Mundarija

Shifrlash standartlari. Kriptografik kalitlarni boshqarish. Xeshlash funktsiyasi

O’zbekistonning axborotni shifrlash standarti. Ushbu "Ma’lumotlarni shifrlash algoritmi" standarti O’zbekiston aloqa va axborotlashtirish agentligining ilmiy-texnik va marketing tadqiqotlari markazi tomonidan ishlab chiqilgan va unda O’zbekiston Respublikasining "Elektron raqamli imzo xususida"gi va "Elektron xujjat almashinuvi xususida"gi qonunlarining me’yorlari amalga oshirilgan.

Ushbu standart — kriptografik algoritm, elektron ma’lumotlarni himoyalashga mo’ljallangan. Ma’lumotlarni shifrlash algoritmi simmetrik blokli shifr bo’lib, axborotni shifrlash va rasshifrovka qilish uchun ishlatiladi. Algoritm 128 yoki 256 bit uzunligidagi ma’lumotlarni shifrlashda va rasshifrovka qilishda 128, 256, 512 bitli kalitlardan foydalanishi mumkin.

Rossiyaning axborotni shifrlash standarti. Rosssiya Federatsiyasida hisoblash mashinalari, komplekslari va tarmoqlarida axborotni kriptografik o’zgartirish algoritmlariga davlat standarti (GOST 2814-89) joriy etilgan. Bu algoritmlar maxfiylik darajasi ixtiyoriy bo’lgan axborotni hech qanday cheklovsiz shifrlash imkonini beradi. Algoritmlar apparat va dasturiy usullarida amalga oshirilishi mumkin.

Standartda axborotni kriptografik o’zgartirishning quyidagi algoritmlari mavjud:

• 
  oddiy almashtirish;
  
• 
  gammalash;
  
• 
  teskari bog’lanishli gammalash;
  
• 
  imitovstavka.
  

AQSHning axborotni shifrlash standarti. AQSHda davlat standarti sifatida DES(Data Encryption Standart) standarti ishlatilgan. Bu standart asosini tashkil etuvchi shifrlash algoritmi IBM firmasi tomonidan ishlab chiqilgan bo’lib, AQSH Milliy Xavfsizlik Agentligining mutaxasislari tomonidan tekshirilgandan so’ng davlat standarti maqomini olgan. DES standartidan nafaqat federal departamentlar, balki nodavlat tashkilotlar, nafaqat AQSHda, balki butun dunyoda foydalanib kelingan.

Kriptografik kalitlarni boshqarish

Har qanday kriptografik tizim krpitografik kalitlardan foydalanishga asoslangan. Kalit axboroti deganda axborot tarmoqlari va tizimlarida ishlatiluvchi barcha kalitlar majmui tushuniladi. Agar kalit axborotlarining yetarlicha ishonchli boshqarilishi ta’minlanmasa, niyati buzuq odam unga ega bo’lib olib tarmoq va tizimdagi barcha axborotdan hohlaganicha foydalanishi mumkin. Kalitlarni boshqarish kalitlarni generatsiyalash, saqlash va taqsimlash kabi vazifalarni bajaradi. Kalitlarni taqsimlash kalitlarni boshqarish jarayonidagi eng ma’suliyatli jarayon hisoblanadi.

Simmetrik kriptotizimdan foydalanilganda axborot almashinuvida ishtirok etuvchi ikkala tomon avval maxfiy sessiya kaliti, ya’ni almashinuv jarayonida uzatiladigan barcha xabarlarni shifrlash kaliti bo’yicha kelishishlari lozim. Bu kalitni boshqa barcha bilmasligi va uni vaqti-vaqti bilan jo’natuvchi va qabul qiluvchida bir vaqtda almashtirib turish lozim. Sessiya kaliti bo’yicha kelishish jarayonini kalitlarni almashtirish yoki taqsimlash deb ham yuritiladi.

Asimmetrik kriptotizimda ikkita kalit-ochiq va yopiq (maxfiy) kalit ishlatiladi. Ochiq kalitni oshkor etish mumkin, yopiq kalitni yashi-rish lozim. Xabar almashinuvida faqat ochiq kalitni uning haqiqiyligini ta’minlagan holda jo’natish lozim.

Kalitlarni taqsimlashga quyidagi talablar qo’yiladi:

• taqsimlashning operativligi va aniqligi;

• taqsimlanuvchi kalitlarning konfidentsialligi va yaxlitligi.

Kompyuter tarmoqlaridan foydalanuvchilar o’rtasida kalitlarni taqsimlashning quyidagi asosiy usullaridan foydalaniladi.

1. Kalitlarni taqsimlovchi bitta yoki bir nechta markazlardan foydalanish.

2. Tarmoq foydalanuvchilari o’rtasida kalitlarni to’g’ridan-to’g’ri almashish.

Birinchi usulning muammosi shundaki, kalitlarni taqsimlash markaziga kimga, qaysi kalitlar taqsimlanganligi ma’lum. Bu esa tarmoq bo’yicha uzatilayotgan barcha xabarlarni o’qishga imkon beradi. Bo’lishi mumkin bo’lgan suiiste’mollar tarmoq xavfsizligining jiddiy buzilishiga olib kelishi mumkin.

Xeshlash funktsiyasi

Xeshlash funktsiyasi (xesh-funktsiyasi) shunday o’zgartirishki, kirish yo’liga uzunligi o’zgaruvchan xabar M berilganida chišish yo’lida belgilangan uzunlikdagi šator h(M) ќosil bo’ladi. Boshšacha aytganda, xesh-funktsiya h(.) argument sifatida uzunligi ixtiyoriy xabar (xujjat) M ni šabul šiladi va belgilangan uzunlikdagi xesh-šiymat (xesh) H=h(M)ni šaytaradi.

Xeshlash funktsiyasi šuyidagi xususiyatlarga ega bo’lishi lozim:

1. 
   Xesh-funktsiya ixtiyoriy o’lchamli argumentga šo’llanishi mumkin.
   
2. 
   Xesh-funktsiya chišish yo’lining šiymati belgilangan o’lchamga ega.
   
3. 
   Xesh-funktsiya h(x) ni ixtiyoriy "x" uchun yetarlicha oson ќisoblanadi. Xesh-funktsiyani ќisoblash tezligi shunday bo’lishi kerakki, xesh-funktsiya ishlatilganida elektron rašamli imzoni tuzish va tekshirish tezligi xabarning o’zidan foydalanilganiga šaraganda anchagina katta bo’lsin.
   
4. 
   Xesh-funktsiya matn M dagi orasiga šo’yishlar (vstavki), chišarib tashlashlar (vыbrosы), joyini o’zgartirishlar va ќ. kabi o’zgarishlarga sezgir bo’lishi lozim.
   
5. 
   Xesh-funktsiya šaytarilmaslik xususiyatiga ega bo’lishi lozim.
   
6. 
   Ikkita turli xujjatlar (ularning uzunligiga boђliš bo’lmagan ќolda) xesh-funktsiyalari šiymatlarining mos kelishi eќtimolligi juda kichkina bo’lishi shart, ya’ni ќisoblash nuštai nazaridan h(x')=h(x) bo’ladigan x'≠ xni topish mumkin emas.
   

Elektron raqamli imzo va uning zamonaviy turlari

Elektron xujjatlarni tarmoq orqali almashishda ularni ishlash va saqlash xarajatlari kamayadi, qidirish tezlashadi.Ammo, elektron xujjat muallifini va xujjatning o’zini autentifikatsiyalash, ya’ni muallifning xaqiqiyligini va olingan elektron xujjatda o’zgarishlarning yo’qligini aniqlash muammosi paydo bo’ladi.

Elektron xujjatlarni auentifikatsiyalashdan maqsad ularni mumkin bo’lgan jinoyatkorona xarakatlardan himoyalashdir. Bunday xarakatlarga quyidagilar kiradi:

• 
  faol ushlab qolish - tarmoqqa ulangan buzg’unchi xujjatlarni (fayllarni) ushlab qoladi va o’zgartiradi.
  
• 
  Maskarad-abonent S xujjatlarni abonent V ga abonent A nomidan yuboradi;
  
• 
  renegatlik-abonent A abonent V ga xabar yuborgan bo’lsada, yubormaganman deydi;
  
• 
  almashtirish-abonent V xujjatni o’zgartiradi, yoki yangisini shakillantiradiva uni abonent A dan olganman deydi;
  
• 
  takrorlash - abonent A abonent V ga yuborgan xujjatni abonent S takrorlaydi.
  

Jinoyatkorona xarakatlarning bu turlari o’z faoliyatida kompyuter axborot texnologiyalaridan foydalanuvchi bank va tijorat tuzilmalariga, davlat korxona va tashkilotlariga xususiy shaxslarga ancha- muncha zarar yetkazishi mumkin.

Elektron raqamli imzo metodologiyasi xabar yaxlitligini va xabar muallifining xaqiqiyligini tekshirish muammosini samarali hal etishga imkon beradi.

Elektron raqamli imzo telekommunikatsiya kanallari orqali uzatiluvchi matnlarni autentifikatsiyalash uchun ishlatiladi. Raqamli imzo ishlashi bo’yicha oddiy qo’lyozma imzoga o’xshash bo’lib, quyidagi afzalliklarga ega:

- imzo chekilgan matn imzo qo’ygan shaxsga tegishli ekanligini tasdiqlaydi;

- bu shaxsga imzo chekilgan matnga bog’liq majburiyatlaridan tonish imkoniyatini bermaydi;

- imzo chekilgan matn yaxlitligini kafolatlaydi.

Elektron raqamli imzo-imzo chekiluvchi matn bilan birga uzatiluvchi qo’shimcha raqamli xabarning nisbatan katta bo’lmagan sonidir.

Elektron raqamli imzo asimmetrik shifrlarning qaytaruvchanligiga hamda xabar tarkibi, imzoning o’zi va kalitlar juftining o’zaro bog’liqligiga asoslanadi. Bu elementlarning xatto birining o’zgarishi raqamli imzoning haqiqiyligini tasdiqlashga imkon bermaydi. Elektron raqamli imzo shifrlashning asimmetrik algoritmlari va xesh-funktsiyalari yordamida amalga oshiriladi.

Elektron raqamli imzo tizimining qo’llanishida bir- biriga imzo chekilgan elektron xujjatlarni jo’natuvchi abonent tarmog’ining mavjudligi faraz qilinadi. Har bir abonent uchun juft - mahfiy va ochiq kalit generatsiyalanadi. Mahfiy kalit abonentda sir saqlanadi va undan abonent elektron raqamli imzoni shakllantirishda foydalanadi.

Ochiq kalit boshqa barcha foydalanuvchilarga ma’lum bo’lib, undan imzo chekilgan elektron xujjatni qabul qiluvchi elektron raqamli imzoni tekshirishda foydalanadi.

Elektron raqamli imzo tizimi ikkita asosiy muolajani amalga oshiradi:

-raqamli imzoni shakllantirish muolajasi;

-raqamli imzoni tekshirish muolajasi.

Imzoni shakllantirish muolajasida xabar jo’natuvchisining maxfiy kaliti ishlatilsa, imzoni tekshirish muolajasida jo’natuvchining ochiq kalitidan foydalaniladi.

Elektron raqamli imzo tizimining printsipial jihati— foydalanuvchining elektron raqamli imzosini uning imzo chekishdagi maxfiy kalitini bilmasdan qalbakilashtirishning mumkin emasligidir. SHuning uchun imzo chekishdagi maxfiy kalitni ruxsatsiz foydalanishdan ximoyalash zarur. Elektron raqamli imzoning maxfiy kalitini, simmetrik shifrlash kalitiga o’xshab, shaxsiy kalit elituvchisida, himoyalangan holda saqlash tavfsiya etiladi.

Imzo chekiluvchi faylga joylashtiriluvchi elektron raqamli imzo imzo chekilgan xujjat muallifini identifikatsiyalovchi qo’shimcha axborot-ga ega. Bu axborot xujjatga elektron raqamli imzo hisoblanmasidan oldin qo’shiladi. Har bir imzo quyidagi axborotni o’z ichiga oladi:

- imzo chekilgan sana;

- ushbu imzo kaliti ta’sirining tugashi muddati;

- faylga imzo chekuvchi shaxs xususidagi axborot (F.I.SH., mansabi, ish joyi);

- imzo chekuvchining indentifikatori (ochiq kalit nomi);

- raqamli imzoning o’zi.

Elektron raqamli imzoning qator algoritmlari ishlab chiqilgan. 1977 yilda AQSH da yaratilgan RSA tizimi birinchi va dunyoda mashhur elektron raqamli imzo tizimi hisoblanadi va yuqorida keltirilgan printsiplarni amalga oshiradi. Ammo raqamli imzo algoritmi RSA jiddiy kamchilikka ega. U niyati buzuq odamga maxfiy kalitni bilmasdan, xesh-lash natijasini imzo chekib bo’lingan xujjatlarning xeshlash natijalarini ko’paytirish orkali hisoblash mumkin bo’lgan xujjatlar imzosini shakllantirishga imkon beradi.

Ishonchliligining yuqoriligi va shaxsiy kompyuterlarda amalga oshirilishining qulayligi bilan ajralib turuvchi raqamli imzo algoritmli 1984 yilda El Gamal tomonidan ishlab chiqildi. El Gamalning raqamli imzo algoritmi (EGSA) RSA raqamli imzo algoritmidagi kamchiliklardan holi bo’lib, AQSH ning standartlar va texnologiyalarning Milliy universiteti tomonidan raqamli imzoning milliy standartiga asos kabi qabul qilindi.