تحقیق امضای دیجیتالی

چکیده

ما اکنون در حال سپری کردن عصر اطلاعات هستیم. تعداد افراد و تجارت هایی که هر روز به اینترنت ملحق می شوند به طور بی سابقه ای در حال رشد است. هر روز دسترسی به اینترنت آسان تر و سرعت آن سریع تر می شود و قیمت آن ارزانتر می شود. بسیاری از افراد میزان زیادی از وقت خود را بر روی اینترنت به تبادل اطلاعات و همچنین به تبادلات مالی می پردازند. اینترنت یک شبکه اطلاعاتی باز است. هر کسی می تواند از اینترنت استفاده کند و امکان دارد که از آن برای استخراج اطلاعات از مناطق آسیب پذیر، برای مقاصد سودجویانه و غیر قانونی استفاده کند. در جهان امروز مدیریت اسناد الکترونیکی و ارسال و دریافت اطلاعات الکترونیکی بخش بزرگی از تبلیغات و فعالیت‌های اجرایی را شامل می‌شود. هنوز انتظار می‌رود که استفاده از اطلاعات مبتنی بر کامپیوتر در سطح جهان به طرز قابل توجهی در حال گسترش ‌باشد. یکی از تکنولوژیهایی که موجب افزایش اعتماد گردیده، امضای دیجیتالی می‌باشد. این تکنیک مبتنی بر رمزنگاری باعث به رسمیت شناسی اطلاعات الکترونیکی می شود به طوری که هویت پدیدآورنده سند و جامعیت اطلاعات آن، قابل بازبینی و کنترل می‌باشد.

مقدمه

امروزه کاغذها که حامل اصلی اطلاعات مهم بودند کم کم جای خود را به دیگر راه های تبادل اطلاعات می دهند. در واقع کاغذ دارای معایبی از قبیل انتقال آهسته و پرهزینه اسناد می‌باشد و بایگانی آنها نیز مشکلات زیادی را بوجود می آورد. به تدریچ با پیشرفت فناوری اطلاعات، تبدیل تجارت سنتی به تجارت الکترونیک، تبادل اسناد در این نوع تجارت امری فراگیر شده است. این اسناد اغلب حاوی اطلاعات حساسی مانند قراردادهای حقوقی، فن آوری های محرمانه و یا تبادلات مالی می باشند. برای ممانعت از دستبرد سارقان کامپیوتری که در فضای الکترونیکی همواره مترصد دست اندازی و خواندن مستندات می باشند لازم است این  اسناد به رمز درآورده شوند.

اگر می خواهیم که اسناد ما واقعاً در امان باشند باید آنها را بصورت دیجیتالی امضاء کنیم.

امضاء دیجیتالی یکی از روشهای ایمن سازی اطلاعات است که کاربردی مشابه با امضاء معمولی در معاملات دارد و یکی از روشهای معتبر حفظ امنیت در شبکه می باشد. این روش به خصوص در مساله تجارت الکترونیک که امروزه در جهان صنعت و فن آوری از طرفداران بسیاری برخوردار است، جایگاه ویژه ای دارد.

امضای دیجیتالی چیست ؟

امضای دیجیتالی بر روش‌های رمزنگاری از طریق کلیدهای عمومی و خصوصی مبتنی است. در حال حاضر در کشورهای متعدد و برای کاربردهای گوناگون از صدور ایمیل گرفته تا نقل و انتقالات مالی و امضای اسناد تعهدآور همانند ابزاری که به اطلاعات روح می‌دهد مورد استفاده قرار می‌گیرد و کاربرد آن در شبکه‌های الکترونیکی به یک ضرورت تبدیل شده و در شرایطی که ایمیل‌های ارسال شده به صندوق الکترونیکی یک فرد از لحاظ امنیتی قابل تائید نیست، امضای دیجیتالی این امکان را فراهم می‌کنند تا فرد مورد نظر با اطمینان از لحاظ امنیتی تبادلات خود را انجام دهد.

امضای دیجیتالی امنیت چه چیزی را تامین می کند ؟

تصدیق هویت: تصدیق هویت اطمینان از اینکه شخص یا طرفی که با آن در حال ارتباط هستیم همان کسی است که ما انتظار داریم و خودش می گوید.

محرمانه بودن: اطلاعات درون پیغامها و یا تبادلات محرمانه می شوند و تنها برای اشخاص دریافت کننده و ارسال کننده قابل فهم و خواندن می باشد.

امانت داری: اطلاعاتی که درون پیغام و یا تبادلات وجود دارد در طول مسیر به طور اتفاقی یا عمدی مورد دستبرد قرار نمی گیرند.

غیر قابل انکار بودن: ارسال کننده نمیتواند منکر ارسال پیام یا تبادل مالی شود و دریافت کننده هم نمیتواند منکر دریافت آن شود.  

روش ایجاد امضای دیجیتالی

قبل از آشنائی با نحوه عملکرد یک امضای دیجیتال، لازم است در ابتدا با برخی اصطلاحات مرتبط با این موضوع بیشتر آشنا شویم:

کلیدها (Keys): از کلیدها به منظور ایجاد امضاهای دیجیتال استفاده می گردد. برای هر امضای دیجیتال، یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی وجود دارد. کلید خصوصی، بخشی از کلید است که که شما از آن به منظور امضای یک پیام استفاده می نمائید. کلید خصوصی یک رمز عبور حفاظت شده بوده و نمی بایست آن را در اختیار دیگران قرار داد. کلید عمومی، بخشی از کلید است که امکان استفاده از آن برای سایر افراد وجود دارد. زمانی که کلید فوق برای یک حلقه کلید عمومی (public key ring)  و یا یک شخص خاص ارسال می گردد، آنان با استفاده از آن قادر به بررسی امضای شما خواهند بود.

حلقه کلید (Key Ring): شامل کلید های عمومی است. یک حلقه کلید از کلید های عمومی افرادی که برای شما کلید مربوط  به خود را ارسال نموده و یا کلیدهائی که از طریق یک سرویس دهنده کلید عمومی دریافت نموده اید، تشکیل می گردد. یک سرویس دهنده کلید عمومی شامل کلید افرادی است که امکان ارسال کلید عمومی در اختیار آنان گذاشته شده است.

اثر انگشت: زمانی که یک کلید تائید می گردد در حقیقت منحصربفرد بودن مجموعه ای از حروف و اعداد که اثر انگشت یک کلید را شامل می شوند تائید می گردد.

در زمان انتخاب یک کلید از روی یک حلقه کلید، امکان مشاهده گواهینامه (مجوز) کلید وجود خواهد داشت. دراین رابطه می توان به اطلاعات متفاوتی نظیر صاحب کلید، تاریخ ایجاد و اعتبار کلید دست یافت.

به طور خلاصه برای ایجاد یک امضای دیجیتال، ابتدا امضاء کننده باید از طریق کلید عمومی امضای خود را رمزسازی کرده و سپس آن را ضمیمه پیام داده‌ای کند و برای مخاطب خویش ارسال نماید. مخاطب که اکنون پیام داده‌ای را به همراه امضای دیجیتال آن دریافت کرده، باید امضای رمزنگاری شده را که قابل فهم نیست از داده پیام‌ها جداساخته و از طریق کلید عمومی ارسال کننده، پیام را برای وی ارسال می‌کند تا خود ارسال‌ کننده با کلید خصوصی‌اش آن را رمزگشایی کند. چنانچه نتایج یکسانی حاصل شد، یعنی همان چیزی که امضاء کننده به عنوان امضای دیجیتال برای خود تعریف کرده بود هویدا شد، معلوم می‌شود که اولاً امضای مذکور به نحو صحیحی از سوی امضاءکننده ارسال شده و ثانیاً وی نمی‌تواند ادعا کند که پیام را امضاء نکرده و یا اینکه پیام تغییر یافته است.

بنابراین، به کارگیری امضای دیجیتال شامل دو فرآیند است: مرحله اول ایجاد امضاء توسط ارسال‌کننده پیام توسط کلید خصوصی‌اش است و مرحله بعد نیز شامل فرآیند چک کردن امضای دیجیتال از طریق مراجعه به پیام اصلی و استفاده از کلید عمومی ارسال کننده است.

روش تولید  امضای دیجیتالی

در طول سالها تحقیق در زمینه امنیت کامپیوتر روشها و متد های مختلفی برای امضاهای دیجیتالی ابداع شده است ولی چیزی در همه ی آنها عمومیت دارد این است که همه ی روش های تولید امضای دیجیتالی به ماهیت پیام وابسته اند. روش های زیر از مهم ترین روش های تولید امضای دیجیتالی است:

امضاهای دیجیتالی مبتنی بر چکیده پیام: در این روش متن پیام دست نخورده باقی می ماند و تنها یک امضای چند بایتی به آن اضافه می شود.

امضاهای دیجیتالی کلید متقارن: این امضاها مبتنی بر یک مرکز گواهی امضا هستند.

امضاهای مبتنی بر روش های رمز نگاری کلید عمومی

امضاهای مبتنی بر تبدیل های مستقل از سیستم های رمز نگاری

ویژگیهای امضاهای دیجیتالی

ویژگی‌های مهم امضاهای دیجیتال عبارتند از:

در تولید آنها از اطلاعاتی که به طور منحصر بفرد در اختیار امضا کننده  است استفاده می‌شود.

به طور خودکار و توسط رایانه تولید می‌شوند.

امضاء هر پیام وابسته به کلیه بیتهای پیام است و هر گونه دستکاری و تغییر در متن سند موجب مخدوش شدن امضاء پیام می‌گردد.

امضاء هر سندی متفاوت با امضاء اسناد دیگر است.

باید به راحتی قابل بررسی و تایید باشد تا از جعل و انکار احتمالی آن جلوگیری شود.

حملات ممکن علیه امضای دیجیتال

حمله Key-only : در این حمله، دشمن تنها کلید عمومی امضاء‌کننده را می‌داند و بنابراین فقط توانایی بررسی صحت امضاهای پیام‌هایی را که به وی داده شده‌اند، دارد.

حمله Known Signature : دشمن، کلید عمومی امضاء‌کننده را می‌داند و جفت‌های پیام/امضاء که به ‌وسیله صاحب امضاء انتخاب و تولید شده ‌است را دیده است. این حمله در عمل امکان‌پذیر است و بنابراین هر روش امضایی باید در مقابل آن امن باشد.

حمله Chosen Message : به دشمن اجازه داده می‌شود که از امضاء‌کننده بخواهد که تعدادی از پیام‌های به انتخاب او را امضاء کند. انتخاب این پیام‌ها ممکن است به امضاهای از قبل گرفته ‌شده بستگی داشته باشد. این حمله در غالب حالات، ممکن است غیرعملی به نظر برسد، اما با پیروی از قانون احتیاط، روش امضایی که در برابر آن ایمن است، ترجیح داده می‌شود.

حمله Man-in-the-middle : در این حمله، شخص از موقعیت استفاده کرده در هنگام مبادله کلید عمومی، کلید عمومی خود را جایگزین کرده و برای گیرنده می‌فرستد و بدین‌گونه می‌تواند به پیام‌ها دسترسی داشته باشد بدون اینکه فرستنده و گیرنده، مطلع باشند.