Распределение ответственности и мошенничество

Существует множество способов мошенничества со стороны как участников порогового протокола, распределяющего между ними ответственность за хранение тайны, так и посторонних лиц. Для примера рассмотрим три сценария такого мошенничества:

1. Антон, Борис, Владимир и Георгий получают от шефа приказ включить персональный компьютер Дмитрия. Все четверо собираются вместе и выполняют операцию сложения имеющихся у них долей по модулю 2. Однако Георгий, которого подкупила конкурирующая фирма, вместо того чтобы честно прибавить свою долю, выданную ему Дмитрием, прибавляет случайную битовую строку. В результате компьютер Дмитрия отказывается включаться, и никто не может объяснить, в чем тут дело.

2. К Антону, Борису, Владимиру и Георгию, получившим от шефа распоряжение включить персональный компьютер Дмитрия, присоединяется Зиновий, который утверждает, что он явился по приказу шефа для воссоздания пароля, поскольку якобы является законным обладателем соответствующей пятой доли. После того как ничего не подозревающие Антон, Борис, Владимир и Георгий огласили свои доли, Зиновий с торжествующем воплем убегает из комнаты: теперь он может в одиночку реконструировать пароль Дмитрия, т. к. знает все необходимые для этого доли.

3. Вместо того чтобы убежать, Зиновий дожидается, пока все участники протокола по очереди огласят свои доли, а затем называет случайную битовую строку требуемой длины. В этом случае Зиновий не только сумеет узнать все доли, но и никто из участников протокола так и не осознает. что Зиновий является посторонним лицом и не имеет никакого права присутствовать при восстановлении секретного пароля Дмитрия.

Для предотвращения мошенничества можно соответствующим образом усовершенствовать пороговый протокол, однако подробное описание этих усовершенствований выходит за рамки данной книги. Поэтому просто перечислим некоторые из них.

Можно обойтись без Дмитрия, который делит исходное секретное сообщение на части. В этом случае никто из участников протокола не знает содержание сообщения до тех пор, пока все они не соберутся вместе и не реконструируют его.
От участников протокола не требуется оглашать свою долю публично. Если секретом является тайный ключ в криптосистеме с открытым ключом, которая используется для цифровой подписи, каждый участник выполняет частичное (долевое) подписание соответствующего документа. После того как это сделает последний из них, под документом появится полная цифровая подпись. При этом ни один из участников так и не узнает долю другого.
Участники протокола могут убедиться, что на самом деле получили от Дмитрия настоящую долю, позволяющую им принимать участие в реконструкции секретного сообщения наравне с другими участниками протокола. При этом от участников совершенно не требуется собираться вместе и восстанавливать исходное сообщение.
Можно устроить так, что если более m участников протокола высказались за реконструкцию секретного сообщения и при этом менее n участников были против, сообщение будет восстановлено в первозданном виде, а иначе — не будет.
Можно добиться, чтобы в случае, если один из участников протокола окажется не в состоянии выполнить необходимые действия для восстановления исходного секретного сообщения, почти мгновенно и без каких-либо существенных накладных расходов будет введен новый протокол, участниками которого станут оставшиеся участники первоначального.

Содержание раздела