سبيك

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

SPEKE ( تبادل المفاتيح الأسي البسيط لكلمة المرور ) هو أسلوب تشفير لاتفاقية المفاتيح المعتمدة على كلمة المرور .

وصف

يتكون البروتوكول من أكثر من مجرد تبادل مفاتيح ديفي-هيلمان حيث يتم إنشاء مولد ديفي-هيلمان g من تجزئة كلمة المرور .

إليك أحد الأشكال البسيطة لكلمة SPEKE:

  1. اتفق أليس وبوب على استخدام عدد أولي آمن p كبير بشكل مناسب ومختار عشوائياً ، بالإضافة إلى دالة تجزئة H ().
  2. اتفق أليس وبوب على كلمة مرور مشتركة هي π .
  3. تقوم كل من أليس وبوب بإنشاء g = H ( π ) 2 mod p . (التربيع يجعل g مولدًا للمجموعة الفرعية ذات الرتبة الأولية للمجموعة الضربية للأعداد الصحيحة modulo p .)
  4. تختار أليس عددًا صحيحًا عشوائيًا سريًا a ، ثم ترسل إلى بوب g قيمة mod p .
  5. يختار بوب عددًا صحيحًا عشوائيًا سريًا b ، ثم يرسل إلى أليس g b mod p.
  6. تقوم أليس وبوب بالإجهاض إذا لم تكن القيم التي تم استلامها في النطاق [2، p -2]، لمنع هجوم حصر المجموعة الفرعية الصغيرة .
  7. تقوم أليس بحساب K = ( g b mod p ) a mod p .
  8. يحسب بوب K = ( g a mod p ) b mod p .

سيصل كل من أليس وبوب إلى القيمة نفسها لـ K إذا وفقط إذا استخدما القيمة نفسها لـ π . بمجرد أن يحسب أليس وبوب السر المشترك K، يمكنهما استخدامه في بروتوكول تأكيد المفتاح لإثبات معرفتهما بكلمة المرور نفسها π، ولاستخلاص مفتاح تشفير سري مشترك لإرسال رسائل آمنة وموثقة بينهما. استخدام بروتوكول تأكيد المفتاح اختياري، كما هو محدد في معياري IEEE P1363.2 وISO/IEC 11770-4.

على عكس بروتوكول ديفي-هيلمان غير الموثق، يمنع بروتوكول سبيك هجمات الوسيط من خلال تضمين كلمة المرور. فالمهاجم القادر على قراءة وتعديل جميع الرسائل بين أليس وبوب لا يستطيع معرفة المفتاح المشترك K، ولا يمكنه تخمين كلمة المرور أكثر من مرة واحدة في كل تفاعل مع طرف يعرفها.

بشكل عام، يمكن لبروتوكول SPEKE استخدام أي مجموعة أعداد أولية مناسبة لتشفير المفتاح العام، بما في ذلك تشفير المنحنى الإهليلجي . مع ذلك، عند تطبيق SPEKE باستخدام تشفير المنحنى الإهليلجي، يتغير البروتوكول بشكل جوهري بإضافة عنصر أساسي يقوم بربط كلمة المرور بشكل آمن بنقطة عشوائية على المنحنى الإهليلجي المحدد. (يُطلق على هذا العنصر الأساسي اسم دالة IOP أو دالة تحويل العدد الصحيح إلى نقطة في معيار IEEE P1363.2 ومعيار ISO/IEC 11770-4).

تاريخ

يُعدّ بروتوكول SPEKE من أقدم البروتوكولات وأكثرها شهرةً في مجال تبادل المفاتيح المُصادق عليه بكلمة المرور، وهو مجال حديث نسبيًا. وقد وصفه ديفيد جابلون لأول مرة عام 1996. [ 1 ] في هذا المنشور، اقترح جابلون أيضًا صيغةً بديلةً حيث تُحسب قيمة g في الخطوة الثانية من البروتوكول على النحو التالي: g = g q S، مع قيمة ثابتة g q . إلا أن هذه الصيغة تبيّن أنها غير آمنة ضد هجمات القاموس، ولذلك لم يُوصى بها في نسخة مُنقّحة من الورقة البحثية. في عام 1997، قام جابلون بتحسين وتطوير بروتوكول SPEKE بإضافة تعديلات، بما في ذلك طريقة مُحسّنة لتبادل المفاتيح المُصادق عليه بكلمة المرور تُسمى B-SPEKE. [ 2 ] قدّمت ورقة بحثية نشرها ماكنزي عام 2001 برهانًا في نموذج أوراكل العشوائي يُثبت أن بروتوكول SPEKE هو بروتوكول PAKE آمن (باستخدام تعريف مُبسّط نوعًا ما) استنادًا إلى صيغة مُعدّلة من فرضية ديفي-هيلمان للقرار. [ 3 ] ومع ذلك، فإن البرهان يعتبر وظيفة تأكيد المفتاح في SPEKE إلزامية، وهو ليس الطريقة التي تم بها تحديد SPEKE في معايير IEEE P1363.2 و ISO/IEC 11770-4.

منذ عام 1999، تم استخدام البروتوكول من قبل العديد من الشركات في مجموعة متنوعة من المنتجات، وعادة ما يكمل تقنيات التشفير الأخرى.

في عام ٢٠١٤، تم تحديد هجومين على بروتوكول SPEKE، كما هو موضح في ورقة جابلون الأصلية لعام ١٩٩٦، وفي معايير IEEE P1363.2 (D26) وISO/IEC 11770-4 (٢٠٠٦). [ ٤ ] يسمح الهجوم الأول للمهاجم النشط بانتحال شخصية مستخدم دون معرفة كلمة المرور، وذلك عن طريق إنشاء جلستين متوازيتين مع الضحية. أما الهجوم الثاني، فيسمح لمهاجم الوسيط بالتلاعب بمفتاح الجلسة بين مستخدمين نزيهين دون أن يتم اكتشافه. يشير الهجوم الأول إلى ثغرة عملية في البروتوكول، بينما يحمل الهجوم الثاني دلالات نظرية على براهين أمان بروتوكول SPEKE. خلال اجتماع اللجنة الفنية 27 التابعة للجنة الفنية المشتركة 1 التابعة للمنظمة الدولية للمعايير/اللجنة الكهروتقنية الدولية (ISO/IEC JTC 1/SC 27) في مدينة مكسيكو في أكتوبر 2014، ناقشت اللجنة الفنية التابعة لمجموعة العمل 2 التابعة للجنة الفنية 27 التابعة للمنظمة الدولية للمعايير/اللجنة الكهروتقنية الدولية (ISO/IEC SC 27/Work Group 2) الهجومين، واتفقت على ضرورة مراجعة مواصفات بروتوكول SPEKE في معيار ISO/IEC 11770-4 (2006) لمعالجة المشكلات المحددة. تتضمن الرقعة المقترحة تعريفًا صريحًا لهويات الجلسات، وإدراج هذه الهويات في دالة اشتقاق المفتاح بطريقة لا تُغير من تناظر البروتوكول. نُشر بروتوكول SPEKE المُرَقَّع في معيار ISO/IEC 11770-4 (2017). [ 5 ] مع ذلك، لا تزال مواصفات بروتوكول SPEKE في معيار IEEE P1363.2 غير مُرَقَّعة.

براءات الاختراع

يصف براءة الاختراع الأمريكية رقم 6,226,383 عدة اختلافات في هذه الطريقة. وقد انتهت صلاحية هذه البراءة في مارس 2017.

المعايير

تشمل المعايير التي تصف بروتوكول SPEKE معيار IEEE P1363.2 ومعيار ISO/IEC 11770-4. في أحدث إصدار من معيار ISO/IEC 11770-4 (2017)، تم تنقيح مواصفات بروتوكول SPEKE من الإصدار السابق في معيار ISO/IEC 11770-4 (2006) لمعالجة الهجومين اللذين أبلغ عنهما هاو وشاهانداشتي في عام 2014. [ 4 ]

مراجع

  1. ↑ جابلون، ديفيد (أكتوبر 1996). "تبادل المفاتيح المصادق عليه بكلمة مرور قوية فقط" . مجلة ACM SIGCOMM لمراجعة اتصالات الحاسوب . 26 (5): 5-26 . CiteSeerX 10.1.1.57.4798 . doi : 10.1145/242896.242897 . S2CID 2870433 .  
  2. ↑ جابلون، ديفيد (20 يونيو 1997). "بروتوكولات تبادل مفاتيح كلمات المرور الموسعة المحصنة ضد هجوم القاموس" . وقائع ورشة عمل IEEE السادسة حول التقنيات المُمكّنة: البنية التحتية للمؤسسات التعاونية . كامبريدج، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية: جمعية IEEE للحاسبات. الصفحات 248-255 . CiteSeerX 10.1.1.30.8102 . doi : 10.1109/ENABL.1997.630822 . ISBN   978-0-8186-7967-4. S2CID 10568917 . 
  3. ↑ ماكنزي، فيليب (19 يوليو 2001). "حول أمان بروتوكول تبادل المفاتيح المصادق عليه بكلمة مرور SPEKE" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مارس 2008 .
  4. 1 2 ف. هاو، إس إف شاهانداشتي. بروتوكول SPEKE مُعاد النظر فيه . وقائع المؤتمر الدولي الأول لأبحاث توحيد معايير الأمن، 2014.
  5. ↑ "منصة التصفح عبر الإنترنت (OBP)" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 21-08-2012.