Как и все люди, абоненты сети передачи данных могут не доверять друг другу или вести себя нечестно. Они могут подделывать чужие сообщения, отрицать свое авторство или выдавать себя за другое лицо. Особенно актуальными становятся эти проблемы в связи с развитием электронной коммерции и возможностью оплаты услуг через Интернет . Поэтому во многих системах связи получатель корреспонденции должен иметь возможность удостовериться в подлинности документа, а создатель электронного послания должен быть в состоянии доказать свое авторство получателю или третьей стороне. Следовательно, электронные документы должны иметь аналог обычной физической подписи. При этом подпись должна обладать следующими свойствами:
- подпись воспроизводится только одним лицом, а подлинность ее может быть удостоверена многими;
- подпись неразрывно связывается с данным сообщением и не может быть перенесена на другой документ;
- после того, как документ подписан, его невозможно изменить;
- от поставленной подписи невозможно отказаться, то есть лицо, подписавшее документ, не сможет потом утверждать, что не ставило подпись.
Асимметричные алгоритмы шифрования могут быть использованы для формирования цифровой (электронной) подписи ( digital signature ) – уникального числового дополнения к передаваемой информации, позволяющего проверить ее авторство. Электронная (цифровая) подпись ( ЭЦП ) представляет собой последовательность бит фиксированной длины, которая вычисляется определенным образом с помощью содержимого подписываемой информации и секретного ключа.
При формировании цифровой подписи специальным образом шифруется или все сообщение целиком, или результат вычисления хеш-функции от сообщения. Последний способ обычно оказывается предпочтительнее, так как подписываемое сообщение может иметь разный размер, иногда довольно большой, а хеш-код всегда имеет постоянную не очень большую длину. Рассмотрим подробнее оба варианта формирования ЭЦП .
Самый простой способ основывается, так же как и при открытом шифровании, на использовании пары связанных между собой ключей (открытого и закрытого). Однако роли закрытого и открытого ключей меняются – ключ подписывания становится секретным, а ключ проверки – открытым. Если при этом сохраняется свойство, что по открытому ключу нельзя практически найти закрытый ключ , то в качестве подписи может выступать само сообщение, зашифрованное секретным ключом. Таким образом подписать сообщение может только владелец закрытого ключа, но каждый, кто имеет его открытый ключ , может проверить подпись.
Пусть, например, пользователь А хочет отправить пользователю Б подписанное сообщение. Процедура создания и проверки подписи состоит из следующих шагов:
- Пользователь А шифрует сообщение М своим закрытым ключом R и получает зашифрованное сообщение С .
- Зашифрованное сообщение пересылается пользователю Б.
- Пользователь Б расшифровывает полученное сообщение С , используя открытый ключ пользователя А. Если сообщение расшифровалось, значит, оно подписано пользователем А.
рис. 9.2 .
Рис.
9.2.
До тех пор, пока пользователь А надежно хранит свой закрытый ключ , его подписи достоверны. Кроме того, невозможно изменить сообщение, не имея доступа к закрытому ключу абонента А; тем самым обеспечивается аутентичность и целостность данных.
Физическое представление пары ключей зависит от конкретной системы, поддерживающей использование ЭЦП . Чаще всего ключ записывается в файл , который, в дополнение к самому ключу, может содержать, например, информацию о пользователе - владельце ключа, о сроке действия ключа, а также некий набор данных, необходимых для работы конкретной системы (подробнее об этом см. "Электронная цифровая подпись"). Данные о владельце ключа позволяют реализовать другую важную функцию ЭЦП - установление авторства, поскольку при проверке подписи сразу же становится ясно, кто подписал то или иное сообщение. Обычно программные продукты, осуществляющие проверку ЭЦП , настраиваются так, чтобы результат исполнения появлялся на экране в удобном для восприятия виде с указанием поставившего подпись пользователя, например, так:
"Подпись файла приказ.doc верна (
На рис. 9.2 представлена схема формирования так называемой цифровой подписи с восстановлением документа . Цифровые подписи с восстановлением документа как бы содержат в себе подписываемый документ: в процессе проверки подписи автоматически вычисляется и тело документа . Если при расшифровывании сообщение восстановилось правильно, значит, подпись была верной. Цифровая подпись с восстановлением документа может быть реализована, например, с помощью одного из самых популярных алгоритмов формирования ЭЦП – RSA .
В случае использования цифровой подписи с восстановлением документа все сообщение целиком подписывается, то есть шифруется. В настоящее время на практике так обычно не делается. Алгоритмы шифрования с открытым ключом достаточно медленные, кроме того, для подтверждения целостности сообщения требуется много памяти. К тому же практически все применяемые алгоритмы вычисления ЭЦП используют для расчета сообщения заранее заданной стандартной длины. Например, в российском алгоритме формирования цифровой подписи ГОСТ Р34.10-94 этот размер определен равным 32 байтам. Поэтому для экономии времени и вычислительных ресурсов, а также для удобства работы асимметричный алгоритм обычно используется вместе с какой-нибудь однонаправленной хеш-функцией. В этом случае вначале с помощью хеш-функции из сообщения произвольной длины вычисляется хеш-код нужного размера, а затем для вычисления ЭЦП производится шифрование полученного на предыдущем этапе хеш-кода от сообщения.
ЭЦП , вычисленные по хеш-коду документа, называют присоединяемыми цифровыми подписями . Такие цифровые подписи представляют собой некоторый числовой код, который необходимо пристыковывать к подписываемому документу. Само сообщение при этом не шифруется и передается в открытом виде вместе с цифровой подписью отправителя.
Если пользователь А хочет отправить пользователю Б сообщение М , дополненное присоединенной цифровой подписью, то процедура создания и проверки подписи должна состоять из следующих шагов:
- Пользователь А посылает пользователю Б свой открытый ключ U по любому каналу связи, например, по электронной почте.
- Пользователь А с помощью некоторой надежной хеш-функции Н вычисляет хеш-код своего сообщения h = H(M) .
- Затем пользователь А шифрует хеш-код сообщения h своим закрытым ключом R и получает цифровую подпись С .
- Исходное сообщение М вместе с цифровой подписью С пересылаются пользователю Б.
- Пользователь Б вычисляет хеш-код h полученного сообщения М , а затем проверяет цифровую подпись С , используя открытый ключ пользователя А.
Этот протокол можно изобразить в виде схемы, как на
Электронная цифровая подпись (ЭЦП), пожалуй, является самым интересным применением криптографии с открытыми ключами. Основой электронной цифровой подписи является математическое преобразование подписываемых данных с использованием личного (секретного) ключа автора. Электронную цифровую подпись, как и любые другие данные, можно передавать вместе с подписанными, то есть защищенными ею данными. То есть, к примеру, вы можете написать электронное письмо, подписать его при помощи секретного ключа и переслать другу по открытым коммуникациям (через Интернет). ЭЦП обладает такими свойствами, что если всего один бит информации будет (нарочно или случайно) изменен, то подпись будет недостоверна (недействительна). В случае достоверности ЭЦП, ваш приятель может быть уверен: письмо не искажено и, более того, автор письма - именно вы, а не кто-нибудь.
10 января 2002 года Президент Российской Федераций утвердил Федеральный закон "Об электронной цифровой подписи". Принятие закона обеспечило правовые условия использования электронно-цифровой подписи в электронных документах, при соблюдении которых электронная цифровая подпись в электронном документе признается равнозначной собственноручной подписи в документе на бумажном носителе и заложило основы для создания юридически значимого электронного документооборота.
В конце бумажного письма или документа исполнитель или ответственное лицо обычно ставит свою подпись. Подобное действие пpеследует две цели. Во-пеpвых, получатель имеет возможность убедиться в истинности письма, сличив подпись с имеющимся у него обpазцом. Во-втоpых, личная подпись является юpидическим гаpантом автоpства документа. Последний аспект особенно важен пpи заключении pазного pода тоpговых сделок, составлении довеpенностей, обязательств и т.д. Те же самые цели преследует и ЭЦП (электронно-цифровая подпись), только документы (письма) и сама подпись в данном случае предполагаются в электронном виде.
Преследуемые цели
Итак, пусть имеются два пользователя "А" и "Б". От каких наpушений и действий злоумышленника должна защищать система аутентификации.
Отказ
"А" заявляет, что он не посылал сообщение "Б", хотя на самом деле он все-таки посылал. Для исключения этого наpушения используется электpонная (или цифpовая) подпись.
Модификация
"Б" изменяет сообщение и утвеpждает, что данное (измененное) сообщение послал ему "А".
Подделка
"Б" фоpмиpует сообщение и утвеpждает, что данное (измененное) сообщение послал ему "А".
Активный пеpехват
"В" пеpехватывает сообщения между "А" и "Б" с целью их скpытой модификации.
Для защиты от модификации, подделки и маскиpовки используются цифpовые сигнатуpы.
Маскиpовка (имитация)
"В" посылает "Б" сообщение от имени "А". В этом случае для защиты также используется электpонная подпись.
Повтоp
"В" повтоpяет pанее пеpеданное сообщение, котоpое "А" посылал pанее "Б". Несмотpя на то что пpинимаются всевозможные меpы защиты от повтоpов, именно на этот метод пpиходится большинство случаев незаконного снятия и тpаты денег в системах электpонных платежей.
Сущность цифровой подписи
Общеизвестно, что цифровая подпись файлов или электронных почтовых сообщений выполняется с использованием криптографических алгоритмов, использующих несимметричные ключи: собственно для подписи используется "секретный ключ", а для проверки чужой подписи - "открытый". Ключи представляют собой числа достаточно большой длины (от 512 до 4096 бит), математически связанные между собой.
Цифровая подпись сообщения (файла, электронного письма, сетевых пакетов) - это последовательность бит фиксированной длины, формирующаяся по тексту сообщения с использованием секретного ключа его создателя. Корректность подписи проверяется с помощью открытого ключа (см. рисунок "Формирование и проверка ЭЦП"). Обычно вместе с сообщением подписываются и некоторые его "реквизиты": дата и время создания сообщения, (возможно) номер версии сообщения, время "жизни" сообщения. Можно придумать и другие "критичные для приложений" параметры сообщения. Цифровая подпись отправляется вместе с сообщением, и, обычно, становится неотъемлемой его частью. Получатель сообщения должен располагать копией открытого ключа отправителя. Схемы распространения открытых ключей могут быть разными: от простого личного обмена ключами до сложной многоуровневой "инфраструктуры открытых ключей" (public key infrastructure - PKI). Если при проверке цифровой подписи получатель устанавливает ее корректность, то может быть уверен не только в неизменности и "актуальности" сообщения, но - что самое важное - и в том, что сообщение "подписал" действительно его автор или отправитель. Сообщение может нести на себе несколько подписей, служащих для разных целей. При этом каждая следующая подпись "накладывается" на сообщение вместе со всеми предыдущими подписями. Скажем, в некоторых системах "клиент-банк" платежное поручение подписывается "автором" (бухгалтером, клиентом или другим лицом, уполномоченным провести платеж) и "отправителем" (операционистом, дежурным оператором или другим лицом, выполняющим техническую работу по пересылке).
Центр сертификации
Выше прозвучали слова "секретный ключ" и "открытый ключ". Откуда же они взялись? Их должен формировать центр сертификации. Центр сертификации - это некоторая структура (организация), которая занимается управлением сертификатами. Сертификат открытого / закрытого ключа представляет собой следующую совокупность данных:
Имени субъекта или объекта системы, однозначно идентифицирующей его в системе;
Открытого / закрытого ключа субъекта или объекта системы;
Дополнительных атрибутов, определяемых требованиями использования сертификата в системе;
Электронной цифровой подписи Издателя (Центра сертификации), заверяющей совокупность этих данных.
Таким образом, к примеру, сертификат закрытого ключа содержит в себе сам закрытый ключ и еще дополнительные сведения.
Каждому зарегистрированному пользователю информационной системы центр сертификации формирует два сертификата - сертификат закрытого ключа и сертификат открытого ключа. Причем, первый сертификат ЦС выдает лично в руки только зарегистрированному пользователю (например, на дискете) и никому другому - это и есть "подпись". Второй сертификат - открытый, ЦС публикует в общедоступном хранилище так, чтобы любой заинтересованный пользователь мог его найти без особых трудностей.
Формирование и проверка ЭЦП
Отправитель информации с помощью секретного ключа и заранее выбранного по договоренности между абонентами асимметричного алгоритма (алгоритма ЭЦП) шифрует передаваемую информацию, представленную в цифровом виде, и таким образом получает цифровую подпись данных. Далее отправитель информации по открытому каналу связи посылает незашифрованную информацию и полученную описанным выше способом цифровую подпись получателю.
Получатель сообщения с помощью открытого ключа (который общедоступен) и выбранного по договоренности между абонентами алгоритма ЭЦП рассекречивает цифровую подпись. Далее он сравнивает принятую им незашифрованную информацию и информацию, полученную при расшифровании цифровой подписи. Если цифровая подпись не была подделана и не искажена передаваемая открытая информация, то эти две информации должны полностью совпасть. Если подпись подделана, то принятая открытая информация и информация, полученная при расшифровании, будут резко различаться.
Такой вывод может быть гарантировано сделан лишь в том случае, если выбранный для ЭЦП криптографический алгоритм обладает высокой стойкостью, то есть по знанию переданного сообщения и знанию открытого ключа никакими способами невозможно восстановить секретный ключ (ключ, которым пользуется подписывающее лицо).
В наиболее развитых странах существует практика задания алгоритма ЭЦП в виде государственных стандартов. Такие стандарты существуют и в Российской Федерации. Выбранный в них алгоритм шифрования есть результат большой работы криптографов различных организаций.
Эллиптические кривые
Алгоритм на эллиптических кривых - это усовершенствование схемы Эль Гамаля, часто используемой ранее для работы с ЭЦП. Новый вариант схемы Эль Гамаля использует аппарат эллиптических кривых над конечным полем из р- элементов, которые определяются как множество пар чисел (х,у) (каждое из которых лежит в интервале от 0 до p-1), удовлетворяющих сравнению (числа а и b фиксированы и удовлетворяют некоторому дополнительному условию): y^2 = x^3 + ax + b mod p.
Новый закон РФ "Об электронной цифровой подписи" как раз и основывается на процедурах выработки и проверки подписи на основе математического аппарата эллиптических кривых. Предварительно были подтверждены высокие криптографические качества, гарантирующие при сохранении в тайне закрытого ключа подписи невозможность её подделки в течение нескольких десятков лет даже с учётом развития вычислительной техники и соответствующих математических алгоритмов.
Секретные и открытые ключи
Свои функции ЭЦП может выполнить только при наличии у подписывающего лица некоторой информации, недоступной посторонним людям. Эта информация аналогична ключу при шифровании и поэтому получила название "закрытый ключ электронной цифровой подписи". Задача сохранения закрытого ключа в тайне по своей сути аналогична сохранению в тайне ключа шифрования, так как знание закрытого ключа подписи соответствует чистому листу бумаги с подписью владельца закрытого ключа, на котором нарушитель может написать любой текст, который будет приписан владельцу закрытого ключа. Владельцу ключа подписи нужно хранить в тайне закрытый ключ и немедленно требовать приостановления действия сертификата ключа подписи при наличии оснований полагать, что тайна закрытого ключа подписи нарушена.
Как и любой шифр, ключ, секретный ключ должен удовлетворять принятым в криптографии требованиям. В частности, должна быть исключена возможность подбора ключа. В современной криптографии для изготовления ключей используется специальное оборудование, позволяющее изготовить ключи, вероятность случайного подбора которых составляет величину порядка 10-70-10-80, то есть практически подбор исключен.
Каждому "секретному ключу" соответствует свой "открытый ключ", которым пользуются лица, принимающие сообщения. Открытый ключ, соответствующий конкретному секретному ключу, формируется отправителем сообщения с помощью специального программного обеспечения, заложенного в средства ЭЦП, и либо заранее рассылается другим абонентам сети, либо включается в подписанное сообщение, либо доступен на некотором сервере.
Пользователь, использующий открытые ключи ЭЦП для проверки подписей других абонентов сети, должен уметь четко определять, какой из открытых ключей какому пользователю принадлежит. В случае ошибок на этом этапе функционирования ЭЦП возможно неправильное определение источника сообщения со всеми вытекающими отсюда последствиями. Важно, чтобы информация о принадлежности открытого ключа определенному пользователю была документально оформлена, и это оформление должно быть выполнено специально назначенным ответственным органом.
Документ, удостоверяющий подпись, получил название сертификата открытого ключа ЭЦП (сертификат подписи). Он подтверждает принадлежность открытого ключа ЭЦП владельцу секретного ключа подписи. Такой документ должен выдаваться удостоверяющим центром открытых ключей подписи.
Наличие такого документа важно при разрешении споров о создании того или иного документа конкретным лицом. С целью исключения возможности внесения изменений в сертификаты ключей со стороны пользователей при передаче их по каналам связи, сертификат в виде электронных данных подписывается ЭЦП удостоверяющего центра. Таким образом, удостоверяющий центр выполняет функции электронного нотариуса, он должен подтверждать легитимность подписанного электронного документа. Поэтому такой нотариус, как и обычный государственный нотариус, должен исполнять свои функции на основании лицензии, выданной государственным органом.
Хороший алгоритм ЭЦП
В первую очередь, алгоритм ЭЦП должен быть "сильным" с точки зрения уровня защиты от подделки подписи. По сравнению с шифрованием информации, при котором "слабые" алгоритмы приводят к чтению информации, "слабые" алгоритмы ЭЦП приводят к подделке подписи. Подделка ЭЦП по своим последствиям может быть эквивалентна подделке собственноручной подписи.
Итак, чтобы алгоритм ЭЦП был хорошим, необходимо, чтобы он был сильным. К "сильным" алгоритмам, безусловно, относятся алгоритмы, принятые как государственные стандарты. Они наиболее полно удовлетворяют самым различным требованиям, включая требование обеспечения с их помощью высокого уровня защиты от подделки подписи.
Первый российский стандарт ЭЦП был утвержден Госстандартом России и введен в действие в 1994 году.
Сравнивая алгоритмы ЭЦП в стандартах России и США, можно отметить их совпадение с точки зрения идей, положенных в основу этих алгоритмов. Это относится как к старым стандартам подписи, так и к новым. Это обстоятельство можно рассматривать как косвенное подтверждение высоких специальных качеств выбранных отечественных алгоритмов ЭЦП и невозможности подделки подписи за реальное время.
Для того чтобы алгоритм ЭЦП был хорошим, необходимо также, чтобы он был удобно реализуем на вычислительной технике. Сама процедура подписи должна занимать минимальное время и не задерживать процесс обработки документов при электронном документообороте. Алгоритмы, принятые как государственные стандарты, в целом удовлетворяют этому требованию.
Средства ЭЦП
Несколько слов о технических средствах, реализующих ЭЦП. Выполнение сложных математических преобразований, о которых говорилось выше (шифрование информации, её хеширование, подтверждение подлинности ЭЦП, изготовление ключей ЭЦП), должно осуществляться за сравнительно короткое время и, как правило, реализуется программными либо программно-аппаратными средствами, которые получили название средства ЭЦП.
Защита от имитации
Как уже было указано выше, при помощи цифровой подписи решается проблема имитации. Под имитозащитой данных в системах обработки понимают защиту от навязывания ложных данных. Практически всегда на некоторых этапах своего жизненного цикла информация оказывается вне зоны непосредственного контроля за ней. Это случается, например, при передаче данных по каналам связи или при их хранении на магнитных носителях ЭВМ, физический доступ к которым посторонних лиц исключить почти никогда не представляется возможным.
Таким образом, физически предотвратить внесение несанкционированных изменений в данные в подавляющем большинстве реальных систем их обработки, передачи и хранения не представляется возможным. Поэтому крайне важно своевременно обнаружить сам факт таких изменений - если подобные случайные или преднамеренные искажения будут вовремя выявлены, потери пользователей системы будут минимальны и ограничатся лишь стоимостью "пустой" передачи или хранения ложных данных, что, конечно, во всех реальных ситуациях неизмеримо меньше возможного ущерба от их использования. Целью злоумышленника, навязывающего системе ложную информацию, является выдача ее за подлинную, а это возможно только в том случае, если сам факт такого навязывания не будет вовремя обнаружен, поэтому простая фиксация этого факта сводит на нет все усилия злоумышленника.
Криптографические хэш-функции
Криптографические хэш-функции используются обычно для генерации дайджеста сообщения при создании цифровой подписи. Хэш-функции отображают сообщение в имеющее фиксированный размер хэш-значение (hash value) таким образом, что все множество возможных сообщений распределяется равномерно по множеству хэш-значений. При этом криптографическая хэш-функция делает это таким образом, что практически невозможно подогнать документ к заданному хэш-значению. Много хороших криптографических хэш-функций придумано на сегодняшний день, например MD5 и SHA.
Используемая хэш-функция должна "уметь" преобразовывать сообщение любой длины в бинарную последовательность фиксированной длины. Кроме того, от нее требуются свойства:
Сообщение после применения хэш-функции должно зависеть от каждого бита исходного сообщения и от порядка их следования;
По хэшированной версии сообщения нельзя никакими способами восстановить само сообщение.
Комплексная защита сообщений
Поскольку шифрование защищает сообщения от ознакомления, а ЭЦП - от подмены, то было бы логично для обеспечения более полной безопасности совместно применять ЭЦП и комбинированное шифрование. Для этого нужно выполнить следующее.
На подготовительном этапе двое друзей, например, создают две пары ключей: секретный и открытый для асимметричного шифрования, а также секретный и открытый ключи ЭЦП. Открытыми ключами они обмениваются, а затем один посылает другому сообщение, подписанное своим секретным ключом.
Затем первый друг генерирует случайный ключ симметричного шифрования K, которым шифрует отправляемое письмо, причем только это.
Далее, чтобы можно было сообщение расшифровать, он зашифровывает ключ K (а в открытом виде посылать ключ симметричного шифрования ни в коем случае недопустимо) на открытом ключе асимметричного шифрования своего друга и добавляет его к зашифрованному письму.
Второй друг, получив зашифрованное сообщение, расшифровывает своим секретным ключом асимметричного шифрования ключ K, которым затем расшифровывает и само письмо.
И наконец, он проверяет с помощью открытого ключа друга его ЭЦП в данном письме и убеждается, что оно пришло именно от его друга и в неизмененном виде.
Может показаться неудобным то, что приходится делать слишком много ключей. Для решения этой задачи предусмотрен алгоритм Диффи-Хеллмана (названный так от имен его авторов Diffie и Hellman), позволяющий, в частности, применять одну и ту же пару ключей ЭЦП как для собственно ЭЦП, так и для симметричного шифрования.
Формат XML и ЭЦП
В настоящее время XML, или расширяемый язык разметки (eXtensible Markup Language), становится стандартным способом "транспортировки" информации в Web. Основным назначением XML является описание структуры и семантики документа. В нем описание внешнего представления документа отделено от его структуры и содержания. XML является гибким языком, может использоваться для различных целей, при этом он способен обеспечить взаимодействие со многими системами и базами данных. Но у этого формата существуют и проблемы - связаны они с вопросами безопасности.
Для полноценного использования XML нужно обеспечить защиту информации от непроизвольных или намеренных искажений как со стороны пользователей информационных систем, так и при передаче по каналам связи. Защита должна быть основана на выполнении следующих функций:
Аутентификация взаимодействующих сторон;
Подтверждение подлинности и целостности информации;
Криптографическое закрытие передаваемых данных.
Для обеспечения указанной защиты информации целесообразно применять методы электронной цифровой подписи (ЭЦП) и шифрования данных. Причем, как правило, ЭЦП обеспечивает аутентификацию, подтверждение подлинности и целостности, а закрытие данных обеспечивает шифрование. Нас же больше интересует именно ЭЦП XML-документов.
Консорциум W3C сейчас разрабатывает спецификацию XML - Signature Syntax and Processing (синтаксис и обработка подписи XML) и другие, связанные с этим документы. Сейчас она имеет статус рекомендации (http://www.w3.org/TR/xmldsig-core/). Этот документ предусматривает подпись как всего XML-документа, так и его части. Другие, связанные с подписанием XML документы, доступны по адресу: http://www.w3.org/Signature/.
XML Security (Apache)
XML Security (Phaos): http://phaos.com/products/category/xml.html
Заключение
В заключение хотелось бы отметить, что на сегодняшний день сложились благоприятные условия для комплексного решения проблем внедрения и использования систем на базе ЭЦП. Важно подчеркнуть, что корректно реализованный алгоритм электронно-цифровой подписи является мощным средством защиты электронных документов от подделки, а при использовании дополнительных криптографических механизмов - и от несанкционированного уничтожения этих документов.
Литература
М. Э. Смид, Д. К. Бранстед. Стандарт шифрования данных: прошлое и будущее. /Пер. с англ./ М., Мир, ТИИЭР. - 1988. - Т.76. - N5.
Б. В. Березин, П. В. Дорошкевич. Цифровая подпись на основе традиционной криптографии//Защита информации, вып.2.,М.: МП "Ирбис-II",1992.
У. Диффи. Первые десять лет криптографии с открытым ключом. /Пер. с англ./ М., Мир, ТИИЭР. - 1988. - Т.76. - N5.
|
Отношения в области использования электронных подписей при совершении гражданско-правовых сделок, оказании государственных и муниципальных услуг, исполнении государственных и муниципальных функций, при совершении иных юридически значимых действий, в том числе в случаях, установленных другими федеральными законами, регулируются Федеральным законом от 06.04.2011 № 63-ФЗ "Об электронной подписи" (далее - Закон № 63-ФЗ).
Электронная подпись (ЭП) – это информация в электронной форме, которая присоединена к другой информации в электронной форме (подписываемой информации) или иным образом связана с такой информацией и которая используется для определения лица, подписывающего информацию (пп. 1 ст. 2 Закона № 63-ФЗ).
Именно электронная подпись может сделать электронный документ равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручно, т.е. придать ему юридическую силу.
Напомним, что до 01.07.2013 аналогичные отношения регулировались Федеральным законом от 10.01.2002 № 1-ФЗ "Об электронной цифровой подписи".
В статье даны ответы на вопросы: «Как выглядит электронная подпись», «Как работает ЭЦП», рассмотрены ее возможности и основные компоненты, а также представлена наглядная пошаговая инструкция процесса подписания файла электронной подписью.
Что такое электронная подпись?
Электронная подпись - это не предмет, который можно взять в руки, а реквизит документа, позволяющий подтвердить принадлежность ЭЦП ее владельцу, а также зафиксировать состояние информации/данных (наличие, либо отсутствие изменений) в электронном документе с момента его подписания.
Справочно:
Сокращенное название (согласно федеральному закону № 63) — ЭП, но чаще используют устаревшую аббревиатуру ЭЦП (электронная цифровая подпись). Это, например, облегчает взаимодействие с поисковиками в интернете, так как ЭП может также означать электрическую плиту, электровоз пассажирский и т.д.
Согласно законодательству РФ, квалифицированная электронная подпись — это эквивалент подписи, проставляемой «от руки», обладающий полной юридической силой. Помимо квалифицированной в России представлены еще два вида ЭЦП:
— неквалифицированная — обеспечивает юридическую значимость документа, но только после заключения дополнительных соглашений между подписантами о правилах применения и признания ЭЦП, позволяет подтвердить авторство документа и проконтролировать его неизменность после подписания,
— простая — не придает подписанному документу юридическую значимость до заключения дополнительных соглашений между подписантами о правилах применения и признания ЭЦП и без соблюдении законодательно закрепленных условий по ее использованию (простая электронная подпись должна содержаться в самом документе, ее ключ применяться в соответствии с требованиями информационной системы, где она используется, и прочее согласно ФЗ-63, ст.9), не гарантирует его неизменность с момента подписания, позволяет подтвердить авторство. Ее применение не допускается в случаях, связанных с государственной тайной.
Возможности электронной подписи
Физическим лицам ЭЦП обеспечивает удаленное взаимодействие с государственными, учебными, медицинскими и прочими информационными системами через интернет.
Юридическим лицам электронная подпись дает допуск к участию в электронных торгах, позволяет организовать юридически-значимый электронный документооборот (ЭДО) и сдачу электронной отчетности в контролирующие органы власти.
Возможности, которые предоставляет ЭЦП пользователям, сделали ее важной составляющей повседневной жизни и рядовых граждан, и представителей компаний.
Что означает фраза «клиенту выдана электронная подпись»? Как выглядит ЭЦП?
Сама по себе подпись является не предметом, а результатом криптографических преобразований подписываемого документа, и ее нельзя «физически» выдать на каком-либо носителе (токене, smart-карте и т.д.). Также ее нельзя увидеть, в прямом значении этого слова; она не похожа на росчерк пера либо фигурный оттиск. О том, как «выглядит» электронная подпись, расскажем чуть ниже.
Справочно:
Криптографическое преобразование — это зашифровка, которая построена на использующем секретный ключ алгоритме. Процесс восстановления исходных данных после криптографического преобразования без данного ключа, по мнению специалистов, должен занять большее время, чем срок актуальности извлекаемой информации.
Flash-носитель — это компактный носитель данных, в состав которого входит flash-память и адаптер (usb-флешка).
Токен — это устройство, корпус которого аналогичен корпусу usb-флешки, но карта памяти защищена паролем. На токене записана информация для создания ЭЦП. Для работы с ним необходимо подключение к usb-разъему компьютера и введения пароля.
Smart-карта — это пластиковая карта, позволяющая проводить криптографические операции за счет встроенной в нее микросхемы.
Sim-карта с чипом — это карта мобильного оператора, снабженная специальным чипом, на которую на этапе производства безопасным образом устанавливается java-приложение, расширяющее ее функциональность.
Как же следует понимать фразу «выдана электронная подпись», которая прочно закрепилась в разговорной речи участников рынка? Из чего состоит электронная подпись?
Выданная электронная подпись состоит из 3 элементов:
1 - средство электронной подписи, то есть необходимое для реализации набора криптографических алгоритмов и функций техническое средство. Это может быть либо устанавливаемый на компьютер криптопровайдер (КриптоПро CSP, ViPNet CSP), либо самостоятельный токен со встроенным криптопровайдером (Рутокен ЭЦП, JaCarta ГОСТ), либо «электронное облако». Подробнее прочитать о технологиях ЭЦП, связанных с использованием «электронного облака», можно будет в следующей статье Единого портала Электронной подписи.
Справочно:
Криптопровайдер — это независимый модуль, выступающий «посредником» между операционной системой, которая с помощью определенного набора функций управляет им, и программой или аппаратным комплексом, выполняющим криптографические преобразования.
Важно: токен и средство квалифицированной ЭЦП на нем должны быть сертифицированы ФСБ РФ в соответствии с требованиями федерального закона № 63.
2 - ключевая пара, которая представляет из себя два обезличенных набора байт, сформированных средством электронной подписи. Первый из них - ключ электронной подписи, который называют «закрытым». Он используется для формирования самой подписи и должен храниться в секрете. Размещение «закрытого» ключа на компьютере и flash-носителе крайне небезопасно, на токене — отчасти небезопасно, на токене/smart-карте/sim-карте в неизвлекаемом виде — наиболее безопасно. Второй — ключ проверки электронной подписи, который называют «открытым». Он не содержится в тайне, однозначно привязан к «закрытому» ключу и необходим, чтобы любой желающий мог проверить корректность электронной подписи.
3 - сертификат ключа проверки ЭЦП, который выпускает удостоверяющий центр (УЦ). Его назначение — связать обезличенный набор байт «открытого» ключа с личностью владельца электронной подписи (человеком или организацией). На практике это выглядит следующим образом: например, Иван Иванович Иванов (физическое лицо) приходит в удостоверяющий центр, предъявляет паспорт, а УЦ выдает ему сертификат, подтверждающий, что заявленный «открытый» ключ принадлежит именно Ивану Ивановичу Иванову. Это необходимо для предотвращения мошеннической схемы, во время развертывания которой злоумышленник в процессе передачи «открытого» кода может перехватить его и подменить своим. Таким образом, преступник получит возможность выдавать себя за подписанта. В дальнейшем, перехватывая сообщения и внося изменения, он сможет подтверждать их своей ЭЦП. Именно поэтому роль сертификата ключа проверки электронной подписи крайне важна, и за его корректность несет финансовую и административную ответственность удостоверяющий центр.
В соответствии с законодательством РФ различают:
— «сертификат ключа проверки электронной подписи» формируется для неквалифицированной ЭЦП и может быть выдан удостоверяющим центром;
— «квалифицированный сертификат ключа проверки электронной подписи» формируется для квалифицированной ЭЦП и может быть выдан только аккредитованным Министерством связи и массовых коммуникаций УЦ.
Условно можно обозначить, что ключи проверки электронной подписи (наборы байт) — понятия технические, а сертификат «открытого» ключа и удостоверяющий центр — понятия организационные. Ведь УЦ представляет собой структурную единицу, которая отвечает за сопоставление «открытых» ключей и их владельцев в рамках их финансово-хозяйственной деятельности.
Подводя итог вышеизложенному, фраза «клиенту выдана электронная подпись» состоит из трех слагаемых:
- Клиент приобрел средство электронной подписи.
- Он получил «открытый» и «закрытый» ключ, с помощью которых формируется и проверяется ЭЦП.
- УЦ выдал клиенту сертификат, подтверждающий, что «открытый» ключ из ключевой пары принадлежит именно этому человеку.
Вопрос безопасности
Требуемые свойства подписываемых документов:
- целостность;
- достоверность;
- аутентичность (подлинность; «неотрекаемость» от авторства информации).
Их обеспечивают криптографические алгоритмы и протоколы, а также основанные на них программные и программно-аппаратные решения для формирования электронной подписи.
С определенной долей упрощения можно говорить, что безопасность электронной подписи и сервисов, предоставляемых на ее основе, базируется на том, что «закрытые» ключи электронной подписи хранятся в секрете, в защищенном виде, и что каждый пользователь ответственно хранит их и не допускает инцидентов.
Примечание: при приобретении токена важно поменять заводской пароль, таким образом, никто не сможет получить доступ к механизму ЭЦП кроме ее владельца.
Как подписать файл электронной подписью?
Для подписания файла ЭЦП нужно выполнить несколько шагов. В качестве примера рассмотрим, как поставить квалифицированную электронную подпись на свидетельство на товарный знак Единого портала Электронной подписи в формате.pdf. Нужно:
1. Кликнуть на документ правой кнопкой мышки и выбрать криптопровайдер (в данном случае КриптоАРМ) и графу «Подписать».
2. Пройти путь в диалоговых окнах криптопровайдера:
На этом шаге при необходимости можно выбрать другой файл для подписания, либо пропустить этот этап и сразу перейти к следующему диалоговому окну.
Поля «Кодировка и расширение» не требуют редактирования. Ниже можно выбрать, где будет сохранен подписанный файл. В примере, документ с ЭЦП будет размещен на рабочем столе (Desktop).
В блоке «Свойства подписи» выбираете «Подписано», при необходимости можно добавить комментарий. Остальные поля можно исключить/выбрать по желанию.
Из хранилища сертификатов выбираете нужный.
После проверки правильности поля «Владелец сертификата», нажимайте кнопку «Далее».
В данном диалоговом окне проводится финальная проверка данных, необходимых для создания электронной подписи, а затем после клика на кнопку «Готово» должно всплыть следующее сообщение:
Успешное окончание операции означает, что файл был криптографически преобразован и содержит реквизит, фиксирующий неизменность документа после его подписания и обеспечивающий его юридическую значимость.
Итак, как же выглядит электронная подпись на документе?
Для примера берем файл, подписанный электронной подписью (сохраняется в формате.sig), и открываем его через криптопровайдер.
Фрагмент рабочего стола. Слева: файл, подписанный ЭП, справа: криптопровайдер (например, КриптоАРМ).
Визуализация электронной подписи в самом документе при его открытии не предусмотрена ввиду того, что она является реквизитом. Но есть исключения, например, электронная подпись ФНС при получении выписки из ЕГРЮЛ/ЕГРИП через онлайн сервис условно отображается на самом документе. Скриншот можно найти по
Но как же в итоге «выглядит» ЭЦП , вернее, как факт подписания обозначается в документе?
Открыв через криптопровайдер окно «Управление подписанными данными», можно увидеть информацию о файле и подписи.
При нажатии на кнопку «Посмотреть» появляется окно, содержащее информацию о подписи и сертификате.
Последний скриншот наглядно демонстрирует как выглядит ЭЦП на документе «изнутри».
Приобрести электронную подпись можно по .
Задавайте другие вопросы по теме статьи в комментариях, эксперты Единого портала Электронной подписи обязательно ответят Вам.
Статья подготовлена редакцией Единого портала Электронной подписи сайт с использованием материалов компании SafeTech.
При полном или частичном использовании материала гиперссылка на www..
