- подписать сообщение М;
- зашифровать и подписать М. В первом случае: А обеспечивает преобразование М, используя открытый ключ
С = Ев (М)
и посылает его абоненту В. В принимает С и вычисляет db (с) = db (Ев (М)) = М.
Во втором случае: А подписывает М посредством вычисления F = Da (М)
и посылает F абоненту В (эти операции может осуществлять только пользователь А, которому известен секретный ключ Da). В получает F и вычисляет
Еа (F) = Еа (Da (М)) = М.
В теперь известно, что сообщение М действительно послано пользователем А. В этом случае секретность сообщения М не гарантируется, так как все могут осуществить такую же операцию с использованием общего ключа Еа. В третьем случае: А вычисляет
F = Da (М) и С = Ев (F) = Ев (Da (М);
А посылает С к В. В получает С и вычисляет db (с) = db (Ев (F)) = Da (М); В может теперь легко получить М, вычислив Еа (Da (М)) = М.
До операции шифрования и подшей каждое сообщение М должно разделяться на блоки фиксированной длины, затем каждый блок кодируется как совокупность фиксированного числа цифр. RSA кодер оперирует такими отдельными блоками в каждом цикле кодирования. Полное описание алгоритма RSA изложено, например, в [5.1, 5.2].
Алгоритм шифрования с открытым ключом RSA обеспечивает высокую степень безопасности передачи речевых сообщений и рекомендован к использованию в цифровых системах подвижной радиосвязи нового поколения.
В стандарте GSM термин "безопасность" понимается как исключение несанкционированного использования системы и обеспечение секретности переговоров подвижных абонентов. Определены следующие механизмы безопасности в стандарте GSM [5.4, 5.5]:
- аутентификация;
- секретность передачи данных;
- секретность абонента;
- секретность направлений соединения абонентов.
Защита сигналов управления и данных пользователя осуществляется только по радиоканалу. Режимы секретности в стандарте GSM определяются Рекомендациями, приведенными в таблице 5.1.
Таблица 5.1
| GSM 02.09 | Аспекты секретности | Определяет характеристики безопасности, применяемые в сетях GSM. Регламентируется их применение в подвижных станциях и сетях |
| GSM 03.20 | Секретность, связанная с функциями сети | Определяет функции сети, необходимые для обеспечения характеристик безопасности, рассматриваемых в рекомендациях GSM 02.09 |
| GSM 03.21 | Алгоритмы секретности | Определяет криптографические алгоритмы в системе связи |
| GSM 02.17 | Модули подлинности абонентов (SIM) | Определяет основные характеристики модуля SIM |
Рассмотрим последовательно механизмы безопасности в стандарте GSM, общий состав секретной информации, а также ее распределение в аппаратных средствах GSM системы. При этом будем использовать термины и обозначения, принятые в рекомендациях GSM.