encyklopedia.run.place

FIPS 186‑4

FIPS 186‑4 (ang. Federal Information Processing Standard 186‑4) jest amerykańskim standardem wydanym przez NIST, określającym wymagania i zalecenia dotyczące algorytmów cyfrowego podpisu opartego na kryptografii klucza publicznego. Standard ten jest następcą wersji FIPS 186‑3 i został opublikowany w 2013 roku.

Historia

W 2000 roku powstał pierwszy oficjalny dokument FIPS 186 opisujący algorytm DSA. W kolejnych latach standard był wielokrotnie aktualizowany, aby uwzględnić nowe rodzaje funkcji skrótu oraz rozszerzenia długości kluczy. Wersja 4 wprowadziła obsługę funkcji skrótu z rodziny SHA‑2 oraz możliwość stosowania kluczy o długości do 3072 bitów.

Zakres standardu

FIPS 186‑4 definiuje następujące elementy:

  • Parametry algorytmu DSA, w tym wielkoĹ›ci liczb pierwszych p, q i generatora g.
  • Procedury generowania kluczy prywatnych i publicznych.
  • Standardowe dĹ‚ugoĹ›ci kluczy: 1024 bit, 2048 bit i 3072 bit.
  • Zalecane funkcje skrĂłtu: SHA‑1, SHA‑224, SHA‑256, SHA‑384 oraz SHA‑512.
  • Procedury weryfikacji podpisu cyfrowego.
  • Zalecenia dotyczÄ…ce bezpieczeĹ„stwa implementacji, w tym unikanie kanałów bocznych.

Struktura podpisu

Podpis generowany zgodnie z FIPS 186‑4 składa się z dwóch liczb całkowitych r i s (elementy pary podpisu DSA), które są kodowane w formacie ASN.1 typu DER. Długość tych liczb zależy od wybranej długości klucza i użytej funkcji skrótu.

PorĂłwnanie z innymi standardami

Cecha FIPS 186‑4 (DSA) RSA ECDSA
Podstawowa grupa matematyczna Grupa multiplikatywna modulo p Moduł RSA (n = p·q) Krzywa eliptyczna
Typ klucza Klucz publiczny (y) i prywatny (x) Klucz publiczny (e, n), prywatny (d, n) Klucz publiczny (Q), prywatny (d)
Rozmiar klucza (bit) 1024, 2048, 3072 2048 – 4096 (typowo) 256, 384, 521
Wymagane funkcje skrótu SHA‑1, SHA‑224/256/384/512 SHA‑1, SHA‑2, SHA‑3 SHA‑2, SHA‑3

Zastosowania

Standard FIPS 186‑4 jest szeroko stosowany w:

  • Systemach PKI (Public Key Infrastructure) w instytucjach rzÄ…dowych USA.
  • UrzÄ…dzeniach smart‑card oraz tokenach bezpieczeĹ„stwa.
  • Protokole TLS (w starszych wersjach) oraz w standardzie CMS (Cryptographic Message Syntax).
  • Oprogramowaniu speĹ‚niajÄ…cym wymagania bezpieczeĹ„stwa okreĹ›lone w FIPS 140‑2.

Krytyka i ograniczenia

Choć FIPS 186‑4 jest wciąż uznawany za bezpieczny, krytycy zwracają uwagę na:

  • Znaczny wzrost wymagaĹ„ obliczeniowych przy kluczach 3072 bit i dĹ‚uĹĽszych funkcjach skrĂłtu SHA‑512.
  • Zalecenie SHA‑1 jako jednego z dopuszczalnych algorytmĂłw, pomimo znanych sĹ‚aboĹ›ci tego skrĂłtu.
  • KonkurencjÄ™ ze standardem FIPS 186‑5, ktĂłry wprowadza wsparcie dla algorytmĂłw opartych na krzywych eliptycznych oraz nowych funkcji skrĂłtu.

PowiÄ…zane dokumenty

Bibliografia

  1. NIST, FIPS 186‑4 – Digital Signature Standard (DSS), 2013.
  2. M. Katz, J. Lindell, Introduction to Modern Cryptography, 2 ed., 2014.
  3. J. Hankerson, A. Javitz, A. Lindsey, Guide to Elliptic Curve Cryptography, 2004.