DPKI: معالجة عيوب PKI المركزية مع blockchain

لا يخفى على أحد أن الأدوات المساعدة الشائعة ، والتي بدونها حماية البيانات في الشبكات المفتوحة ، هي تقنية الشهادات الرقمية. ومع ذلك ، ليس سراً أن العيب الرئيسي لهذه التقنية هو الثقة غير المشروطة في المراكز التي تصدر الشهادات الرقمية. اقترح Andrey Chmora ، مدير التكنولوجيا والابتكار في ENCRY ، طريقة جديدة لتنظيم البنية التحتية للمفاتيح العمومية ( PKI ) ، والتي ستساعد في القضاء على أوجه القصور الحالية والتي تستخدم تكنولوجيا التسجيل الموزعة (blockchain). لكن أول الأشياء أولا.

إذا كنت على دراية بمبادئ التشغيل للبنية التحتية الحالية للمفاتيح العامة ومعرفة أوجه القصور الرئيسية ، فيمكنك على الفور النزول إلى وصف ما نقترح تغييره.





لذلك ، كيف ستعمل البنية التحتية للمفتاح العام اللامركزية في الممارسة؟ دعونا نتحدث عن وصف التكنولوجيا نفسها ، والتي حصلنا على براءة اختراعها في عام 2018 ونفكر بحق في معرفتنا.

تخيل أن هناك بعض المالك الذي يمتلك الكثير من المفاتيح العامة ، حيث يكون كل مفتاح معاملة معينة يتم تخزينها في السجل. كيف في غياب المرجع المصدق لفهم أن جميع المفاتيح تنتمي إلى هذا المالك معين؟ لحل هذه المشكلة ، يتم إنشاء معاملة صفرية ، والتي تحتوي على معلومات حول المالك ومحفظة له (والتي يتم خصم عمولة من وضع المعاملة في السجل). المعاملة الصفرية هي نوع من "الربط" الذي سيتم إرفاق المعاملات التالية مع البيانات المتعلقة بالمفاتيح العامة. تحتوي كل معاملة من هذه المعاملات على بنية بيانات متخصصة ، أو بطريقة أخرى - إشعار.

الإخطار عبارة عن مجموعة بيانات منظمة تتكون من مجالات وظيفية بما في ذلك معلومات حول المفتاح العمومي للمالك ، ويضمن استمراره عن طريق وضعه في أحد الإدخالات ذات الصلة في السجل الموزع.

السؤال المنطقي التالي هو كيف يتم تشكيل معاملة صفرية؟ المعاملة الصفرية - مثل المعاملات اللاحقة - هي مجموعة من ستة حقول بيانات. أثناء تكوين معاملة صفرية ، يتم إشراك زوج رئيسي من المحفظة (مفاتيح سرية عمومية وزوجية). يظهر هذا الزوج الرئيسي في الوقت الذي يسجل فيه المستخدم محفظته ، والتي سيتم منها خصم عمولة نشر معاملة صفرية في السجل - وبعد ذلك - عمليات الإخطارات.



كما هو موضح في الشكل ، يتم إنشاء ملخص مفتاح الحافظة العامة من خلال تطبيق وظائف التجزئة SHA256 و RIPEMD160 على التوالي. هنا يكون RIPEMD160 مسؤولاً عن العرض التقديمي المدمج للبيانات التي لا تتجاوز سعة البت فيها 160 بت. هذا مهم - لأن السجل ليس قاعدة بيانات رخيصة. يتم إدخال المفتاح العمومي نفسه في الحقل الخامس. يحتوي الحقل الأول على بيانات تنشئ اتصالًا بالمعاملة السابقة. بالنسبة لمعاملة صفرية ، لا يحتوي هذا الحقل على أي شيء يميزه عن المعاملات اللاحقة. الحقل الثاني هو البيانات للتحقق من اتصال المعاملات. للإيجاز ، سوف نسمي بيانات الحقلين الأول والثاني "حزمة" و "تحقق" ، على التوالي. يتم إنشاء محتوى هذه الحقول من خلال طريقة التجزئة التكرارية كما هو موضح في مثال ربط المعاملات الثانية والثالثة في الشكل أدناه.



يتم اعتماد البيانات من الحقول الخمسة الأولى بتوقيع رقمي إلكتروني ، يتم إنشاؤه باستخدام المفتاح السري للمحفظة.

كل شيء ، يتم إرسال المعاملة صفر إلى التجمع وبعد إدخال التحقق بنجاح (كما هو موضح في الشكل أدناه) في التسجيل.



يمكنك الآن "ربط" المعاملات التالية بها. النظر في كيفية تشكيل المعاملات غير الصفر يحدث.



أول ما صدمك ربما كان وفرة أزواج المفاتيح. بالإضافة إلى زوج المفاتيح المألوف بالفعل في المحفظة ، يتم استخدام أزواج المفاتيح العادية والرسمية.

المفتاح العام العادي هو الذي بدأ فيه كل شيء. يشارك هذا المفتاح في العديد من الإجراءات والعمليات الجارية في العالم المحيط (المعاملات المصرفية وغيرها من المعاملات ، وتدفق المستندات ، وما إلى ذلك). على سبيل المثال ، يمكن استخدام مفتاح سري من زوج عادي لإنشاء توقيعات رقمية لمختلف المستندات - أوامر الدفع ، وما إلى ذلك ، ومتاحة للجمهور - للتحقق من هذا التوقيع الرقمي مع التنفيذ اللاحق لهذه الأوامر ، مع مراعاة صلاحيتها.

يتم إصدار زوج أعمال لكيان DPKI مسجل. اسم هذا الزوج يتوافق مع الغرض منه. لاحظ أنه عند إنشاء / التحقق من معاملة صفرية ، لا يتم استخدام مفاتيح الخدمة.

دعنا نوضح الغرض من المفاتيح مرة أخرى:

1. يتم استخدام مفاتيح المحفظة لإنشاء / التحقق من كل معاملة صفرية وأي معاملة أخرى غير صفرية. لا يعرف المفتاح السري للمحفظة إلا لمالك المحفظة ، والذي في نفس الوقت هو مالك العديد من المفاتيح العامة العادية.
2. يشبه المفتاح العمومي المفرد الغرض من المفتاح العمومي الذي يتم إصدار شهادة من أجله في PKI مركزي.
3. زوج مفتاح الخدمة مملوك من قبل DPKI. يتم إصدار المفتاح السري للكيانات المسجلة ويستخدم في تكوين المعاملات الرقمية الإلكترونية (باستثناء الصفر). يستخدم Public للتحقق من التوقيع الرقمي للمعاملة قبل وضعها في السجل.

وبالتالي ، هناك مجموعتان من المفاتيح. الأول يتضمن مفاتيح الخدمة ومفاتيح المحفظة - فهي منطقية فقط في سياق DPKI. تتضمن المجموعة الثانية مفاتيح عادية - يمكن أن يتنوع نطاقها ويرجع ذلك إلى التطبيقات التي يتم استخدامها فيها. في نفس الوقت ، تضمن DPKI سلامة وصحة المفاتيح العامة العادية.

ملاحظة: قد يكون زوج مفاتيح الخدمة معروفًا للعديد من كيانات DPKI. على سبيل المثال ، قد يكون هو نفسه بالنسبة للجميع. لهذا السبب ، عند إنشاء توقيع كل معاملة غير صفرية ، يتم استخدام مفتاحين سريين ، أحدهما هو مفتاح المحفظة - وهو معروف فقط لمالك المحفظة ، وهو أيضًا مالك العديد من المفاتيح العامة العادية. جميع المفاتيح لها معنى خاص بها. على سبيل المثال ، يمكنك دائمًا إثبات أن المعاملة قد تم إدخالها في السجل بواسطة كيان DPKI مسجل ، حيث تم إنشاء التوقيع بما في ذلك على مفتاح الخدمة السرية. ولا يمكن أن يكون هناك أي سوء استخدام ، مثل هجوم DOS ، لأن المالك يدفع مقابل كل معاملة.

يتم إنشاء جميع المعاملات التي تتبع الصفر بطريقة مماثلة: يتم تشغيل مفتاح عمومي (ولكن ليس محفظة ، كما في حالة معاملة صفرية ، ولكن من زوج مفاتيح عادي) من خلال وظيفتين تجزئة SHA256 و RIPEMD160. لذلك يتم تشكيل بيانات الحقل الثالث. يتم إدخال المعلومات المصاحبة في الحقل الرابع (على سبيل المثال ، معلومات حول الحالة الحالية وفترات الصلاحية وختم الوقت ومعرفات خوارزميات التشفير المستخدمة ، وما إلى ذلك). في الحقل الخامس ، المفتاح العمومي من زوج مفتاح الخدمة. بمساعدتها ، سيتم فحص EDS ، لذلك يتم نسخها. نبرر الحاجة لمثل هذا النهج.

تذكر أنه يتم إدخال معاملة في التجمع وتخزينها هناك حتى تتم معالجتها. يرتبط التخزين في المجموعة بمخاطر معينة - يمكن تزوير هذه المعاملات. يقوم المالك بتصديق بيانات معاملة التوقيع الرقمي. يشار إلى المفتاح العمومي للتحقق من هذا التوقيع الرقمي في أحد حقول المعاملات في نموذج صريح ويتم إدخاله لاحقًا في السجل. , , . , . , , , . . , .

. :

1. .
2. , .
3. .

, 1 2 , . 3, , , . .

, — . , . , . , .

. . ( ). , / . , . .

— - , , — . — , . “” .

, , : . : — , — , , , ( ). , .



: “” ? — . - , .

, , №3 №2. - , №2. №3 - , №2. - SHA256 RIPEMD160. №2, . .




. :



, , , , .

, , , , DPKI :

1. ().
2. ().
3. ().

// -. , , , (, .) . DPKI , , , .

, DPKI , .

— ?

— . — . : , , , .

ENCRY , , , , :

• : ( ), ,
• PrismLang, ,
• .

, :

1. DPKI . — - . .
2. .
3. .
4. , : .
5. .
6. ENCRY , .
7. , .

, , .

, . : , DPKI , . . . - Bellingcat.

: DPKI — , , PKI.

, , , ENCRY.