Задачи и особенности электронно-цифровой подписи

Цифровая подпись для сообщения является числом, зависящим от самого сообщения и от некоторого секретного, известного только подписывающему субъекту, ключа. При этом предполагается, что она должна быть легко проверяемой и что осуществить проверку подписи должен иметь возможность каждый без получения доступа к секретному ключу. При возникновении спорной ситуации, связанной с отказом подписывающего от факта подписи им некоторого сообщения либо с попыткой подделки подписи, третья сторона должна иметь возможность разрешить спор.

Цифровая подпись позволяет решить следующие три задачи:

— осуществить аутентификацию источника сообщения,

— установить целостность сообщения,

— обеспечить невозможность отказа от факта подписи конкретного сообщения.

Использование термина "подпись" в данном контексте оправдано тем, что цифровая подпись имеет много общего с обычной собственноручной подписью на бумажном документе. Собственноручная подпись также решает три перечисленные задачи, однако между обычной и цифровой подписями имеются существенные различия.

Таблица 10. Особенности собственноручной и цифровой подписи.

Собственноручная подпись	Цифровая подпись
Не зависит от подписываемого текста, всегда одинакова	Зависит от подписываемого текста, практически всегда разная
Неразрывно связана с подписывающим лицом, однозначно определяется его психофизическими свойствами, не может быть утеряна	Определяется секретным ключом, принадлежащим подписывающему лицу, может быть утеряна владельцем
Неотделима от носителя (бумаги), поэтому отдельно подписывается каждый экземпляр документа	Легко отделима от документа, поэтому верна для всех его копий
Не требует для реализации дополнительных механизмов	Требует дополнительных механизмов, реализующих алгоритмы ее вычисления и проверки
Не требует создания поддерживающей инфраструктуры	Требует создания доверенной инфрастуктуры сертификатов открытых ключей

Для реализации схемы цифровой подписи необходимы два алгоритма:

— алгоритм вычисления цифровой подписи и

— алгоритм ее проверки.

Главные требования к этим алгоритмам заключаются в исключении возможности получения подписи без использования секретного ключа и гарантировании возможности проверки подписи без знания какой-либо секретной информации.

Надежность схемы цифровой подписи определяется сложностью следующих трех задач:

— подделки подписи, то есть нахождения значения подписи под заданным документом лицом, не являющимся владельцем секретного ключа;

— создания подписанного сообщения, то есть нахождения хотя бы одного сообщения с правильным значением подписи;

— подмены сообщения, то есть подбора двух различных сообщений с одинаковыми значениями подписи.

Принципиальной сложностью, возникающей при использовании цифровой подписи на практике, является проблема создания инфраструктуры открытых ключей.

Сложилась практика заключения договоров между участниками информационного взаимодействия с применением цифровых подписей. В таком договоре должно быть четко указано:

— кто должен нести ответственность в случае, если подписанные сделки не состоятся;

— кто должен нести ответственность в случае, если система окажется ненадежной и будет взломана, то есть будет выявлен факт подделки секретного ключа;

— какова ответственность уполномоченного по сертификатам в случае, если открытый ключ будет сфальсифицирован;

— какова ответственность владельца секретного ключа в случае его утраты;

— кто несет ответственность за плохую реализацию системы в случае повреждения или разглашения секретного ключа;

— каков порядок разрешения споров и т. п.

Имеется несколько принципиально различных подходов к созданию схем цифровой подписи. Их можно разделить на три группы:

1) схемы на основе систем шифрования с открытыми ключами;

2) схемы со специально разработанными алгоритмами вычисления и проверки подписи;

3) схемы на основе симметричных систем шифрования.

Таблица 11. Современные алгоритмы цифровой подписи.

№пп	Название	Схема	Примечание
	DSA	Эль-Гамаля, Шнорра	Стандарт DSS
	ECDSA	Эль-Гамаля, Шнорра, вычисления в группе точек эллиптической кривой над конечным полем	Международный стандарт
	RSA	RSA	Стандарт ISO 979
	ГОСТ 94	Эль-Гамаля, Шнорра	ГОСТ Р 34.10 – 94
	ГОСТ 2001	Эль-Гамаля, Шнорра, вычисления в группе точек эллиптической кривой над конечным полем	ГОСТ Р 34.10 – 2001
	ESIGN	Оригинальная схема, комбинация принципов RSA и DSA	NTT Japan
	СТБ	Эль-Гамаля, Шнорра	Стандарт СТБ 1176.2-99 (республика Беларусь)