Что такое СКЗИ, и какие они бывают
СКЗИ (средство криптографической защиты информации) — это программа или устройство, которое шифрует документы и генерирует электронную подпись (ЭП). Все операции производятся с помощью ключа электронной подписи, который невозможно подобрать вручную, так как он представляет собой сложный набор символов. Тем самым обеспечивается надежная защита информации.
Как работает СКЗИ
Виды СКЗИ для электронной подписи
Есть два вида средств криптографической защиты информации: устанавливаемые отдельно и встроенные в носитель.
СКЗИ, устанавливаемое отдельно — это программа, которая устанавливается на любое компьютерное устройство. Такие СКЗИ используются повсеместно, но имеют один недостаток: жесткую привязку к одному рабочему месту. Вы сможете работать с любым количеством электронных подписей, но только на том компьютере или ноутбуке, на котором установлена СКЗИ. Чтобы работать на разных компьютерах, придется для каждого покупать дополнительную лицензию.
При работе с электронными подписями в качестве устанавливаемого СКЗИ чаще всего используется криптопровайдер КриптоПро CSP. Программа работает в Windows, Unix и других операционных системах, поддерживает отечественные стандарты безопасности ГОСТ Р 34.11-2012 и ГОСТ Р 34.10-2012.
Реже используются другие СКЗИ:
СКЗИ, встроенные в носитель, представляют собой «вшитые» в устройство средства шифрования, которые запрограммированы на самостоятельную работу. Они удобны своей самодостаточностью. Все необходимое для того, чтобы подписать договор или отчет, уже есть на самом носителе. Не надо покупать лицензии и устанавливать дополнительное ПО. Достаточно компьютера или ноутбука с выходом в интернет. Шифрование и расшифровка данных производятся внутри носителя. К носителям со встроенным СКЗИ относятся Рутокен ЭЦП, Рутокен ЭЦП 2.0 и JaCarta SE.
Аудит СКЗИ и криптоключей
С точки зрения информационной безопасности криптографические ключи являются критически важными данными. Если раньше, чтобы обокрасть компанию, злоумышленникам приходилось проникать на ее территорию, вскрывать помещения и сейфы, то теперь достаточно похитить токен с криптографическим ключом и сделать перевод через систему Интернет Клиент-Банк. Фундаментом обеспечения безопасности с помощью систем криптографической защиты информации (СКЗИ) является поддержание конфиденциальности криптографических ключей.
А как обеспечить конфиденциальность того, о существования чего вы не догадываетесь? Чтобы убрать токен с ключом в сейф, надо знать о существовании токена и сейфа. Как это не парадоксально звучит, очень мало компаний обладают представлением о точном количестве ключевых документов, которыми они пользуются. Это может происходить по целому ряду причин, например, недооценка угроз информационной безопасности, отсутствие налаженных бизнес-процессов, недостаточная квалификация персонала в вопросах безопасности и т.д. Вспоминают про данную задачу обычно уже после инцидентов, таких как например этот.
В данной статье будет описан первый шаг на пути совершенствования защиты информации с помощью криптосредств, а если точнее, то рассмотрим один из подходов к проведению аудита СКЗИ и криптоключей. Повествование будет вестись от лица специалиста по информационной безопасности, при этом будем считать, что работы проводятся с нуля.
Термины и определения
В начале статьи, дабы не пугать неподготовленного читателя сложными определениями, мы широко использовали термины криптографический ключ или криптоключ, теперь настало время усовершенствовать наш понятийный аппарат и привести его в соответствие действующему законодательству. Это очень важный шаг, поскольку он позволит эффективно структурировать информацию, полученную по результатам аудита.
Методика аудита и ожидаемые результаты
Основными особенностями предлагаемой в данной статье методике аудита являются постулаты о том, что:
Приведем основные зависимости, которые нам в этом помогут:
По каждому элементу перечня фиксируем следующие данные:
По каждому элементу перечня фиксируем следующие данные:
По каждому элементу перечня фиксируем следующие данные:
План аудита
СКЗИ для работы с электронной подписью: виды, особенности и стандарты
Федеральный закон «Об электронной подписи» № 63-ФЗ от 06.04.2011 относит СКЗИ к средствам электронной подписи, то есть средствам, которые используются, в частности, для создания и проверки ЭП. Фактически это программа, работающая при создании электронной подписи во взаимодействии с закрытым ключом ЭП, который хранится на специальном защищённом носителе, получаемом владельцем электронной подписи при оформлении сертификата.
Так на практике выглядит документооборот с ЭП, для которого и нужны СКЗИ:
Какими бывают СКЗИ
Основные типы СКЗИ — программные и аппаратные. Первые создаются в виде отдельной программы, для использования которой нужно её скачать, установить на рабочее место и настроить. Дополнительно устанавливается плагин — программа-посредник для исполнения функций формирования и проверки ЭП при помощи СКЗИ. Аппаратные, точнее программно-аппаратные СКЗИ, уже «вшиты» в токены, на которые дополнительно записываются другие средства (ключи) для ЭП, а также информация о сертификате ЭП и его владельце.
Как выбрать СКЗИ
Созданием СКЗИ занимаются компании, обладающие лицензией на разработку криптографических средств. Самые распространённые и проверенные временем программные криптопровайдеры для работы с электронной подписью — ViPNet CSP и КриптоПро CSP.
Одно из преимуществ первого в том, что он бесплатно предоставляется в удостоверяющем центре «Инфотекс Интернет Траст» при оформлении сертификата электронной подписи. КриптоПро CSP нужно скачивать отдельно. Бесплатно он предоставляется только для ознакомления, затем необходимо покупать лицензию.
В большинстве систем и направлений, в которых используется электронная подпись, альтернативно можно работать и с ViPNet CSP, и с КриптоПро CSP. Но при необходимости использования разных СКЗИ (ограничение может быть установлено сайтом или системой) каждый из криптопровайдеров предпочтительно установить на отдельное рабочее место, чтобы избежать возможной несовместимости и технических сбоев.
Что такое СКЗИ
Использовать электронную подпись не получится без средств криптографической защиты информации (СКЗИ). В статье расскажем, для чего нужны СКЗИ и какими они бывают.
Средствами криптографической защиты информации (СКЗИ) называют специальные программы для шифрования данных. СКЗИ используют в разных сферах, например, для доверенного хранения документов или передачи информации по защищенным каналам связи. В статье рассмотрим только средства, которые нужны для работы с электронной подписью.
Чаще всего пользователи используют СКЗИ двух разработчиков — КриптоПро CSP и ViPNet CSP.
СКЗИ не могут работать сами по себе. Для того, чтобы они выполняли свои функции нужна специальная программа-посредник. Это может быть плагин для браузера или локально устанавливаемая программа. Так, чтобы использовать ЭП в сервисах Контура потребуется установить Контур.Плагин. Многие порталы, информационные системы и электронные торговые площадки используют КриптоПро ЭЦП Browser plug-in. Чтобы подписывать электронные документы на компьютере, подойдет программа Криптопро АРМ. А для работы на портале Госуслуг нужно установить специальный плагин.
Для чего нужны СКЗИ при работе с электронными подписями
Без СКЗИ не получится провести ни одно действие с электронной подписью. Так, средства криптозащиты помогут:
Подписывать документы
С помощью закрытого ключа СКЗИ создает электронную подпись и прикрепляет ее к документу вместе с сертификатом проверки.
Проверять подлинность ЭП
Для этого вам понадобятся СКЗИ, документ с электронной подписью, сертификат ключа проверки и программа, которая умеет проверять ЭП, например, Контур.Крипто или КриптоАРМ. Загрузите сертификат и документ в такую программу, и вы узнаете:
Шифровать и расшифровывать документы
Чтобы защитить документ от посторонних глаз, его можно зашифровать с помощью СКЗИ. Для этого нужно запросить сертификат открытого ключа ЭП получателя. На его основе СКЗИ создадут специальный код и заархивируют документ с помощью криптографических алгоритмов.
Открыть зашифрованный документ сможет только владелец закрытого ключа ЭП получателя и отправителя. Для расшифровки он также использует СКЗИ.
Виды СКЗИ
Программные СКЗИ
Программными называют СКЗИ, которые устанавливаются на компьютер и проводят все действия в его оперативной памяти.
Чаще всего, чтобы работать с программными СКЗИ, нужно купить лицензию. Срок действия лицензии может быть ограниченным, например, на один год, или бессрочным. Некоторые разработчики предлагают бесплатный тестовый период на несколько месяцев. Однако после истечения этого срока вы сможете продолжить работать с СКЗИ только после оплаты лицензии.
Если вы используете ЭП на нескольких компьютерах, придется приобрести несколько лицензий на СКЗИ для каждого рабочего места.
Аппаратные СКЗИ
Такие СКЗИ встраиваются в специальное устройство, например, токен, и считаются более безопасными. Все операции они проводят в памяти устройства и закрытый ключ сертификата ЭП не попадает в память компьютера.
Работать с аппаратными СКЗИ проще — их не нужно устанавливать на компьютер и покупать лицензию. Программа уже предустановлена в устройство и вы сможете сразу ее использовать. При этом СКЗИ не привязана к определенной электронной подписи. Так, после окончания действия ЭП вы можете удалить ее и загрузить на устройство новую. СКЗИ переустанавливать не нужно — они продолжат работу и с новой подписью.
Наши электронные подписи работают с СКЗИ, которые отвечают всем требованиям законодательства. Вам не нужно самостоятельно искать лицензию. Просто выберите вид СКЗИ, который вам подходит, при оформлении заявки на подпись.
Сертифицированные СКЗИ – что нужно знать, чтобы правильно их выбрать
Сертифицированные СКЗИ – что нужно знать, чтобы правильно их выбрать
Сертифицированные СКЗИ – что нужно знать, чтобы правильно их выбрать
Любая операция со случайным числом даст случайное число. Случайная последовательность, сложенная с открытым текстом, даст случайный криптотекст. Чем лучше качество гаммы, тем меньше шансов расшифровать криптотекст. Если гамма действительно случайная, то расшифровать криптотекст нельзя.
Шифр Вернама
Передавать гамму в виде громадных катушек перфолент было не очень удобно и довольно дорого. Поэтому иногда и возникали проблемы с ее повторным использованием и, следовательно, с утечками важной информации.
Чтобы не передавать по дорогим каналам катушки перфолент, придумали способы генерации длинной гаммы из случайного, но короткого ключа. В то время передать короткий случайный ключ было проще, чем длинный.
Сертифицированные СКЗИ
С появлением современных носителей информации ситуация разительно изменилась, и теперь нет проблемы изготовить и передать гигабайты гаммы – лишь бы ДСЧ был хорошим. Программные генераторы псевдослучайной последовательности (ПСП) здесь применять можно только от отчаяния, что хорошего физического генератора нет.
Криптографические стандарты определяют последовательности операций, позволяющих на основе хорошего ключа получать надежно зашифрованный открытый текст. При этом все же ключи должны изготавливаться на хороших датчиках.
Регулятор устанавливает правила, испытательные лаборатории проверяют, выполняются ли требования к операциям, ключам и отсутствию влияния на эти процессы других процессов – вот так и появляются сертифицированные СКЗИ.
Шифрование и электронная подпись
Гамма должна обладать следующими свойствами:
Такой шифр называется шифром Вернама – и это единственный шифр, который обладает абсолютной криптографической стойкостью. Доказывать сейчас его стойкость нет необходимости, так как это сделал К. Шеннон еще в 1945 г. Большая длина гаммы, формирование ее на основе физических процессов и гарантированное уничтожение – вот условия стойкости шифра.
Шифрование необходимо для того, чтобы доступ к информации имели только те, кому можно. ЭП применяется для того, чтобы зафиксировать волеизъявление человека. И если СКЗИ должны правильно в проверенной среде выполнять криптографические преобразования, то для электронной подписи этого недостаточно. Нужно принять все меры, обеспечивающие фиксацию именно свободного волеизъявления человека. На это направлен ФЗ-63, именно поэтому одним из важнейших его требований является требование правильности визуализации того документа, который подписывает человек. Таким образом, в отличие от СКЗИ для квалифицированных СЭП добавляются проверки средств визуализации. Конечно, выполняются и все необходимые проверки криптографических алгоритмов.
Анализируя ту или иную схему ЭП, обычно ставят вопрос так: «Можно ли быстро подобрать два различных (осмысленных) сообщения, которые будут иметь одинаковые ЭП». Ответ здесь обычно отрицательный. Если используется хорошая хэш-функция, для которой не найден эффективный механизм поиска коллизий, такая атака практически всегда обречена на провал. Михаил Грунтович (см. стр. 48) поставил вопрос по-другому: «Можно ли, имея два сообщения, подобрать ключи подписи так, чтобы ЭП совпадали?». И оказалось, что сделать это чрезвычайно просто!
Атака Грунтовича
Конкретные условия реализации указанной атаки рассмотрим (в весьма упрощенном варианте) на примере подписи по схеме Эль-Гамаля. Вера в стойкость этой схемы основана на (гипотетической) сложности задачи дискретного логарифмирования, но здесь атаке подвергается вовсе не задача дискретной математики.
Введем следующие обозначения:
Для схемы формирования подписи Эль-Гамаля:
Вычисление подписи сообщения m:
Теперь рассмотрим, что нужно делать злоумышленнику для реализации атаки. Он должен сгенерировать хэш-коды:
и совпадающие подписи с одинаковым случайным числом k:
Как видно, при выборе ключей x1 и x2, таких, что выполняется вышеприведенное условие, подписи совпадают, несмотря на то что подписываемые сообщения разные! Заметим, что для расчета x2 по известному x1 требуемые вычисления минимальны по сравнению с субэкспоненциальной задачей дискретного логарифмирования.
Тем не менее не все так страшно. Дело в том, что полученные результаты никак не дискредитируют собственно криптостойкость ЭП. Они показывают возможную уязвимость при неправильном применении механизмов ЭП.
Этот пример наглядно демонстрирует уязвимости, возникающие при неправильной реализации СКЗИ. Описанная атака возможна в том случае, если пользователь знает свой ключ подписи и может узнать случайное число.
Существует радикальный способ борьбы с атаками такого рода – для этого всего лишь необходимо иметь устройство, в котором:
Вот отсюда понятно, что более надежным является вариант СЭП и СКЗИ, выполненных в виде аппаратуры. В этом случае может быть обеспечено достаточное качество ДСЧ и надежность хранения ключа подписи.
Шифрование
Вернемся теперь к шифрованию и поговорим о том, когда и зачем его нужно применять как физическим лицам, так и юридическим.
Выделим для начала основные типы шифрования, а это абонентское и канальное. Как следует из названий, в случае абонентского шифрования абонент сначала шифрует информацию (файл, документ), а потом уже в закрытом виде передает ее в канал. При канальном шифровании криптографическими методами защищается собственно канал, и абонент не должен заботиться о том, чтобы зашифровать информацию перед ее передачей по каналу. Если канал – это связь «точка-точка», то применяются канальные шифраторы. Если канал – это не провода, а активная структура типа Интернета, то шифровать нужно не все, а только данные. Адреса искажать нельзя, иначе пакеты просто не попадут к адресату. Здесь применяются механизмы виртуальных частных сетей (VPN). Наиболее известные протоколы – IPsec и SSL. Практически все имеющиеся на рынке средства VPN реализуют один из этих протоколов.
Для того чтобы осознанно выбрать то или иное средство, нужно понять, чем же они различаются и с какими трудностями придется столкнуться на этапе эксплуатации этих средств. Вот что как минимум нужно иметь в виду:
Абонентские СКЗИ
Они характеризуются не алгоритмами (определены стандартами), а утилитами, позволяющими эти СКЗИ применять, и условиями, которые необходимо выполнить. Желательно, чтобы применять эти средства было удобно.
И главное – помните о достаточности средств защиты. Нет необходимости применять дорогостоящие СКЗИ там, где можно обойтись без них.
И еще: СКЗИ и СЭП, которые удовлетворяют всем требованиям, которые мы обсуждали, – есть. Вплоть до класса КВ2. Не называю их только для того, чтобы статья не стала рекламной.
Литература
