Elliptisten käyrien DSA eli ECDSA

ec-spekulantti

Onko kukaan koettanut toteuttaa ECDSA-menetelmän mukaisen digitaalisen allekirjoituksen PHP:llä? Löytyykö valmista PHP-koodia? Mielessä on lähinnä "alkulukukenttä" mutta voi harkita myös "binääristä" toteutusta.

Lähinnä kiinnostaisi tehokas "point multiplication" ja modulaarisen inverssin laskenta. Ja tämä siis pitäisi toimia palvelimella ilman häiritsevän suurta viivettä noin 200-300 bittisenä.

Idea sellainen että nettisaitissa tarkistetaan käyttäjän sisäänkirjautuessa julkista avainta käyttäen lisenssitiedosto jossa on salaisella avaimella tehty digitaalinen allekirjoitus. Jos tiedosto puuttuu tai digitaalinen allekirjoitus ei täsmää selkokielisten tietojen kanssa, niin sitten softan lisenssi ei ole kondiksessa.

ECDSA valittu koska se on moderni ja allekirjoitus menee pienempään tilaan kuin RSA:lla. ECDSA-menetelmän teoreettiset perusteet alkavat olla perustasolla hanskassa, mutta toteutuksen käytännön toimintanopeus on vielä mysteeri.

Turvatasoa voidaan laskea eli bittimäärää pudottaa turvallisena pidetystä pakon edessä, hitauden vähentämiseksi. Jos koodi on asiakkaan koneella niin pääseehän ne sen kuitenkin ohittamaan kommentoimalla koko tarkistuksen pois koodista. Jos on omalla palvelimella niin sinne ei vieras helpolla pääse sisältöä tutkimaan. Mutta hienoa toki olisi jos saisi toimimaan esim. normaalina 256-bittisenä riittävän nopeasti. Eihän sen salamannopea tarvitse olla koska sisäänkirjautuminen kuitenkin kestää jonkin verran.

4

478

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • algebrikko

      Eikös ole helpointa implementoida algoritmit ja kokeilla niiden nopeutta? En tunne kovinkaan paljoa kryptografiaa, mutta modulaariset inverssit saa laskettua kätevästi laajennetin Eukleideen algoritmin avulla. Point multiplication ei ole kauhean tuttua minulle, mutta voit kokeilla, josko Montgomeryn algoritmi olisi tarpeeksi nopea. Jos kerran teoreettiset perusteet on hallussa, niin ei kai sen aikavaativuuden laskeminen niin työlästä ole. Itse en ECDSA:ta tunne.

      • ec-spekulantti

        Olen tehnyt yksinkertaisen ECDSA-kokeilukoodin NIST:in 192-bittisellä käyrällä P-192. Turvataso on vain puolet tästä bittimäärästä, eli ei ehkä ihan murtovarma enää nykyisin, mutta minulle tässä vaiheessa riittävä.

        Siinä myös pisteen laskenta on melkoisen yksinkertainen, mutta ei se silti kauhea tehosyöppö ole. Pariksi sekunniksi CPU Usage lyö tappiin eli sataan prossaan kun sen ajaa omalla koneella.

        Fiksummalla laskennalla sitä pystyy vielä oleellisesti keventämään, melko helpostikin. ECDSA:ssa generaattoripiste on vakio sen jälkeen kun käyrä on valittu, joten kaikki tarvittavat tuplapisteet ovat myös vakioita, joten pisteen tuplaukset pystyy laskemaan etukäteen. Tällöin "kalliita" pisteen tuplauksia (point doubling) ei tarvitse laskea digitaalista allekirjoitusta verifioitaessa, vaan voi käyttää etukäteen laskettuja arvoja.

        Kaikkiaan luulenpa että tästä tulee vielä soiva peli.

        Jos joku on ECC-menetelmistä kiinnostunut niin netistä löytää hyvän johdatuksen EC:n perusteisiin googlettamalla "certicom ecc tutorial". Certicom:in sivulla on myös Java-appletteja joilla voi kokeilla pienillä esimerkeillä. Sivusto näyttää ensin pieneltä, mutta siinä on "potkua" yllättävän paljon, joten kannattaa perehtyä huolella. Tämä siis havainnollista periaatteita hyvin pienillä esimerkeillä, jotka eivät ole sellaisenaan kryptografiassa käyttökelpoisia.

        Hyvä kompakti, nykyaikainen kirja ECC:n käytännön toteutuksen yksityiskohtiin on "Guide to Elliptic Curve Cryptography", Hankerson-Menezes-Vanstone. Errata-sivut löytyvät netistä.

        Enkku-Wikipedian kryptografiaa koskevat artikkelit kuten
        http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_curve_cryptography
        ovat myös hyviä. Tuossa artikkelissa on myös linkit suositeltuihin elliptisiin käyriin jos ei halua generoida omia elliptisiä käyriä.
        Esim. "NIST, Recommended Elliptic Curves for Government Use"


      • ec-spekulantti
        ec-spekulantti kirjoitti:

        Olen tehnyt yksinkertaisen ECDSA-kokeilukoodin NIST:in 192-bittisellä käyrällä P-192. Turvataso on vain puolet tästä bittimäärästä, eli ei ehkä ihan murtovarma enää nykyisin, mutta minulle tässä vaiheessa riittävä.

        Siinä myös pisteen laskenta on melkoisen yksinkertainen, mutta ei se silti kauhea tehosyöppö ole. Pariksi sekunniksi CPU Usage lyö tappiin eli sataan prossaan kun sen ajaa omalla koneella.

        Fiksummalla laskennalla sitä pystyy vielä oleellisesti keventämään, melko helpostikin. ECDSA:ssa generaattoripiste on vakio sen jälkeen kun käyrä on valittu, joten kaikki tarvittavat tuplapisteet ovat myös vakioita, joten pisteen tuplaukset pystyy laskemaan etukäteen. Tällöin "kalliita" pisteen tuplauksia (point doubling) ei tarvitse laskea digitaalista allekirjoitusta verifioitaessa, vaan voi käyttää etukäteen laskettuja arvoja.

        Kaikkiaan luulenpa että tästä tulee vielä soiva peli.

        Jos joku on ECC-menetelmistä kiinnostunut niin netistä löytää hyvän johdatuksen EC:n perusteisiin googlettamalla "certicom ecc tutorial". Certicom:in sivulla on myös Java-appletteja joilla voi kokeilla pienillä esimerkeillä. Sivusto näyttää ensin pieneltä, mutta siinä on "potkua" yllättävän paljon, joten kannattaa perehtyä huolella. Tämä siis havainnollista periaatteita hyvin pienillä esimerkeillä, jotka eivät ole sellaisenaan kryptografiassa käyttökelpoisia.

        Hyvä kompakti, nykyaikainen kirja ECC:n käytännön toteutuksen yksityiskohtiin on "Guide to Elliptic Curve Cryptography", Hankerson-Menezes-Vanstone. Errata-sivut löytyvät netistä.

        Enkku-Wikipedian kryptografiaa koskevat artikkelit kuten
        http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_curve_cryptography
        ovat myös hyviä. Tuossa artikkelissa on myös linkit suositeltuihin elliptisiin käyriin jos ei halua generoida omia elliptisiä käyriä.
        Esim. "NIST, Recommended Elliptic Curves for Government Use"

        Tarvittavan suurten kokonaislukujen aritmetiikan toteutin ihan vaan PHP:ssä nykyisin vakiona tulevilla BC Math -funktioilla.

        http://fi2.php.net/manual/en/ref.bc.php

        Ei varmaan mikään maailman tehokkain ratkaisu, mutta mielestäni tässä vaiheessa riittävä. GMP voisi olla parempi, mutta vaatisi lisäosan PHP:hen.

        http://fi2.php.net/manual/en/book.gmp.php

        Tarvittavat erikoisfunktiot pystyy tekemään itsekin.


      • ec-spekulantti
        ec-spekulantti kirjoitti:

        Olen tehnyt yksinkertaisen ECDSA-kokeilukoodin NIST:in 192-bittisellä käyrällä P-192. Turvataso on vain puolet tästä bittimäärästä, eli ei ehkä ihan murtovarma enää nykyisin, mutta minulle tässä vaiheessa riittävä.

        Siinä myös pisteen laskenta on melkoisen yksinkertainen, mutta ei se silti kauhea tehosyöppö ole. Pariksi sekunniksi CPU Usage lyö tappiin eli sataan prossaan kun sen ajaa omalla koneella.

        Fiksummalla laskennalla sitä pystyy vielä oleellisesti keventämään, melko helpostikin. ECDSA:ssa generaattoripiste on vakio sen jälkeen kun käyrä on valittu, joten kaikki tarvittavat tuplapisteet ovat myös vakioita, joten pisteen tuplaukset pystyy laskemaan etukäteen. Tällöin "kalliita" pisteen tuplauksia (point doubling) ei tarvitse laskea digitaalista allekirjoitusta verifioitaessa, vaan voi käyttää etukäteen laskettuja arvoja.

        Kaikkiaan luulenpa että tästä tulee vielä soiva peli.

        Jos joku on ECC-menetelmistä kiinnostunut niin netistä löytää hyvän johdatuksen EC:n perusteisiin googlettamalla "certicom ecc tutorial". Certicom:in sivulla on myös Java-appletteja joilla voi kokeilla pienillä esimerkeillä. Sivusto näyttää ensin pieneltä, mutta siinä on "potkua" yllättävän paljon, joten kannattaa perehtyä huolella. Tämä siis havainnollista periaatteita hyvin pienillä esimerkeillä, jotka eivät ole sellaisenaan kryptografiassa käyttökelpoisia.

        Hyvä kompakti, nykyaikainen kirja ECC:n käytännön toteutuksen yksityiskohtiin on "Guide to Elliptic Curve Cryptography", Hankerson-Menezes-Vanstone. Errata-sivut löytyvät netistä.

        Enkku-Wikipedian kryptografiaa koskevat artikkelit kuten
        http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_curve_cryptography
        ovat myös hyviä. Tuossa artikkelissa on myös linkit suositeltuihin elliptisiin käyriin jos ei halua generoida omia elliptisiä käyriä.
        Esim. "NIST, Recommended Elliptic Curves for Government Use"

        Melko paljon tilaa koodissa tosin vievät esilasketut tuplatut pisteet, koska niitä täytyy olla sama määrä kuin kertojassa on bittejä. Tässä P-192 esimerkissä täytynee laskea valmiiksi 191 tai 192 tuplattua pistettä joista jokaisen koordinaatit voivat olla pari 10-järjestelmässä noin 58-numeroa pitkiä kokonaislukuja. Pisteiden X- ja Y-koordinaatit sisältävästä 2-ulotteisesta taulukosta tulee siis kohtalaisen iso. Tässäpä on puuhaa hetkeksi aikaa :-)


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. On tiedossa, että venäjämieliset diggaavat diktatuurista venäjää

      jossa ei esim. ole sanan- ja lehdistönvapautta. Mutta keitä nämä venäjän palvojat sitten ovat, ei heitä toki paljon ole
      Maailman menoa
      19
      2136
    2. Vihreiden, SDP:n ja Vasemmistoliiton kannattajista selvästi alle puolet on miehiä

      ja silti joku punafeministi valitti kokoomuksen naiskannattajien puutteesta, vaikka siellä on enemmän naisia kuin punavi
      Maailman menoa
      35
      2016
    3. Belfastissa käynnissä kunnon persuilu

      Joku random mamu tekee rikoksen, niin sikäläiset naamiopersut kostavat tuhoamalla kantaävestön omaisuutta. Liekö siellä
      Maailman menoa
      16
      1899
    4. Persujen kannatusromahdus tekee kesästä 2026 nautinnollisen

      Satoi tai paistoi, niin Suomen kansalaisella on kuluvana kesänä syytä hymyyn. Niin upealta tuntuu persujen kannatusroma
      Maailman menoa
      46
      1347
    5. Mitä kirjainta haluaisit

      Ra kastella mahdottomasti?
      Ikävä
      73
      1277
    6. Onko kaivattusi rohkeampi kuin sinä?

      Vai oletko sinä rohkeampia? Mikä on rohkea teko, minkä sinä tai kaivattusi on tehnyt? Mitä siitä seurasi?
      Ikävä
      46
      853
    7. Kaunein nimi

      Mikä on mielestäsi kaunein miehen ja naisen nimi? Haluaisitko itse olla joku toisen niminen?
      Ikävä
      51
      721
    8. Farmi-Amski ja Jucci Hellström - Sydämiä satelee - Onko tässä jotain enemmän?

      Amskidamski Anne-Mari Tarkkio ja Jucci Hellström olivat samaan aikaan Farmi Suomi -realityssä. Nyt somessa on nähty mat
      Kotimaiset julkkisjuorut
      8
      711
    9. Arvaa sattuuko se

      Että teen töitä siihen että unohdan sinut. Mitä muutakaan voin
      Ikävä
      49
      661
    10. Rakastan sinua hiljaisuudessa

      Rakastan sinua hiljaisuudessa. Olisit minun tai et, olen odottanut sinua vuosisatojen ajan. Ilman sinua sydämeni on yksi
      Rakkaus ja rakastaminen
      32
      658
    Aihe