ, и сравнивает вычисленное значение с полученным. Если эти значения совпадают, то с большой долей вероятности можно считать, что при пересылке изменения сообщения не произошло.

Рассмотрим свойства, которыми должна обладать функция МАС. Если длина ключа, используемого при вычислении МАС, равна k, то при условии сильной функции МАС противнику потребуется выполнить 2^k попыток для перебора всех ключей. Если длина значения, создаваемого МАС, равна n, то всего существует 2ⁿ различных значений МАС.

Функция вычисления МАС должна обладать следующими свойствами:

1. Должно быть вычислительно трудно, зная М и С_K (M), найти сообщение М′, такое, что С_K(M) = С_K(M′).

2. Значения С_K(M) должны быть равномерно распределенными в том смысле, что для любых сообщений М и M′ вероятность того, что С_K(M) = С_K(M′), должна быть равна 2^-n, где n – длина значения МАС.

Дата добавления: 2014-01-07