Yahalom

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Криптографические обозначения, используемые в протоколах проверки подлинности и обмена ключами
Идентификаторы Алисы (Alice), инициатора сессии
Идентификатор Боба (Bob), стороны, с которой устанавливается сессия
Идентификатор Трента (Trent), доверенной промежуточной стороны
Открытые ключи Алисы, Боба и Трента
Секретные ключи Алисы, Боба и Трента
Шифрование данных ключом Алисы, либо совместным ключом Алисы и Трента
Шифрование данных ключом Боба, либо совместным ключом Боба и Трента
Шифрование данных секретными ключами Алисы, Боба (цифровая подпись)
Порядковый номер сессии (для предотвращения атаки с повтором)
Случайный сеансовый ключ, который будет использоваться для симметричного шифрования данных
Шифрование данных временным сеансовым ключом
Метки времени, добавляемые в сообщения Алисой и Бобом соответственно
Случайные числа (nonce), которые были выбраны Алисой и Бобом соответственно

Yahalom — симметричный протокол распределения ключей с доверенным сервером. Протокол Yahalom можно рассматривать как улучшенную версию протокола Wide-Mouth Frog. Данный протокол «перекладывает» генерацию нового сессионного ключа на сторону доверенного центра, а также использует случайные числа для защиты от атак повтором[1].

Описание[править | править код]

Взаимодействие участников протокола Yahalom

При симметричном шифровании, предполагается, что секретный ключ, который принадлежит клиенту, известен только ему и некоторой третьей доверенной стороне — серверу аутентификации. В процессе сеанса протокола клиенты Алиса и Боб получают от сервера аутентификации Трента новый секретный сессионный ключ для шифрования взаимных сообщений в текущем сеансе связи. Реализация протокола[2]:

Первым сообщение Алиса инициирует сеанс, пересылая Бобу свой идентификатор и некоторое случайное число :

Получив сообщение от Алисы, Боб объединяет идентификатор Алисы , случайное число Алисы и своё случайное число и шифрует созданное сообщение общим с Трентом ключом. После добавления к этому сообщению своего идентификатора Боб отправляет полученное сообщение Тренту:

Трент расшифровывает сообщение сообщение Боба и создаёт два сообщения. Первое сообщение включает в себя идентификатор Боба , сгенерированный Трентом сессионный ключ , случайное число Алисы и случайное число Боба . Данное сообщение шифруется общим с Алисой ключом. Первое сообщение имеет вид:

Второе сообщение шифруется общим ключом для Трента и Боба и включает в себя идентификатор Алисы  и сгенерированный Трентом сессионный ключ . Второе сообщение имеет вид:

Трент пересылает Алисе оба созданные сообщения:

Алиса получает два сообщения от Трента и расшифровывает первое из них. Расшифровав сообщение, Алиса извлекает сессионный ключ и убеждается, что случайное число переданное Трентом совпадает со случайном числом переданным Бобу на первом этапе . После этого Алиса отправляет два сообщения Бобу. Первое сообщение является полученное от Трента сообщением, зашифрованным общим ключом для Трента и Боба. Данное сообщение состоит из идентификатора Алисы и сессионного ключа :

Второе сообщение является зашифрованным с помощью сгенерированного Трентом сессионного ключа случайное число Боба :

Оба сообщения Алиса отправляет Бобу:

Боб расшифровывает первое сообщение и извлекает сессионный ключ . С помощью извлечённого сессионного ключа Боб расшифровывает второе сообщение и получает случайное число . Боб сверяет полученное от Алисы число со случайным числом отправленным на втором этапе. После описанных действий стороны могут использовать новый сессионный ключ [2]}.

Протокол Yahalom помимо генерации сессионного ключа обеспечивает аутентификацию сторон:

  • Аутентификация Алисы перед Бобом происходит на четвёртом этапе , когда Боб может проверить возможность Алисы зашифровать известные только ей и Тренту случайное число на ключе .
  • Аутентификация Боба перед Алисой происходи на третьем этапе , когда Трент показывает Алисе, что он получил случайное число именно от Боба (поскольку в сообщении присутствует идентификатор Боба )[1].

В результате протокола Yahalom Алиса и Боб убеждены, что общаются друг с другом, а не с неизвестной третьей стороной. В отличие от протокола Wide-Mouth Frog стороны имеют возможность убедиться, что промежуточный сервер генерирует общий секретный ключ именно для них двоих, а не для какой-то третьей стороны (хотя от полной компрометации доверенной стороны этот протокол не защищает)[2].

Уязвимости протокола[править | править код]

Протокол Yahalom имеет ряд уязвимостей, которыми могут воспользоваться злоумышленники.

  • В рамках протокола Боб никак не продемонстрировал, что он успешно получил новый сессионный ключ и может им пользоваться. Сообщение от Алисы на четвёртом этапе могло быть перехвачено или изменено злоумышленниками. Но никакого ответа Алиса от Боба уже не ожидает и уверена, что протокол завершился успешно.
  • На третьем этапе Трент не включает случайное число в сообщение , что позволяет Алисе заставить Боба принять старый сессионный ключ[3]. При этом протокол будет выглядеть следующем образом:

Трент генерирует новый сессионный ключ


Алиса использует старый сессионный ключ и отправляет сообщение

из старого сеанса протокола

Модификация протокола[править | править код]

В статье 1989 году Берроуз (англ. Michael Burrows), Абади (англ. Martin Abadi), Нидхэм (англ. Roger Needham) предложили свой вариант протокола Yahalom:

В данном варианте протокола нет необходимости использовать несертифицированный ключ, поскольку своевременность последнего сообщения гарантируется случайным числом . Исчезает необходимость шифрования случайного числа Боба на втором этапе и в первом сообщении третьего этапа . В результате получается тот же результат, но с меньшим количеством шифрования[4].

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]