Method for cryptographically strict identification with password reuse blocking

Authors

  • O.A. Verba National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” https://orcid.org/0000-0001-5752-5121
  • I.V. Daiko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.78.18955

Keywords:

Zero Knowledge identification, cryptographically strong identification, identification based on irreversible transformations of modular arithmetic, chains of related passwords

Abstract

A method for cryptographically strict identification of remote users with the combined use of irreversible transformations of modular arithmetic and functionally interconnected session passwords is theoretically justified and developed, which eliminates the possibility of their reuse by an attacker.

In addition, to speed up the identification process on the system side, it is proposed to use irreversible transformations of modular algebra that are asymmetric in the volume of calculations.

A mathematical justification for the proposed method and numerical examples that illustrate its operation are given. It has been theoretically and experimentally proven that the proposed method makes it possible to block the reuse of user passwords, as well as speed up the process of identification by the system by 2-3 orders of magnitude.

References

Schneier B. Applied Cryptography. Protocols, Algorithms, and Source Code in C. 2nd ed. New York : John Wiley & Sons, Inc., 1996. 784 p.

Han M. et al. Zero-knowledge identity authentication for internet of vehicles: Improvement and application. PLoS ONE. 2020. Vol. 15, no. 9. P.217–247.

Conti M., Dragoni N., Lesyk V. A Survey of Man in the Middle Attacks. IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2016. Vol. 18, no. 3. P. 2027–2051. DOI: 10.1109/COMST.2016.2548426.

Васильєва М. Д., Дайко І. В., Саницький А. П. Метод швидкої ідентифікації віддалених абонентів на основі концепції нульових знань. Наука і техніка сьогодні. 2024. № 3(31). С. 791–803. DOI: 10.52058/2786-6025-2024-3(31)-791-804.

Lamport L. Password Authentication with Insecure Communication. Communications of the ACM. 1981. Vol. 24, no. 11. P. 770–772.

Bardis N., Doucas N., Markovskyi O. Zero-Knowledge Identification Method Based on Block Ciphers. 2017 International Conference on Control, Artificial Intelligence, Robotics & Optimization (ICCAIRO) : proceedings, Prague, Czech Republic, 20–22 May 2017 / IEEE. 2017. P. 307–311. DOI: 10.1109/ICCARO.2017.63.

Русанова О. В., Дайко І. В. Метод криптографічно строгої ідентифікації віддалених абонентів на базі генераторів псевдовипадкових послідовностей. Проблеми управління та інформатизації. 2023. № 1(77). С. 68–79. DOI: 10.18372/2073-4751.76.18244.

Feige U., Fiat A., Shamir A. Zero knowledge proofs of identity. Journal of Cryptology. 1988. Vol. 1, no. 2. P. 77–94.

Method for Identification Subscribers and for Generating and Verifying Electronic Signatures in data Exchange System : patent no. 4995082 : H04K 1/00. No. 484127; filed 23.02.1990. published 19.02.1991.

Guillou L. C., Quisquater J. J. A Practical Zero-Knowledge Protocol Fitted to Security Microprocessor Minimizing Both Transmission and Memory. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 330. Advances in Cryptology – EUROCRYPT '88. Workshop on the Theory and Application of Cryptographic Techniques, Davos, Switzerland, May 25-27, 1988. Proceedings / ed. by G. Goos, J. Hartmanis. Berlin, 1988. P. 123–128.

Марковський О. П., Лефтеріс Захаріудакіс, Максимук В. Р. Використання алгебри полів Галуа для реалізації концепції нульових знань при ідентифікації та автентифікації віддалених. Електронне моделювання. 2017. № 6. С.96–110.

Марковський О. П., Дайко І. В. Метод криптографічно строгої ідентифікації на основі незворотних перетворень на основі табличних перетворень на полях Галуа. Адаптивні системи автоматичного управління. 2024. Том. 1, № 44. С. 127–141. DOI: 10.20535/1560-8956.44.2024.302429.

Голоскоков О. Є., Голоскокова О. А., Мошко Є. О. Основи теорії експоненційних систем масового обслуговування : навч. посіб. Харків : НТУ “ХПІ”, 2017. 312 с.

Downloads

Published

2024-07-01

Issue

Vol. 2 No. 78 (2024)

Section

Статті

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).