Развитие методов и средств обеспечения целостности и конфиденциальности регистрируемой информации системы информационной безопасности организации воздушного движения

• Автор: Лёвин, Валерий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Введение

1. Постановка задачи, эллиптическая кривая, исследование протоколов и

стандартов цифровой подписи, обеспечивающих целостность и конфиденциальность регистрируемой информации.

1.1. Постановка задачи.

1.2. Цифровая подпись и однонаправленные хешфункции в задаче обеспечения целостности и конфиденциальности цифровой информации

1.3. Протоколы и стандарты цифровой подписи, особенности и выявленные недостатки .

1.4. Выводы и основные этапы решения поставленных задач.

2. Кодирование данных точками эллиптических кривых

2.1. Анализ спектра конечного поля и теорема симметрии

2.2. Детерминированный алгоритм кодирования конечных алфавитов точками эллиптических кривых
2.3. Вероятностный алгоритм кодирования конечных алфавитов точками эллиптических кривых.
3. Получение формулы расчета размеров ключей в протоколах цифровой
подписи целевой системы
3.1. Понятие сложности алгоритма цифровой подписи
3.2. Анализ сложности решения задачи дискретного логарифмирования в мультипликативной группе конечного поля.
3.3. Анализ сложности решения задачи дискретного логарифмирования в группе точек эллиптической кривой
3.4. Сравнительный расчет соотношения сложности задач дискретного логарифмирования на эллиптической кривой и в мультипликативной группе конечного поля.
4. Модификация однонаправленных хешфункций с целью повышения
эффективности их программноаппаратных реализаций
4.1. Анализ трудоемкости основных атак на однонаправленные хешфункции .
4.2. Повышение устойчивости однонаправленных хешфункций, на основе совершенствования метода Шпайера
4.3. Внутреннее повышение устойчивости однонаправленных хешфункций .
4.4. Построение реализаций хешфункций на основе модифицированных стандартов блочного шифрования
5. Совершенствование и описание программных реализаций схем цифровой подписи на основе эллиптических кривых, решающих поставленные в рамках целевой системы задачи
5.1. Совершенствование и реализация алгоритма цифровой подписи Эль Гамаля на основе эллиптических кривых устойчивого к изначальной фальсификации подписываемой информации
5.2. Совершенствование и описание реализации алгоритма цифровой подписи с восстановлением на основе эллиптических кривых
5.3. Реализация алгоритма цифровой подписи Шиорра на основе эллиптических кривых с целью построения эффективной схемы слепой подписи
5.4. Построение и реализация алгоритма слепой цифровой подписи на основе эллиптических кривых
5.5. Реализация алгоритма цифровой подписи на основе эллиптических кривых устойчивого к внедрению скрытых каналов передачи данных.
5.6. Описание программноаппаратного комплекса
Заключение Ю
Список литературы


Совервюнствоваиие стандартов цифровой подписи на основе эллиптических кривых, решающих задачу обеспечения целостности и конфиденциальности цифровой информации в процессе ее сбора, хранения и передачи в рамках системы информационной безопасности организации воздушного движения. Исследование модели эллиптической кривой с целыо получения формулы, позволяющей разработчику повысить точность определения размеров используемых в протоколах цифровой подписи автоматизированной системы управлении ключей. Построение алгоритмов кодирования данных точками эллиптических кривых, пригодных для применения в системах реального времени. Создание математических методов совершенствования и модификации однонаправленных хешфункций с целыо повышения их эффективности при программноаппаратных реализациях. Разработка и тестовые испытания комплекса программноаппаратных средств, решающих задачу обеспечения целостности и конфиденциальности цифровой информации в процессе ее сбора, хранения и передачи, и отвечающих требованиям системы информационной безопасности организации воздушного движения. Цель настоящей работы и перечисленные задачи соответствуют областям исследований в сфере информационной безопасности, а именноразвитию моделей и методов обеспечения целостности и конфиденциальности цифровой информации для формирования на их основе программных средств противодействия нарушениям конфиденциальности и целостности информации, циркулирующей в автоматизированных системах организации воздушного движения с целыо предотвращения и расследования авиационных происшествий. Эти исследования отражены в п. Паспорта специальности Методы и системы защиты информации, информационная безопасность. Задачи обеспечения целостности достоверности и конфиденциальности аутентичности цифровой информации являются одними из ключевых в информационной безопасности подконтрольного объекта. При разработке системы управления АСУП НПО, в целях правильности процесса отдачи различных команд, возможности обеспечения полной достоверности цифровой информации при расследовании авиационных происшествий и безопасности организации воздушного движения, особое внимание уделяется доказательно обоснованным алгоритмам, позволяющим решить вышеперечисленные задачи. Другой, не менее важной смежной задачей, подлежащей решению, является организация эффектиного и безопасного ключевого обмена. При реализации подобного ключевого обмена необходимо конструктивно решить задачи нехватки ключей, отсечения иедоворе1шойстороны, обеспечения должного уровня информационной безопасности на протяжении всего срока эксплуатации системы подобной системы управления. Разрабатываемые решения должны позволять строить эффективные программные и аппаратные реализации, способные работать в масштабах реального времени. Так, например, стационарные, мобильные и высокомобильные комплексы регистрации цифровой информации, работающие в реальном масштабе времени, должны предоставлять возможность оперативной аутентификации информации разных типов и уровня секретности. Применение в АСУП ППС зарубежных стандартов обеспечения целостности и конфиденциальности неприемлемо. VIя более точного понимания цели настоящей диссертационной работы целесообразно привести анализ существующих алгоритмов решения поставленных задач, подчеркнув имеющиеся в них недостатки. В качестве подобных алгоритмов в работе рассматриваются схемы цифровых подписей 1, устройство которых успешно применяется при решении большинства смежных практических задач. При решении поставленных задач, необходимо учитывать имеющиеся требования, подставленные выше. По этой причине, цифровая подпись это нечто большее чем метка документа, эго идентификатор документа полученный в соответствии с некоторым протоколом правилом, имеющий полновесную юридическую силу. Следовательно, при исследовании протоколов цифровой подписи, целесообразно изучать не только непосредственно асимметричный алгоритм подписи, но и все сопутствующие выработке уникальной цифровой подписи алгоритмы. Совокупность подобных алгоритмов сформировано автором в единый метод цифровой подписи. Для дальнейшего анализа автору понадобятся несколько вспомогательных общепринятых обозначений. Определение 1. Л пространство текстов . V пространство подписываемых значений ii .