Sikre digitale signaturer på ressursvake PDAer

20.02.2001

Sammendrag

I denne oppgaven viser vi hvordan vi sikkert og praktisk kan lage digital signaturer basert på offentlig nøkkel teknologi på datamaskiner med få og ytelsesvake ressurser.

I tillegg til å studere selve signaturberegningen ser vi på hvordan en bruker kan kommunisere med datamaskinen selv om denne mangler enheter som skjerm og tastatur. Vi undersøker også hvordan en signatur trygt kan blir sendt til mottakeren sin over et usikkert nettverk.

For å oppnå dette klassifiserer vi først de forskjellige programmene, enhetene og eksterne ressursene datamaskiner typisk har tilgjengelig, og ser på hvilke effekter det vil ha hvis vi fjerner hver enkelt av disse. Vi analyserer så diverse kryptografiske protokoller og teknikker som gjør oss i stand til å tilby brukere sikre og praktiske digital signatur tjenester, og finner ut hvilke ressurser disse baserer seg på.

Vi utvikler tre nye kryptografiske protokoller og teknikker. Den første er en teknikk som tillater en bruker å sikkert og praktisk utforme en melding og sende den til en datamaskin som har et tastatur men ingen skjerm. Deretter presenterer vi en protokoll som setter opp en sikker kommunikasjonskanal mellom to datamaskiner. I tillegg gjør protokollen det mulig for en av datamaskinene å benytte seg av tjenester tilbudt av en tiltrodd tredje datamaskin. Til slutt presenterer vi en teknikk som tillater oss praktisk å lage signaturer på datamaskiner som har for svake prossessorer til å utføre hele signaturoperasjonen: Den beregningsmessig dyre delen av operasjonen utføres på en annen, kraftig datamaskin, og resultatet derfra sendes til den beregningsvake maskinen som så gjør de avsluttende beregningene. Denne teknikken kombinerer vi med protokollen vår i en implementasjon for å evaluerer tidsbruken deres.

For å demonstrere resultatene av analysen og utviklingen beskriver vi en kombinasjon av forskjellige protokoller og teknikker som tillater oss å lage sikre og praktiske signaturer med en svært ressursvak datamaskin. For eksempel trenger ikke datamaskinen skjerm, klokke, innbygget strømkilde eller en kilde for tilfeldige tall.