27 marzo 2008
Dott. Ernesto Batteta
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Le minacce nello scambio dei documenti
Crittografia
Firma digitale
Sempronio
Tizio
originale
Intercettare un messaggio e modificarne i contenuti
modificato
Caio
Sempronio
Tizio
Caio
Inviare un messaggio sotto falso nome
Tizio
Caio
Ripudiare un messaggio inviato
Sempronio
Tizio
Caio
Intercettare un messaggio e leggerne i contenuti
3)
Integrità
Autenticità
Non ripudio
4)
Confidenzialità
1)
2)
L’impronta digitale del documento è una
stringa di dati ottenuta con una funzione
matematica detta “hash”.
Sintetizza il documento in modo univoco.
Basta variare un solo carattere nel
documento per avere due impronte
completamente diverse.
Verifica di integrità:
H == hash(M)
Non garantisce l’autenticit à
(un intruso può sostituire M e
ricalcolare H)
Hashing usato oggi:
algoritmo SHA1 (Secure
Hashing Algorithm)
Una funzione di hash
riduce un input di
lunghezza variabile
(arbitraria) M (<264)ad
un output di
lunghezza fissa H
H = hash(M)
Praticamente impossibile
determinare due input che
producono lo stesso
output
P=1/2160
Impossibilità di
dedurre l’input M
dall’output H
10 tentativi al secondo x 1.000 anni = 238
Scienza che studia gli algoritmi matematici
idonei a trasformare reversibilmente, in
funzione di una variabile detta chiave, il
contenuto informativo di un documento o di
un messaggio, in modo da nasconderne il
significato
SIMMETRICA
ASIMMETRICA
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Unica chiave per codifica/decodifica
Mittente e destinatario devono disporre di un canale “sicuro” con
cui scambiarsi la chiave
Chiave nota esclusivamente a mittente e destinatario (una chiave
per ciascuna coppia di utenti)
Per far comunicare n utenti tra di loro servono [ n(n-1)/2 ] chiavi
(es. 5 utenti e 10 chiavi; 100 utenti e 4.950 chiavi)
Sostituzione delle chiavi solo se scoperte da terzi
Testo
originale
chiave
Testo
crittografato
•“Sono un messaggio”
•Aggiungi 1 al codice ascii
•“Tpop!vo!epdvnfoup”
s
o
n
o
u
n
d
o
c
u
m
e
n
t
o
115 111 110 111 32 117 110 32 100 111 99 117 109 101 110 116 111
t
p
o
p
!
v
o
!
e
p
d
v
n
f
o
u
p
116 112 111 112 33 118 111 33 101 112 100 118 110 102 111 117 112
Vantaggi
Svantaggi
+
-
Prevede una coppia di chiavi crittografiche, una privata ed una
pubblica, da utilizzarsi per la sottoscrizione dei documenti
informatici. Pur essendo univocamente correlate, dalla chiave
pubblica non è possibile risalire a quella privata che deve essere
custodita dal titolare
Chiave privata
deve essere conosciuta solo
dal titolare e viene
utilizzata per apporre la
firma sul documento
Chiave pubblica
Deve essere resa pubblica
e viene utilizzata per
verificare la firma digitale
apposta sul documento
informatico dal titolare
della coppia di chiavi
Vantaggi
Svantaggi
+
-
L’utente dispone di due chiavi accoppiate, una per l’operazione di
cifratura (Kc) ed una per quella di decifratura (Kd)
Cifratura: si elabora il messaggio M e la chiave Kc con un opportuno
algoritmo ottenendo un cifrato X
X = cifra(Kc,M)
Decifratura: disponendo della chiave Kd corrispondente a Kc `e
possibile
riconvertire il cifrato X nel testo originale M mediante un’operazione
inversa
M = decifra(Kd,X)
•Solo mediante Kd è possibile decifrare ciò che è stato cifrato con Kc
•le due chiavi non possono essere calcolate l’una dall’altra in tempo
ragionevole,
•non è possibile inferire la chiave Kd dal cifrato
Comunicazione riservata
• la chiave di cifratura Kc = Kp `e resa pubblica,
• quella di decifratura Kd = Ks `e mantenuta segreta o privata
Firma
• La chiave di decifratura Kd = Kp è pubblica, quella di cifratura
Kc = Ks (chiave di firma) è privata
Non è la digitalizzazione della firma autografa, ovvero la
rappresentazione digitale di una immagine corrispondente alla firma
autografa
un particolare tipo di firma elettronica qualificata, basata su un sistema di
chiavi crittografiche, una pubblica e una privata, correlate tra loro, che consente
al titolare tramite la chiave privata e al destinatario tramite la chiave pubblica,
rispettivamente, di rendere manifesta e di verificare la provenienza e l’integrità
di un documento informatico o di un insieme di documenti informatici.
Azioni
preliminari
Durante la
validità
• Registrazione dell’utente presso un’autorità di certificazione
• Generazione di una coppia di chiavi pubblica-privata
• Certificazione della chiave pubblica presso la CA
• Registrazione e pubblicazione della chiave pubblica
• L’utente può firmare documenti con la propria chiave
privata fino alla scadenza del certificato
• La validità della chiave può essere revocata in ogni
momento a seguito di compromissione (anche solo
sospettata) della chiave privata
A(lice) vuole comunicare in modo riservato il messaggio M a B(runo)
attraverso un canale non sicuro
A conosce la chiave pubblica KBp di B e con essa produce il cifrato X di M
X = cifra(KBp ,M)
A comunica il cifrato X a B
B rivela il messaggio dal cifrato mediante la propria chiave privata KBs
M = decifra(KBs,X)
Solo B è in grado di decifrare correttamente il messaggio, supposto che
sia l’unico a possedere la chiave privata KBs corrispondente a KBp
A vuole comunicare il messaggio M in modo che se ne possano verificare
l’autenticità e l’integrità
A produce il cifrato X di M mediante la propria chiave privata KAs (chiave
di firma)
X = cifra(KAs ,M)
A comunica M e X (N.B.: nessuna esigenza di riservatezza)
Il destinatario decifra X con la chiave pubblica KAp di A e confronta il
risultato con M
se M == decifra(KA p ,X), allora
- il messaggio M non `e stato alterato
- il messaggio M proviene dal possessore della chiave privata KA
Il destinatario non è specificato (la chiave KAp `e pubblica). Per una
comunicazione “mirata” è necessaria anche la cifratura
In generale
Funzione
hash
=
hash(M)
Firma
F = cifra(KAs, hash(M))
Cifratura
asimmetrica
=
cifra(Kas,M)
Firma
BUSTA
Doc
umento
(Dati
trasmessi)
M
Condizione di integrità e autenticità: l’hash del messaggio, ricalcolato, deve
coincidere con la versione decifrata della firma
hash(M) == decifra(KAp , F)
Documento
Documento
Funzione
hash
Verso
destinatario
In chiaro
Hash
codifica
Chiave
privata
Lato mittente
Firma
Documento
Documento
firmato
Funzione
hash
codifica
Firma
codifica
Hash
Chiave
privata
mittente
Lato mittente
Chiave pubblica
destinatario
Verso
destinatario
Chiave pubblica
mittente
Documento
decodifica
Firma
hash
Funzione
hash
Hash
confronto
Lato destinatario
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Risponde all’esigenza di certificare data e ora
di pubblicazione
Viene effettuata da una autorità di
certificazione (TSA)
Data e ora (tempo certificato) più hash del
documento cifrati con la chiave privata della
TSA
Hash
documento
Data e ora
Chiave privata
Cifratura
Timestamp
Business Key
Smart card +
Lettore
Mezzo a disposizione del destinatario per avere la garanzia
sull’identità del suo interlocutore e per venire in possesso della
sua chiave pubblica
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Versione
Numero seriale
Algoritmo di firma
CA emettitrice
Validità temporale
Informazioni anagrafiche
Chiave pubblica
Firma della CA