Вспомогательные криптографические протоколы
Отметка о времени создания файла
Существует немало ситуаций, когда людям приходится доказывать, что некий документ уже существовал в определенный момент времени. Например, в споре об авторском праве на изобретение побеждает тот, кто предъявит самую раннюю копию описания сути этого изобретения. Если соответствующая документация оформляется на бумаге, заверенную нотариусом копию документа можно передать на хранение в нотариальную контору. При возникновении конфликта нотариус или другой полномочный представитель юридической конторы засвидетельствует существование документа в определенный момент времени.
В компьютерном мире все значительно сложнее. Файл, в котором хранится документ, может быть скопирован и изменен бессчетное число раз. А поменять отметку о времени последней модификации этого файла по силам даже начинающему пользователю. И никто не сможет просто взглянуть на файл и сказать: "Да, я абсолютно уверен, что данный файл был создан именно 15 марта 1996 г." Необходимо пользоваться специальным криптографическим протоколом, который обладает следующими свойствами:
- файл снабжается отметкой о времени его создания, и эта отметка является неотъемлемой частью файла вне зависимости от физического носителя, используемого для его хранения;
- в файл нельзя внести какие-либо изменения так, чтобы эти изменения остались незамеченными;
- имеющуюся отметку о времени создания файла невозможно поменять на другую.
Отметка о времени создания файла и арбитраж
Файл можно снабдить отметкой о времени его создания при помощи протокола, в котором принимает участие доверенное лицо (Дмитрий):
- Антон передает копию своего документа Дмитрию.
- Дмитрий фиксирует время получения копии документа, которую с этого момента хранит у себя, чтобы предъявить по первому требованию Антона.
Теперь при возникновении разногласий относительно времени создания документа Антон обращается к Дмитрию, который демонстрирует копию документа и дает свидетельские показания о том, когда этот документ был им получен.
Данный протокол позволяет добиться желаемой цели, однако имеет ряд существенных недостатков, связанных с тем, что Антон должен отдать копию своего документа на хранение Дмитрию.
- Любой, кто способен перехватывать информацию, передаваемую Антоном по каналам связи, сможет прочесть этот документ. Даже если Антон шифрует все свои сообщения, его документ скорее всего попадет в компьютерную базу данных Дмитрия. Антону остается только надеяться, что Дмитрий достаточно ответственно относится к защите переданных ему на хранение документов от посягательств посторонних лиц.
- При большом числе клиентов требования к объемам хранимых у Дмитрия данных возрастут неимоверно. То же касается и пропускной способности каналов связи, соединяющих Дмитрия с его клиентами.
- Ошибка при передаче документа на хранение Дмитрию или сбой в его компьютере сведут на нет способность Антона доказать, что этот документ уже существовал в определенный момент времени.
- У Антона могут возникнуть проблемы, когда он попытается найти доверенное лицо, столь же честное, как и неподкупный Дмитрий из описанного выше протокола с арбитражем. И тогда у отчаявшегося Антона вполне может возникнуть непреодолимое желание сговориться с нечистым на руку арбитром и поставить на документ фальшивую отметку о времени его создания.
Чтобы избавиться если не от всех, то хотя бы от большинства перечисленных недостатков, можно прибегнуть к помощи однонаправленных функций:
- Антон вычисляет хэш-значение для своего документа.
- Антон передает вычисленное хэш-значение Дмитрию.
- Дмитрий добавляет к этому хэш-значению отметку о времени его получения и ставит свою цифровую подпись под итоговым документом.
- Дмитрий отсылает подписанное им хэш-значение с проставленной отметкой времени обратно Антону.
Теперь Антону нечего беспокоиться о том, достаточно ли надежно хранит Дмитрий доверенные ему документы. Дмитрию вообще не надо ничего держать в своей базе данных, и, следовательно, сами собой отпадают проблемы, связанные с хранением огромных объемов информации. Антон может сразу проверить полученный от Дмитрия итоговый документ на предмет наличия в нем искажений, внесенных при передаче по каналам связи. Однако по-прежнему нерешенной остается проблема сговора между Антоном и Дмитрием с целью снабдить документ нужной отметкой о времени его создания.