ECDSA

ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) — это алгоритм создания и проверки электронной цифровой подписи, основанный на использовании эллиптических кривых. Он является одной из разновидностей асимметричного шифрования и широко применяется в современных системах безопасности для обеспечения целостности и подлинности данных.

В отличие от традиционного алгоритма RSA, ECDSA обеспечивает аналогичный уровень защиты при меньшей длине ключа, что делает его более эффективным по производительности и используемым ресурсам.

Основные характеристики ECDSA

ХарактеристикаОписание
Тип алгоритмаАсимметричное шифрование / ЭЦП
ОсноваМатематика эллиптических кривых
КлючиПара: закрытый и открытый ключ
Длина ключейОбычно 256, 384 или 521 бит
ИспользованиеSSL/TLS, блокчейн, ЭЦП, государственные системы
СтандартыANSI X9.62, IEEE P1363, FIPS 186-4

Как работает ECDSA?

Алгоритм ECDSA основан на сложности задачи дискретного логарифмирования на эллиптической кривой. Процесс подписания и проверки состоит из следующих этапов:

  1. Генерация ключевой пары: создаются закрытый ключ (случайное число) и соответствующий ему открытый ключ на основе выбранной эллиптической кривой;
  2. Создание подписи: на основе закрытого ключа и хэша документа генерируется уникальная подпись, состоящая из двух чисел (r, s);
  3. Проверка подписи: с помощью открытого ключа и хэша документа система проверяет корректность подписи.

Подпись считается действительной только в том случае, если данные не были изменены, и подпись создана владельцем соответствующего закрытого ключа.

Где применяется ECDSA?

  1. SSL/TLS-протоколы: используется для установления безопасных HTTPS-соединений между браузерами и серверами;
  2. Блокчейн и криптовалюты: в частности, в Bitcoin и Ethereum для подписания транзакций и подтверждения прав собственности;
  3. Электронная цифровая подпись (ЭЦП): применяется в квалифицированных сертификатах для подписания документов в ЕГАИС, налоговых системах, госзакупках и других платформах;
  4. Мобильные и IoT-устройства: благодаря небольшому размеру ключей и высокой производительности, особенно популярен в устройствах с ограниченными вычислительными ресурсами.

Преимущества ECDSA перед RSA

ПараметрECDSARSA
Длина ключа при эквивалентной защите256 бит3072 бит
ПроизводительностьВышеНиже
Размер подписиМеньшеБольше
Потребление ресурсовЭкономичнееТребует больше вычислений
Применение в новых технологияхШироко используетсяУстаревает в ряде сценариев

Пример использования ECDSA

# Генерация закрытого и открытого ключа с помощью OpenSSL
openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -noout -out private.key
openssl ec -in private.key -pubout -out public.key

# Подпись файла
openssl dgst -sha256 -sign private.key -out signature.bin file.txt

# Проверка подписи
openssl dgst -sha256 -verify public.key -signature signature.bin file.txt

Поддержка в форматах и хранилищах

Файлы, содержащие ключи и сертификаты на основе ECDSA, могут быть представлены в следующих форматах:

  • .pem — текстовое представление ключа или сертификата;
  • .der — двоичный формат;
  • .pfx, .p12 — контейнеры, содержащие приватный ключ и сертификат;
  • .crt, .cer — открытые сертификаты, связанные с ECDSA-ключами.

Преимущества алгоритма ECDSA

  • Высокая защита при меньшей длине ключа;
  • Эффективность — меньше требований к вычислительным ресурсам;
  • Широкое применение — поддерживается большинством библиотек, ОС и протоколов;
  • Перспективность — рекомендован NIST и многими государственными стандартами.