2. Распределение ключей

При использовании симметричной криптосистемы две вступающие в инфор­мационный обмен стороны должны сначала согласовать секретный сессионный ключ, то есть ключ для шифрования всех сообщений, передаваемых в процессе обмена. Этот ключ должен быть неизвестен всем остальным, и его необходимо периодически обновлять одновременно у отправителя и получателя. Процесс со­гласования сессионного ключа называют также обменом или распределением ключей.

Асимметричная криптосистема предполагает использование двух ключей -открытого и закрытого (секретного). Открытый ключ можно разглашать, а за­крытый надо хранить в тайне. При обмене сообщениями необходимо пересылать только открытый ключ, обеспечив его подлинность.

К распределению ключей предъявляются следующие требования:

• оперативность и точность распределения;

• конфиденциальность и целостность распределяемых ключей.

Для распределения ключей между пользователями компьютерной сети исполь­зуются следующие основные способы [95]:

1. Использование одного или нескольких центров распределения ключей.

2. Прямой обмен ключами между пользователями сети.

Проблемой первого подхода является то, что центру распределения ключей известно, кому и какие ключи распределены, и это позволяет читать все сообще­ния, передаваемые по сети. Возможные злоупотребления могут существенно на­рушить безопасность сети. При втором подходе проблема состоит в том, чтобы надежно удостовериться в подлинности субъектов сети.

Задача распределения ключей сводится к построению такого протокола распре­деления ключей, который обеспечивает:

• взаимное подтверждение подлинности участников сеанса;

• подтверждение достоверности сеанса;

• использование минимального числа сообщений при обмене ключами.

Характерным примером реализации первого подхода является система аутен­тификации и распределения ключей Kerberos.

Остановимся подробнее на втором подходе - прямом обмене ключами между пользователями сети.

При использовании для защищенного информационного обмена криптосисте­мы с симметричным секретным ключом два пользователя, желающие обменяться криптографически защищенной информацией, должны обладать общим секрет­ным ключом. Эти пользователи должны обменяться общим ключом по каналу связи безопасным образом. Если пользователи меняют ключ достаточно часто, то доставка ключа превращается в серьезную проблему.

Для решения этой проблемы можно применить два основных способа:

1. Использование асимметричной криптосистемы с открытым ключом для за­щиты секретного ключа симметричной криптосистемы.

2. Использование системы открытого распределения ключей Диффи-Хеллмана.

Реализация первого способа осуществляется в рамках комбинированной крип­тосистемы с симметричными и асимметричными ключами. При таком подходе симметричная криптосистема применяется для шифрования и передачи исходно­го открытого текста, а асимметричная криптосистема с открытым ключом - для шифрования, передачи и последующего расшифрования только секретного клю­ча симметричной криптосистемы.

Второй способ безопасного распространения секретных ключей основан на применении алгоритма открытого распределения ключей Диффи-Хеллмана. Этот алгоритм позволяет пользователям обмениваться ключами по незащищен­ным каналам связи.