В. В. Стригунов введение в компьютерные сети

Дайджест сообщения (хеш-код, «отпечаток пальца» сообщения) – это строка бит фиксированной длины, которая вычисляется из сообщения с по- мощью хеш-функции.
Хеш-функция представляет собой однонаправленную криптографиче-

скую функцию H , которая применяется к сообщению ^M произвольной дли- ны и возвращает значение ^h фиксированной длины (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Схема хеш-функции

Основные требования, которые предъявляются к криптографическим хеш-функциям:

1. 
   Для любого M вычисление быстро.
   

^{H (M )} должно выполняться относительно

2. 
   При известном h должно быть трудно (практически невозможно)
   

найти M , для которого h  H (M ) .

3. 
   При известном сообщении M должно быть трудно найти другое со-
   

общение ^{M   M} , такое, что H (M ^)  H (M ) .

4. 
   Должно быть трудно найти какую-либо пару различных сообщений
   

^M и M ^ , для которых H (M ^)  H (M ) .

Первые два требования устанавливают однонаправленность хеш- функции: легко вычислить значение хеш-функции ^h по сообщению M , но трудно получить сообщение M , зная только значение ^h . Знание дайджеста не дает возможности восстановить исходное сообщение, но зато позволяет проверить целостность данных. Четвертое требование является более силь- ным, чем третье (т. е. при выполнении четвертого автоматически выполняет- ся и третье).

Хеш-функции используются также для необратимого шифрования паро- лей. В большинстве случаев парольные фразы не хранятся в исходном виде,

а хранятся лишь их хеш-коды. Хранить исходные пароли небезопасно, по- скольку злоумышленник может получить к ним доступ, а при хранении хеш- значений он не сможет обратить их в первоначальный вид. В ходе процеду- ры проверки введенного пользователем пароля вычисляется его хеш-код и сравнивается с сохранённым.
В настоящее время предложены и практически используются хеш- функции MD5, SHA-1, SHA-256, SHA-512, RIPEMD-160, алгоритм российского стандарта ГОСТ Р 34.11–2012 и др.
Теперь с использованием хеш-функции процесс подписи документа бу- дет выглядеть так (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Схема электронной подписи документа

Рассмотрим порядок действий:

1. 
   Боб вычисляет значение дайджеста документа.
   
2. 
   Боб шифрует этот дайджест своим личным ключом, таким образом
   

подписывая документ.

3. 
   Боб отправляет Алисе документ и электронную цифровую подпись (зашифрованное значение дайджеста).
   
4. 
   Алиса вычисляет дайджест документа, присланного Бобом.
   
5. 
   Далее расшифровывает подписанное значение дайджеста с помощью открытого ключа Боба. Если подписанное значение дайджеста совпадает с рассчитанным, то цифровая подпись верна и сообщение не было подвергну- то никаким изменениям (рис. 3.13).
   

Чтобы избежать атаки повторного использования в цифровую подпись дополнительно включают метку времени – дату и время подписания доку- мента.

5.