ОБГРУНТУВАННЯ НАПРЯМКІВ ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОТОКОЛІВ АВТЕНТИФІКАЦІЇ В ІНФОРМАЦІЙНО- КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

Автор(и)

  • Гаврилова Алла Андріївна Кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0002-2015-8927
  • Хохлачова Юлія Євгеніївна кафедра безпеки інформаційних технологій Національного авіаційного університету https://orcid.org/0000-0002-1883-8704
  • Ткачов Андрій Михайлович кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0003-1428-0173
  • Воропай Наталія Ігорівна кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0003-1321-7324
  • Хвостенко Владислав Сергійович кафедра кібербезпеки Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” https://orcid.org/0000-0002-6436-4159

DOI:

https://doi.org/10.18372/2410-7840.25.17593

Ключові слова:

аутентифікація, TLS-протоколи, кіберзагрози, NIST, методи реалізації кіберзагроз

Анотація

Аналіз інформації про проведені кіберзагрози дозволяє виявити сучасні проблеми безпеки інформації при передачі незахищеними каналами зв’язку. При проведенні такого аналізу враховують різні складові методів реалізації кіберзагроз, але в даній роботі за-пропоновано звернути увагу на мотиваційну складову виникнення загроз й існуючи дієві інструменти протидії їм. Такий комплексній підхід дозволить спрогнозувати різні режими кібератак, які кіберзлочинці можуть засто­сувати проти певних систем та підготувати необхідні цифрові системи безпеки при реалізації майбутніх загроз. Також було виявлено вплив експоненційного зростання потужностей обчислювальних пристроїв на зростання можливостей реалізації атак кіберзлочинцями на криптографічні алгоритми. У зв’язку з цим в роботі були розглянуті можливості підвищення рівня протидії таким втручанням, які забезпечуються за допомогою вимог NIST до стійкості та безпековості в умовах постквантового періоду. Для визначення рівня безпековості передачі даних за не-безпечною мережею із забезпеченням приватності, цілісності та автентифікації, було проведено порівняльний аналіз можливостей протоколів передачі інформації. Результати аналізу представлені у вигляді схеми безпеки та стійкості протоколів та алгоритмів, які вийшли у фінал конкурсу NIST. Для забезпечення цілісності та справжності користувачів під час встановлення сеансів зв'язку з веб-сайтами рекомендовано використовувати TLS-протоколи. Розроблено схему процесу автентифікованого шифрування та перевірки справжності зашифрованого повідомлення, що пере-дається за допомогою TLS-з'єднання. Розроблено процесну схему автентифікаційного шифрування та розшифрування інформації при встановленні сеансу зв'язку в протоколах TLS. Проведено порівняльний аналіз різних версій протоколів TLS.

Посилання

Havrylova Alla, Khokhlachova Yulia, Pohorelov Volodymyr. Analiz zastosuvanna hibrydnyh krypto-kodovyh konstruktsiy dlia pidvyshenna rivna stiykosti hesh-kodiv do zlamu // Bezpeka informacii, 2022. Т. 28, № 2. pp. 87-101. DOI: 10. 18372/2225-5036.28.16953.

Viyna v Ukraine. Puls Kiberzahystu // Derjavna slujba spetczviazku ta zahystu informacii, serpen 2022. URL: https: / / www. ppl. org. ua / wp-content/uploads/2022/09/1662392024242416. pdf.

Guide for Cybersecurity Event Recovery, 2022. URL: https: // nvlpubs. nist. gov / nistpubs /.../ NIST.SP.800-184.pdf.

Security requirements for cryptographic modules, 2020. URL: https://csrc.nist. gov/publications/ fips/fips140-2/fips1402. pdf.

Guide to LTE Security, 2020. URL: https: // csrc.nist.gov /publications/ drafts / 800-187/ sp-800_187_draft.pdf.

Yevseiev S., Ponomarenko V., Laptiev O., Milov O. and others. Synergy of building cybersecurity systems: monograph. // PC TECHNOLOGY CENTER, Kharkiv, 2021. 188 p.

Tsyhanenko O. Development of digital signature algorithm based on the Niederreiter crypto-code system. // Information Processing Systems, 2020. Issue 3 (162), pp. 86-94.

Havrylova А. А. Analiz kryptografichnyh algory-tmiv podanyh do tretiogo turu konkursy NIST // Artualni pytannia zabezpechennia slujbovo-boyovoi diyalnosti syl sectoru bezpeky i oborony: materialy vseukr. krug. stolu (m. Kharkiv, 23 kvit. 2021 r.), FOP Brovin О.V., 2021. Vyp. 5, pp. 361 - 365.

Report on Post-Quantum Cryptography, 2022. URL: https://csrc.nist.gov /publications/detail/ nistir/8105/final.

Post-Quantum Cryptography, 2018. URL: https:/ /csrc. nist. gov/ Projects / postquantum-cryptography/round-3-submissions.

FIPS PUB 180-4, Secure Hash Standard (SHS), 2019. URL: https: // nvlpubs. nist. gov / nistpubs /FIPS/NIST.FIPS.180-4.pdf.

Yesina M. V. Model bezpeky postkvantovyh protokoliv inkapsuliacii kluchiv // Prykladna radioelektronika, 2018. Т. 17, № 3, 4. pp. 160-167.

Ciphertext indistinguishability. URL: http://cse. iitkgp.ac.in/~debdeep/courses_iitkgp/FCrypto/scribes/scribe8.pdf.

Yesina М. V. Modeli bezpeky postkvantovyh kryptografichnyh prymityviv // Matematychne ta komputerne modeluvannia. Seriya: Tehnichni naury, 2019. Vyp. 19. С. 49-55. DOI: 10.32626/ 2308-5916.2019-19.49-55

Horbenko Yu. І., Potiy О. V., Onoprienko V. V., Yesina М. V., Maleyeva H. А. Osnovni polojennia shodo modeli bezpeky dlia asymetrychnyh peretvoren typu z urahuvanniam vymoh ta zagroz postkvantovogo periodu // Radiotehnika. 2020. Vyp. 202. pp. 28-36 DOI:10.30837 / rt.2020.3. 202.02 EUF-CMA and SUF-CMA.

Haitner I., Holensteiny T. On the (im) possibility of key dependent encryption, in: TCC’09 // Theory of Cryptography, 6th Theory of Cryptography Conference, San Francisco, CA, USA, 2009, Lecture Notes in Comput. Sci. Vol. 5444, Springer, Berlin, 2009, pp. 202–219.

Hofheinz D., Unruh D. Towards key-dependent message security in the standard model. EUROCRYPT’08 // Advances in Cryptology, 27th Annual International Conference on the Theory and Applications of Cryptographic Techniques, Istanbul, Turkey, 2008, Lecture Notes in Comput. Sci. Vol. 4965, Springer, Berlin, 2008, pp. 108-126.

Applebaum B., Cash D., Peikert C., Sahai A. Fast cryptographic primitives and circular-secure encryption based on hard learning problems// Advances in Cryptology – CRYPTO’09, 29th An-nual International Cryptology Conference, Santa Barbara, CA, USA, 2009. Lecture Notes in Com-put. Sci. – Vol. 5677, Springer, Berlin, 2009. pp. 59-618.

Bellare M. Symmetric encryption. URL: https:// cseweb.ucsd.edu/~mihir/-cse207/w-se.pdf.

Ran Canetti, Hugo Krawczyk Analysis of Key-Exchange Protocols and Their Use for Building Secure Channels. URL: http://iacr.org/archive/ eurocrypt2001/20450451.pdf.

BIKE: Bit Flipping Key Encapsulation, 2022. URL: https: // bikesuite. org / files /v4.1/ BIKE_ Spec.2020.10.22.1.pdf.

Classic McEliece: conservative code-based cryptography, 2020. URL: https:// classic. mceliece. org /nist/mceliece-20201010.pdf.

Hamming Quasi-Cyclic (HQC), 2020. URL: http://pqc-hqc.org/doc/hqcspecification_2020-10-01.pdf.

David Jao. Supersingular Isogeny Key Encapsulation. URL: https: // csrc. nist. gov / csrc / media/ Projects / post - quantum - cryptography / documents/round-4/submissions/SIKE-spec.pdf.

Joppe Bos, Léo Ducas, Eike Kiltz, Tancrède Lepoint, Vadim Lyubashevsky, John M. Schanck, Peter Schwabe, Gregor Seiler, Damien Stehlé. CRYSTALS-Kyber: a CCA-secure module-lattice-based KEM // 2018 IEEE European Symposium on Security and Privacy, 2018, pp. 353-367 URL: https: //research.ibm.com /publications/crystals-kyber-a-cca-secure-module-lattice-based-kem DOI 10. 1109/EuroSP. 2018.00032.

Yesina М. V., Vdovenko S. H., Horbenko І. D. Modeli bezpeky postkvantovyh asymetrychnyh shyfriv na osnovi nerozriznuvasti // Zbirnyk naukovyh prac JVI, Kharkiv, 2019. Vyp. 16. С. 15-26. DOI: 10.46972/2076-1546.2019.16.02.

Horbenko І. D., Kachko О. H., Ponomar V. А., Yesina М. V., Askolzina О. S., Kulibaba V. А. Analiz sutnosti ta modeli protokolu inkapsuliacii kluchiv u kilci polinomiv nad skinchenym polem // Prykladna radioelektronika, 2018. Т. 17, № 3, 4. С. 127-137.

Sara Ricci, Lukas Malina, Petr Jedlicka, David Smékal, Jan Hajny, Peter Cibik, Petr Dzurenda, Patrik Dobias Implementing CRYSTALS-Dilithium Signature Scheme on FPGAs // ARES 21: Proceedings of the 16th International Conference on Availability, Reliability and SecurityAugust 2021 Article No.: 1, pp. 1-11 URL: https://dl.acm.org/ doi/fullHtml/10.1145/3465481.3465756.

Fouque P. A. et al. Falcon: Fast-fourier lattice-based compact signatures over NTRU URL: https: //eprint.iacr.org/2021/772.pdf.

Bernstein D., Dobraunig Christoph, Eichlseder Maria, Fluhrer Scott R., Gazdag S., Hülsing Andreas, Kampanakis Panos, Kölbl Stefan, Lange T., Lauridsen Martin M., Mendel Florian, Niederhagen R., Rechberger Christian, Rijneveld J., Schwabe P. SPHINCS + Submission to the NIST post-quantum project URL: https://www. semanticscholar.org/paper/SPHINCS-%2B-Submission -to-the-NIST-post-quantum-Bernstein-Dobraunig /d87c9542622bf5345da856959a0ae959d55ed6b6.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-05-25

Номер

Том 25 № 1 (2023): Захист інформації

Розділ

Статті

Ліцензія

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).