شاید تا کنون نامه های الکترونیکی متعددی را دریافت داشته اید که دارای مجموعه ای از حروف و اعداد در انتهای آنان می باشند. در اولین نگاه ممکن است اینگونه تصور گردد که اطلاعات فوق بی فایده بوده و شاید هم نشان دهنده بروز یک خطا در سیستم باشد! در حقیقت ما شاهد استفاده از امضای دیجیتال در یک نامه الکترونیکی می باشیم. به منظور ایجاد یک امضای دیجیتال از یک الگوریتم ریاضی به منظور ترکیب اطلاعات در یک کلید با اطلاعات پیام، استفاده می شود. ماحصل عملیات، تولید یک رشته مشتمل بر مجموعه ای از حروف و اعداد است.
یک امضای دیجیتال صرفاً به شما نخواهد گفت که «این شخص یک پیام را نوشته است»
بلکه در بردارنده این مفهوم مهم است که: «این شخص این پیام را نوشته است».
کاغذ به عنوان حامل اطلاعات مهم جای خود را کم کم به دیگر راه های تبادل اطلاعات می دهد. در واقع کاغذ دارای معایبی از قبیل انتقال آهسته و پرهزینه اسناد می باشد. همچنین شیوه های ذخیره سازی اطلاعات نیز به سرعت در حال تغییر است و به جای بایگانی انبوه دسته های کاغذ از روش های الکترونیکی استفاده می شود. فناوری های جدید انتقال اطلاعات، مانند EDI و پست الکترونیک و استفاده از سیستم های مدیریت اسناد کامپیوتری نگارش، ارسال و ذخیره اطلاعات را ساده تر، سریع تر و حتی ایمن تر ساخته است.
به خاطر ساختار غیر فیزیکی واسطه (وسیله حامل داده)، روش های سنتی علامت گذاری فیزیکی واسطه توسط مهر یا امضا (برای مقاصد تجاری و حقوقی) غیر قابل استفاده می باشند. هنگام کار با اسناد الکترونیکی، باید علامتی برای تشخیص اصل بودن و سندیت بخشیدن به محتوای آن، به اطلاعات اضافه شود. بعضی شیوه های جدید تنها برای سندیت بخشیدن به یک موجودیت جهت مجوزدهی به دسترسی، استفاده می شوند؛ برای مثال نباید یک سیستم تشخیص هویت انگشت نگاری کامپیوتری، یک امضای دستی اسکن شده یا وارد کردن اسم شخص در انتهای یک E-mail را به عنوان یک جایگزین معتبر برای امضاهای دستی پذیرفته زیرا همه عملکردهای یک امضای دستی را نخواهد داشت.
با امضا کردن در پای یک نوشته، امضا کننده هویت خود را به عنوان نویسنده مشخص می کند، جامعیت سند را تأیید نموده و بیان می دارد که به محتویات آن متعهد و پایبند می باشد.
برخی از خواص مهم امضاهای دستی عبارت است از:
- امضای یک شخص برای تمام مدارک یکسان است.
- به راحتی تولید می شوند.
- به راحتی تمیز داده می شوند.
- باید به گونه ای باشند که حتی الامکان به سختی جعل شوند.
- به طور فیزیکی تولید می شوند. یک امضای دیجیتالی یک ابزار سندیت بخشیدن الکترونیکی می باشد، که منجر به سندیت بخشیدن به یک رکورد الکترونیکی از طریق رمزنگاری با کلید همگانی می شود.
ویژگی های مهم امضاهای دیجیتال عبارت است از:
- در تولید آنها از اطلاعاتی که به طور منحصر به فرد در اختیار امضا کننده است، استفاده می شود.
- به طور خودکار و توسط رایانه تولید می شوند.
- امضای هر پیام وابسته به کلیه بیت های پیام است و هر گونه دستکاری و تغییر در متن سند موجب مخدوش شدن امضای پیام می گردد.
- امضای هر سندی متفاوت با امضای اسناد دیگر است.
- باید به راحتی قابل بررسی و تأیید باشد تا از جعل و انکار احتمالی آن جلوگیری شود. ساختار اصلی امضای دیجیتالی بدین صورت است که نویسنده اطلاعات الکترونیکی این اطلاعات را توسط کلید رمزنگاری محرمانه خود امضا می کند. این کلید باید توسط کاربر برای همیشه مخفی نگه داشته شود. امضا توسط کلید همگانی مربوطه امضا کننده، سند قابل کنترل می باشد. این کلید همگانی توسط عموم قابل رؤیت و دسترسی می باشد.
علت استفاده از یک امضای دیجیتال چیست؟
بهتر است برای پاسخ به سؤال فوق، سؤالات دیگری را مطرح کنیم!
برای تشخیص و تأیید هویت فرد ارسال کننده یک نامه الکترونیکی از چه مکانیزم هایی استفاده می شود؟
فرض کنید یک نامه الکترونیکی را از یکی از دوستان خود دریافت داشته اید که از شما درخواست خاصی را می نماید، پس از مطالعه پیام برای شما دو سؤال متفاوت مطرح می گردد:
- آیا این نامه را واقعاً وی ارسال نموده است؟
- آیا محتوای نامه ارسالی واقعی است و وی دقیقاً همین درخواست را داشته است؟
آیا وجود هر نامه الکترونیکی در صندوق پستی، نشان دهنده صحت محتوا و تأیید هویت فرد ارسال کننده آن است؟
امروزه سوء استفاده از آدرس های Email برای مهاجمان و ویروس ها به امری متداول تبدیل شده است و با توجه به نحوه عملکرد آنان در برخی موارد شناسایی هویت فرد ارسال کننده یک پیام بسیار مشکل و در برخی موارد غیر ممکن است. تشخیص غیر جعلی بودن نامه های الکترونیکی در فعالیت های تجاری و بازرگانی دارای اهمیت فراوانی است. یک نامه الکترونیکی شامل یک امضای دیجیتال، نشان دهنده این موضوع است که محتوای پیام از زمان ارسال تا زمانی که به دست شما رسیده است، تغییر نکرده است. در صورت بروز هر گونه تغییر در محتوای نامه، امضای دیجیتال همراه آن از درجه اعتبار ساقط می شود.
نحوه عملکرد یک امضای دیجیتال
قبل از آشنایی 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 شما از آن به منظور امضای یک پیام استفاده می نمایید. 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 کلیدهای عمومی است. یک حلقه کلید از کلیدهای عمومی افرادی که برای شما کلید مربوط به خود را ارسال نموده و یا کلیدهایی 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 تأیید می گردد، در حقیقت منحصر به فرد بودن مجموعه ای از حروف و اعداد که اثر انگشت یک کلید را شامل می شوند. تأیید می گردد.
گواهینامه های کلید
در زمان انتخاب یک کلید از روی یک حلقه کلید، امکان مشاهده گواهینامه (مجوز) کلید وجود خواهد داشت. در این رابطه می توان به اطلاعات متفاوتی نظیر صاحب کلید، تاریخ ایجاد و اعتبار کلید دست یافت.
نحوه ایجاد و استفاده از کلیدها
- تولید یک کلید با استفاده از نرم افزارهایی نظیر PGP (اقتباس شده از کلمات Pretty Good Privacy) و یا GnuPG (اقتباس شده از کلمات GNU Privacy Guard)
- معرفی کلید تولید شده به سایر همکاران و افرادی که دارای کلید می باشند.
- ارسال کلید تولید شده به یک حلقه کلید عمومی تا سایر افراد قادر به بررسی و تأیید امضای شما گردند.
- استفاده از امضای دیجیتال در زمان ارسال نامه های الکترونیکی. اکثر برنامه های سرویس دهنده پست الکترونیکی دارای پتانسیلی به منظور امضای یک پیام می باشند.
حملات ممکن علیه امضاهای دیجیتالی
حمله Key-only
در این حمله، دشمن تنها کلید عمومی امضا کننده را می داند و بنابراین فقط توانایی بررسی صحت امضاهای پیام هایی را که به وی داده شده اند، دارد.
حمله Known Signature
دشمن، کلید عمومی امضا کننده را می داند و جفت های پیام/امضا که به وسیله صاحب امضا انتخاب و تولید شده است را دیده است. این حمله در عمل امکان پذیر است و بنابراین هر روش امضایی باید در مقابل آن امن باشد.
حمله Chosen Message
به دشمن اجازه داده می شود که از امضا کننده بخواهد که تعدادی از پیام های به انتخاب او را امضا کند. انتخاب این پیام ها ممکن است به امضاهای از قبل گرفته شده بستگی داشته باشد. این حمله در غالب حالات، ممکن است غیر عملی به نظر برسد، اما با پیروی از قانون احتیاط، روش امضایی که در برابر آن ایمن است، ترجیح داده می شود.
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 می فرستد و بدین گونه می تواند به پیام ها دسترسی داشته باشد بدون اینکه فرستنده و گیرنده، مطلع باشند