ВКР: Разработка приложения для формирования цифровой подписи в электронном документообороте

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Цели работы
Проанализировать криптографические свойства алгоритмов;
Реализовать приложение для работы с электронно-цифровой подписью.
Актуальность данной темы – переход крупных производств от бумажного документооборота к электронному, необходимость защищать подлинность таких документов.

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Требования к приложению
Приложение должно выполнять следующие функции:
Генерировать ключи;
Формировать подпись и сертификат;
Проверять корректность подписи и подлинность документа.

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Выбор программных средств
Язык программирования C#
Платформа .NET Framework версии 7.2.0
IDE Microsoft Visual Studio 2019
СУБД SQLite

Предметная область
Основные методы защиты:
Загрузка в облачные сервисы
Шифрование данных документа
Электронно-цифровая подпись
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

Обзор существующих программ
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Виды криптоалгоритмов

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Электронно-цифровая подпись
ЭЦП – это цифровая информация, размер которой зависит от алгоритма, которая присоединяется к тексту, и передается уже вместе с ним.

Обобщенная схема работы ЭЦП
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Функции хэширования
Требования к функциям хэширования:
Стойкость к поиску первого прообраза Стойкость к поиску второго прообраза
Стойкость к коллизиям

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Диаграмма классов

Диаграмма прецедентов
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Основные методы разработанного приложения:
Sign реализует основные алгоритмы Эль-Гамаля: генерации ключей и формирования подписи;
Check реализует основные алгоритмы проверки подписи;
Gcd реализует расширенный алгоритм Евклида ;
Mod реализует корректное вычисление деления по модулю отрицательных чисел;
GetCoPrime реализует проверку чисел на взаимную простоту;
Hash реализует хэш-функцию SHA-256;
IsPRoot проверяет, является ли число первообразным корнем другого числа.
Алгоритм Эль-Гамаля

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Основные методы разработанного приложения:
Sign реализует основные алгоритмы Шнорра: генерации ключей и формирования подписи;
Check реализует основные алгоритмы проверки подписи;
Hash реализует хэш-функцию MD5;
Modinv реализует нахождение мультипликативного обратного.
Схема Шнорра

Руководство пользователя - подпись
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

Руководство пользователя - проверка
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ

БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ
Тестирование и отладка
В данной работе проверялись:
главная форма приложения и элементы управления;
операция возведения в степень на переполнение (типа данных BigInteger);
стандартный оператор модульного деления C# на работу с отрицательными числами;
корректность выполнения алгоритмов формирования ЭЦП;
корректность проверки сертификата на принадлежность к документу.

Заключение
Проанализированы два алгоритма формирования ЭЦП.
Реализовано приложение для работы с электронно-цифровой подписью.
Реализованное приложение успешно протестировано.
БОЧКАРЕВ ВАДИМ ДЕНИСОВИЧ