نبذة عن التوقيعات اللكترونية ما هو التوقيع ال للكتروني ؟ ل يوجد تعريف بسيط للتوقيع اللكتروني
Digital Signature
ولكن في حال وجود مثل هذا التعريف فإنه يمكن أن يكون
مشابها للتعريف التالي :طريقة إتصال مشفرة تعمل على توثيق المعامل ت التي تتم عبر النترن ت. بشششكل أساسششي فششإن الفكشرة الكامنششة وراء التوقيعششا ت اللكترونيششة هششي نفسششها كمششا فششي التوقيششع المكتششوب بخششط اليششد .إنششك تسششتخدمه للتصديق او لتوثيق الحقيقة بأنك وعد ت بشيء ما ول تستطيع الششتراجع عنشه فيمششا بعشد .إن التوقيششع اللكشتروني ل يتضششمن القيششام بتوقيع شيء ما باستخدام القلشم والورقة وبعشد ذلشك إرساله عشبر النشترن ت ولكنشه مثشل التوقيشع علشى الشورق يلتصشق بهوية الموقع على معاملة ما. يجب أن يكون للتوقيع بشكل عام الصفات المميزة التالية : •
توثيق الموقع :إن التوقيع يجب أن يبين أو يشير إلى الشخص الذي قام بتوقيع الوثيقة أو الرسالة أو السجل ويجب أن يكون من الصعب على شخص آخر القيام به بدون تفويض .الصورة التالية تظهر متسلل يزعم بكونه الطرف المرسل.
For Bo b
Intruder
•
توثيق الوثيقة :أي توقيع يجب أن يعرف عن الطرف الذي قام بتوقيعه بما يجعله غير ممكنا تزوير أو تغيير أي من المادة الموقعة أو التوقيع بدون انكشاف الحقيقة .
كيف تعمل تقنية التوقيع ال للكتروني: 1
التشفير بواسطة المفتاح الشفرى العام
) Public Key Cryptographyشفرة تستخدم مفتاحين متناظرين
أحدهما سري ويحفظه مستلم البيانات والخر عمومي (
يتم انشاء التوقيعا ت وكذلك التثب ت من صحتها من خلل التشفير وهو فرع من الرياضيا ت التطبيقية المختصة بتحويل الرسائل إلى أشكال تبدو وكأنها ل يمكن فهمها إواعادتها مرة أخرى كما كان ت .تستخدم التوقيعا ت اللكترونية ما يعرف بنظام
شفرة المفتاح الشفرى العام والذي يستخدم منهجا معينا مستعينا بمفتاحين مختلفين ولكنهما مرتبطين حسابيا ،واحد لنشاء التوقيع اللكتروني أو لتحويل البيانا ت إلى أشكال تبدو وكأنها ل يمكن فهمها والمفتاح الخر للتثب ت من صحة التوقيع اللكتروني أو لعادة الرسالة إلى شكلها الصلي .تدعى أجهزة وبرامج الحاسب اللي التي تستخدم مثل هذين المفتاحين عادة " نظام التشفير الل
تماثلي asymmetric
"
إن المفاتيح التكميلية في نظام الشفرة اللتماثلية للتوقيعا ت اللكترونية تدعى عشوائيا المفتاح الخاص والذي يعرفه فقط الموقع ويستخدم لنشاء التوقيع اللكتروني والمفتاح الشفرى العام والمعروف عادة على نطاق أوسع ويستخدم من قبل شخص موثوق به للتثب ت من صحة التوقيع اللكتروني .في حال استدع ت الظروف أن أكثر من جهة بحاجة للتثب ت من صحة التوقيع اللكتروني فإن المفتاح الشفرى العام يجب أن يكون متوف ار لتلك الجها ت أو يوزع عليهم جميعا أو ربما يتم نشره في ملف للتصال المباشر حيث من الممكن الوصول إليه بسهولة .بالرغم من كل المفاتيح مرتبطين ببعضها رياضيا فإنه في حال تم تصميم نظام الشفرة الل تماثلي وتم تطبيقه بشكل آمن فإنه حسابيا ل يمكن التوصل إلى معرفة المفتاح الخاص من خلل معرفة المفتاح الشفرى العام .وبهذا فإنه بالرغم من أن العديد من الشخاص يمكن أن يكونوا على علم بالمفتاح الشفرى العام لموقع ما ويستخدمونه للتثب ت من صحة توقيعا ت موقع معين إل أنهم ل يستطيعون اكتشاف المفتاح الخاص لذلك الموقع واستخدامه في تزوير توقيعاته اللكترونية .
وظيفة الل هاش
Hash Function
عملية رئيسشية وأساسشية أخشرى تشدعى " وظيفشة ال ش هشاش " وهي تسشتخدم فشي كل عمليشتي انششاء التوقيشع اللكشتروني والتثبش ت مشن صحته .إن وظيفة هاش هي عبارة عن منهج يعمل على انششاء تمثيشل رقمششي معيشن أو بصشمة إصشبع علشى ششكل قيمشة " هشاش" أو " نتيجة هشاش" بطشول مقياسشي يكشون عشادة أصشغر مشن الرسالة ولكنشه مقترنا بالرسالة ومحصشو ار بهشا .أي تغييشر فشي الرسالة ينتج عنه نتيجة هاش مختلفة عند استخدام وظيفة الش هاش نفسها .في حالة وظيفة الش هاش المنة والتي تدعى أحيانشا " وظيفشة ال ش هششاش الحاديششة التجششاه" فششإنه مششن الناحيششة الحسششابية ل يمكششن التوصل إلششى الرسالة الصششلية مششن خلل معرفة قيمششة ال ش هششاش الخاصة بها .لذلك فإن وظائف ال ش هشاش تتيشح للبرمجيشا ت انششاء توقيعشا ت الكترونيشة للعمشل علشى كميشة أصشغر يمكشن التنبشؤ بهشا من البيانا ت وفي نفس الوق ت ما زال ت توفر تلزم قوي وواضح مع محتويا ت الرسالة الصلية وبهذا تعمل على توفير الضششمان الفعال والتأكيد بأنه لم يتم إجراء أي تعديل على الرسالة منذ أن تم توقيعها الكترونيا.
تدفق أو سير العمل
الرسم التالي يوضح سير العمل الساسي لتوقيع الكتروني تم استخدامه لرسال رسالة : 2
Message
Message
HASH
Message
Message
Digital Fingerprint
encrypted Fingerprint
encrypted Fingerprint
Digital Fingerprint
A Priv
compar e Digital Fingerprint
HASH
Encryption with private key )(User 1
encrypted Fingerprint
A Pub User 2
User 1
Internet
كما يتضح من الرسم أعله فإن استخدام التوقيعا ت اللكترونية عادة يتضمن عمليتين ،واحدة يتم إنجازها من قبل الموقع والخرى من قبل مستلم التوقيع اللكتروني : • انشششاء التوقيششع اللكششتروني يسششتخدم نتيجششة هششاش يتششم اشششتقاقها مششن وتكششون مقتص شرة علششى كششل مششن الرس الة الموقعششة ومفتاح خاص معين .بغرض أن تكون نتيجشة ال ش هشاش آمنشة ومحكمشة يجشب أن ل يكشون هنشاك إمكانيشة أو احتمشال ضئيل فقط بأن نفس التوقيع اللكتروني يمكن إنشائه من خلل تركيبة أي رسالة أخرى أو مفتاح خاص آخر. • التثبشش ت مششن صششحة التوقيششع اللكششتروني :وهي عمليششة التأكششد مششن التوقيششع اللكششتروني مششن خلل الرجوع إلششى الرسالة الصششلية إوالششى مفتششاح عششام معيششن وبهششذا يتششم تحديششد مششا إذا كششان التوقيششع اللكششتروني قششد تششم إنشششائه لتلششك الرس الة باستخدام المفتاح الخاص المقابل للمفتاح العام المشار إليه. لتوقيشع وثيقشة معينشة أو أي معلوما ت معينشة ،علشى الموقع أول أن يعيشن بدقشة الحشدود لمشا يشراد تشوقيعه .إن المعلوما ت الشتي تشم تعيينهششا أو تحديششدها كششي يتششم توقيعهششا تششدعى " الرس الة " فششي هششذه الرش ادا ت .بعششد ذلششك تقششوم وظيفششة هششاش معينششة فششي برنامششج الموقع بإحتسششاب نتيجششة ال ش هششاش المقتصشرة ) لكافششة الغشراض العمليششة ( علششى الرسالة .بعششد ذلششك يقششوم برنامششج الموقع بتحويل نتيجششة ال ش هششاش إلششى توقيششع الكششتروني باسششتخدام المفتششاح الخششاص للموقع .إن التوقيششع اللكششتروني النششاجم عششن ذلششك هششو مقتصششر على كل من الرسالة والمفتاح الخاص المستخدم في إنشائه .أى ان لكل رسالة موقعة الكترونيا يكون التوقيع المنشششأ هشو توقيششع فريد نموذجيا يكون التوقيع اللكتروني ) نتيجة هاش للرسالة موقعة الكترونيا( مرتبطا ومرفقشا برسالته ويخشزن أو يرسل مشع رسالته. على أية حال يمكن أن يرسل أو يخزن أو يحفظ كعنصر بيانا ت منفصل طالما أنه يحافظ على ارتباط موثوق بششه مششع رسالته. بما أن التوقيع اللكتروني مقتصر وينحصر في رسالته فإنه لن يكون له أي فائدة أو نفع عندما يتم فصله كليا عن رسالته. 3
يتم التثب ت من صحة التوقيع اللكتروني من خلل احتساب نتيجة هاش جديدة للرسالة الصلية بواسششطة نفششس وظيفشة ال ش هششاش المستخدمة في انشاء التوقيع اللكتروني .بعد ذلك وباستخدام المفتششاح الششفرى العشام ونتيجششة هشاش الجديششدة يقشوم الطشرف الشذي يعمل على التثب ت من الصحة بالتأكد من (1ما إذا كان قد تم انشششاء التوقيششع اللكششتروني باسششتخدام المفتششاح الخششاص المقابششل و (2ما إذا كان ت نتيجة الش هاش التي تم احتسابها مؤخ ار مطابقة لنتيجة الش هاش الصلية والتي تم تحويلهشا إلشى توقيشع الكشتروني خلل عملية التوقيع .إن برامج التثب ت من الصحة سوف تؤكد " صحة " التوقيع اللكتروني في حال (1 :كان قد تم استخدام مفتاح الموقع الخاص لتوقيع الرسالة الكترونيا وهذا مشا سشيكون الحشال عليشه لشو أنشه تشم اسشتخدام مفتشاح الموقع العشام للتثبش ت مشن صششحة التوقيششع لن المفتشاح الشششفرى العششام الخشاص بششالموقع سششوف يثبشش ت فقششط صششحة توقيششع الكشتروني تششم إنشششائه بواسشطة مفتششاح الموقع الخاص .و (2بأن الرسالة لم يتم تغييرها وهذا يكون في حال كان ت نتيجة الش هاش التي تششم احتسششابها مششن قبششل المتثبشش ت من الصحة مشابهة ومطابقة لنتيجة الش هاش المستخرجة من التوقيع اللكتروني خلل عملية التثب ت من الصحة .
الهداف العامة والرغراض من استخدام التوقيع ال للكتروني: إن عمليا ت انشاء التوقيع اللكتروني والتثب ت من صحته تحقق التأثيرا ت الجوهرية المرجوة من التوقيع لعدة أغراض قانونية : • توثيق الموقع :فششي حششال كششان هنششاك زوج مششن المفاتيششح واحششد عششام والخششر خششاص وكانششا مرتبطيششن بموقشع معيششن ومحدد فإن التوقيع اللكتروني ينسب ويعشزو الرسالة إلشى الموقع .ل يمكشن تزوير التوقيشع اللكشتروني مشا لشم يفقشد الموقع السششيطرة علششى المفتششاح الخششاص ) تعششرض المفتششاح الخششاص للخطششر ( كششأن يقششوم بإفشششائه او يفقششد الوسط أو الوسيلة المحتفظ به فيها مثل البطاقة الذكية . • توثيق الرسالة :كذلك فإن التوقيع اللكتروني يعمل على تحديد هوية الرسالة الموقعة بثقة ودقة ويقين أكثر مششن التوقيعا ت على الورق .إن عملية التثبش ت مشن الصششحة تكششف أي تلعشب حيشث أن مقارنة نتائشج ال ش هششاش ) واحشدة يتششم إعششدادها عنششد التوقيششع والخششرى عنششد التثبشش ت مششن الصششحة ( تششبين مششا إذا كششان ت الرس الة هششو نفسششها عنششدما تششم توقيعها. • عمللل إيجللابي :إن انشششاء توقيششع الكششتروني يتطلششب مششن الموقششع أن يسششتخدم مفتششاح الموقششع الخششاص وه ذا العمششل بإمكانه أن ينجز الوظيفة الرئيسية في تنبيه الموقع إلى حقيقة أن الموقع يقوم باستكمال معاملة لها عواقب ونتائششج قانونية . • الفعالية :إن عمليا ت انشاء التوقيع اللكتروني والتثب ت من صحته تتطلب مستوى عال من الضمان بأن التوقيششع اللكششتروني هششو للموقشع بششدون تكلششف أو ري اء .مقارن ة مششع السششاليب الورقيششة مثششل بطاقششا ت نمششوذج اعتمششاد التوقيششع والتي هي أساليب مملشة و تسشتغرق الكشثير مشن الجهشد بحيشث أنشه نشاد ار مشا يتشم اسشتخدامها بشالواقع – فشإن التوقيعشا ت اللكترونية تعطي وتولد درجة ضمان أعلى بدون أن تضيف كثي ار على الموارد المطلوبة للمعالجة .
شهادات التصديق ال للكتروني
Public Key Certificates
4
للتثب ت من صحة توقيع الكتروني معين ،على الطرف الذي يقوم بالتثب ت من الصحة أن يكون قاد ار على الوصول إلى مفتششاح الموقع العام وأن يكون واثقا بأنه متطابق مع مفتاح الموقع الخاص .على أية حال فإن أي زوج من المفاتيح العامشة والخاصشة ليس له أي ارتباط جوهري أو فعلي بأي شخص .إنه ببسششاطة زوج مششن الرقام .مششن الضشروري وجود اسشتراتيجية مقنعششة لكشي يتم ربط شخص أو هيئة معينة بزوج المفاتيح. إن الحل لهذا هو استخدام طرف ثالث واحد أو أكثر يكون موثوق به لكي يربط موقع معين مع مفتاح عام محدد .تلك الحهششة الثالثة الموثوق بها يشار إليها بعبارة " جهة التصديق اللكتروني "
كيف يتم إنشاء ثقة رقمية ؟
كي يتم ربط زوج من المفاتيح بموقع محتمل تقشوم " جهششة التصشديق اللكشتروني " بإصششدار شششهادة ،سشجل إلكشتروني يششذكر فيشه المفتششاح الشششفرى العششام علششى أنششه " موضششوع" الشششهادة ويؤكششد بششأن الموقششع المحتمششل المعششرف عنششه فششي الشششهادة يحمششل المفتششاح الخششاص المقابششل .يشششار إلششى الموقع المحتمششل بعبششارة " المشششترك" .إن وظيفششة الشششهادة الرئيسششية هششي ربط زوج مششن المفاتيششح مششع مشترك معين .أي " مستلم " للشهادة يرغب في العتماد على والوثوق بتوقيع الكتروني ينشئه المشترك المذكور فششي الشششهادة ) عندئششذ يصششبح المسششتلم هششو الطششرف المعتمششد( بإمكششانه اسششتخدام المفتششاح الشششفرى العششام المششذكور فششي الشششهادة للتثبشش ت مششن صششحة التوقيع اللكشتروني أي بشأنه تشم إنششائه بواسشطة المفتشاح الخشاص المقابشل .فشي حشال نجحش ت عمليشة التثبش ت مشن الصشحة فشإن هشذه السلسلة من الوقائع والمقدما ت تشوفر الثقشة والضششمان بششأن المفتشاح الخششاص المقابشل محتفششظ بشه مششن قبشل المششترك المشذكور إسشمه في الشهادة وبأن التوقيع اللكتروني قد تم إنشائه من قبل ذلك المشترك. لتأكيششد صششحة كششل مششن الرسالة والهوية فششي الشششهادة تقششوم جهششة التصششديق اللكششتروني بتوقيعهششا الكترونيششا .إن التوقيششع اللكششتروني لجهششة التصششديق اللكششتروني علششى الشششهادة يمكششن التثبشش ت مششن صششحته باسششتخدام المفتششاح الشششفرى العششام الخششاص بجهششة التصششديق اللكتروني والمذكور في شهادة أخرى من قبل جهة تصششديق الكششتروني أخشرى ) والشتي يمكشن أن تكشون علششى مسششتوى أعلششى فيمششا يتعلق بالرتبة ولكن ذلك ليس بالضرورة ( وتلك الششهادة الخشرى يمكشن توثيقهشا بشدورها بواسششطة المفتشاح الشششفرى العششام المشذكور كذلك في شهادة أخرى وهكذا ..حتى يتثبش ت الششخص المعتمشد علشى التوقيشع اللكشتروني مشن صشحته .فشي كشل حالشة فشإن جهشة التصششديق اللكششتروني المصششدرة للشششهادة يجششب أن توقشع الكترونيششا علششى شششهادتها الخاصششة بهششا خلل الفششترة التشششغيلية للشششهادة الخششرى المسششتخدمة للتثبشش ت مششن صششحة التوقيششع اللكششتروني لجهششة التصششديق اللكششتروني .الرس م التششالي يوضششح شششكل شششهادة التصديق اللكتروني
5
Digital Certificate Name: User 1 Expiration date: 1/1/2002 .... :Public key of Alice
Digital Signature of (Certification Authority (CA
إن أي توقيع الكتروني سواء تشم إنششائه مشن قبشل مششترك معيشن لتوثيشق رسالة مشا أو تشم إنششائه مشن قبشل جهشة تصشديق الكشتروني لتوثيق شهادتها ) بالفعل رسالة متخصصشة ( يجشب أن تكشون مختومة زمنيشا بششكل موثوق بشه وذلشك كشي يسشتطيع المتثبش ت مشن الصحة تحديد ما إذا كان التوقيع اللكتروني قد تم إنشائه خلل الفترة التشغيلية ) مدة الصلحية ( المذكورة في الرسالة . كششي يكششون مفتششاح عششام وتعريفششه مششع مشششترك معيششن متششوفرين بسششرعة وسشهولة للسششتخدام فششي التثبشش ت مششن الصششحة ،يمكششن نشششر شششهادة فششي حافظششة أو يتششم تششوفيرهم مششن خلل أي طريقششة أخششرى .إن الحافظششا ت هششي عبششارة عششن قاعششدة بيانششا ت الكترونيششة مششن الشششهادا ت والمعلومشا ت الخششرى المتششوفرة للسششترجاع والسششتخدام فششي التثبشش ت مششن صششحة التوقيعششا ت اللكترونيششة .يمكششن القيششام بالسترجاع أوتوماتيكيا من خلل أمر برنامج التثبش ت مشن الصششحة بشأن يستفسششر مباششرة مشن الحافظششة للحصشول علشى الششهادا ت المطلوبة .
لشهادة التصديق ال للكترونى المميزات التالية : • تعتمد صحة التوقيعا ت اللكترونية على صحة زوج المفاتيح الشفرية )العام والخاص( • تستخدم الشهادا ت لضمان حصة زوج مفاتيح معين • إن الشششهادة تربط مفتششاح شششفرى عششام معيششن بهوية معينششة ) مثل إسششم شششخص معيششن ،إسششم المضششيف فششي الحاسششب اللي الخ( • يمكن أن تتضمن الشهادة معلوما ت أخرى مثل تاريخ النتهاء • يتم توقيع الشهادة من قبل جهة التصديق اللكتروني .
بنية المفتاح المعلن
PKI Infrastructure
6
إن بنية المفتاح المعلن هى كامل كشرة الششمع الشتي تتضشمن مفاتيشح ششفرية ونظشام إدارة ششهادا ت .إن بنيشة المفتشاح المعلشن تتيشح إجشراء المعششامل ت بطريقششة آمنشة بالضششافة إلششى أنهششا تتيششح تبششادل المعلوما ت الخاصششة بيششن الطشراف الششذين يمكششن أن يكون وا علششى معرفة ببعضششهم البعششض أو يمكششن أن يكون وا غرباء عشن بعضششهم البعششض .إن بنيشة المفتششاح المعلشن تشوفر الخصوصية واسششتقامة وتوثيق وعدم الرفض عند التقدم بطلب ومعامل ت التجارة اللكترونية . تركيبات المفتاح الشفرى العام • تعمل على توليد وتوزيع أزواج المفاتيح الخاصة /العامة • تنشر المفاتيح العامة مع هوية المستخدم على شكل شهادة في دليل مفتوح • توفر الثقة بأن تبقى المفاتيح الخاصة آمنة ومصانة ومأمونة • مفاتيح عامة معينة مرتبطة فعليا بمفاتيح خاصة معينة • حامل زوج المفاتيح الشفرية العامة /الخاصة هو من يدعي أن يكون. إن تركيبة المفتاح الششفرى العشام تتكشون مشن واحشد أو أكشثر مشن النظمشة الموثوق بهشا والمعروفة ب ش جهشا ت التصشديق اللكشترونى وهذه السلطا ت منظمة في هيكل هرمي شبيه بالشجرة حيث يتم وضع المفتشاح الشششفرى العششام والتعريف فيمششا يتعلشق بكششل عميششل في ششهادة رقميشة وتقشوم جهشة التصشديق اللكشتروني بشالتوقيع الكترونيشا علشى كشل ششهادة وتجعشل الششهادا ت متشوفرة مجانشا وبحرية من خلل نشرها في فهارس أو دليل يمكن الوصول إليه من قبل العامة .أي عميششل فشي بنيششة المفتشاح المعلششن يمكنشه الوصول إلششى المفتششاح الشششفرى العششام لي مسششتخدم آخششر والتثبشش ت مششن صششحته باسششتخدام المفتششاح الشششفرى العششام الخششاص بجهششة التصششديق اللكتروني للتثب ت من صحة توقيشع جهشة التصشديق اللكشتروني علشى الششهادة .إن جهشة التصشديق اللكشتروني الشتي هشي علشى رأس التسلسششل الهرم ي توقشع شششهادا ت جهششا ت التصششديق اللكششترونى التابعششة لهششا أو الششتي تششأتي فششي مرتبششة أدنششى منهششا وجهششا ت التصديق اللكترونى تلك توقع شهادا ت جها ت التصديق اللكترونى الششتي يكششون ترتيبهششا أدنششى منهششا وهكششذا .هششذه النظششام يشششكل سلسلة من الثقة في أي نظام جهة تصديق الكتروني موزع.
7