О неизвлекаемости закрытых ключей
Апрель, 2015
Термин “неизвлекаемость” закрытого ключа всё чаще звучит при обсуждении проблем надёжной защиты ключа электронной подписи (ЭП) от компрометации. Неизвлекаемость закрытого ключа не менее важна и для обеспечения высоких уровней доверия к результатам аутентификации, поскольку надёжная идентификация владельца средств ЭП всегда предшествует процессу электронной подписи.
Что такое устройства SSCD и QSCD
Заголовок раздела «Что такое устройства SSCD и QSCD»Одним из первых значимых документов развития инфраструктуры открытых ключей, где для квалифицированной ЭП явно рекомендовано аппаратное устройство безопасной генерации электронной подписи SSCD (Secure Signature Creation Device), является директива ЕС о применении электронной подписи (статьи 2 и 3, требования — в приложении 3). В принятом в июле 2014 г. “Положении и регламенте электронной идентификации и доверенных служб для электронных транзакций на внутреннем рынке ЕС № 910/2014” требования усилены до QSCD (Qualified Signature Creation Device): квалификация устройств возложена на квалифицированных поставщиков доверенных служб, обязанных публиковать список QSCD; на надзорные органы возложен регулярный аудит поставщиков. Причина повышенного внимания — доверие к сделкам и транзакциям при удалённом электронном взаимодействии.
В работах НИСТ уровни доверия к идентификации и криптографическим модулям разделены на 4 уровня гарантий в зависимости от уровня рисков. Положение № 910/2014 (статьи 14—16) устанавливает: обязательство признавать средства электронной идентификации относится только к средствам с равным или более высоким уровнем гарантии, чем требуется для доступа к услуге; уровни гарантии характеризуют степень уверенности в способности средств электронной идентификации устанавливать идентичность лица. Уровни 2, 3 и 4 (пилотный проект STORK, стандарт ISO 29115) принимаются во внимание при составлении минимальных технических требований для низкого, существенного и высокого уровней гарантии. Международные стандарты “Руководство по гарантиям аутентификации сущности” и “Руководство по управлению идентификацией” по сути являются обобщением руководств НИСТ; серия документов CWA (CEN Workshop Agreement, 2001—2004) сыграла большую роль в применении средств ИА при ЭП в странах ЕС — несколько документов CWA посвящено именно SSCD. Исследования НИСТ получили развитие и в обязательных на территории США стандартах FIPS.
Что такое неизвлекаемость закрытого ключа
Заголовок раздела «Что такое неизвлекаемость закрытого ключа»Согласно стандартам для доступа сотрудников государственных организаций США к информационным ресурсам рекомендованы интеллектуальные смарт-карты, безопасно генерирующие ключевой материал внутри чипа; устройства должны сгенерировать как минимум 2 ключевые пары: первая — для доступа к сети и ресурсам (сертификат для управления доступом), вторая — для электронной подписи (сертификат ключа проверки подписи, СКПП, выпускается на основе тщательной протоколируемой идентификации владельца). Неизвлекаемость гарантируется требованиями к чипам смарт-карт: стандарты FIPS 140 и уровень доверия по Общим критериям не ниже EAL 4+. Аутентификатор — аппаратный криптографический модуль, прошедший проверку соответствия FIPS 140-2 уровня 2 или выше с обеспечением физической безопасности; обязательна строгая криптографическая аутентификация всех сторон и конфиденциальных данных, противодействие типовым угрозам (подслушивание, воспроизведение, угадывание, имитация, “человек посередине”), защита секрета от клонирования и компрометации вредоносным ПО.
Неизвлекаемость закрытого ключа означает, что он никогда не покидает чипа, внутри которого сгенерирован в составе ключевой пары: зачем предусматривать экспорт, если все “внешние” функции (запрос на сертификат, проверка подписи) выполняет открытый ключ? После выпуска СКПП основное назначение закрытого ключа — процедура ЭП (шифрование хеша сообщения на закрытом ключе). Неизвлекаемость ряда чипов (особенно технологии Secure by Design) гарантируется производителем.
Преимущества защищённых чипов
Заголовок раздела «Преимущества защищённых чипов»Первое преимущество — усиленная защита от компрометации: архитектурная защищённость от прямого копирования (в отличие от дискеты или флешки); доступ к процедуре с закрытым ключом требует ввода PIN-кода (не менее 5-6 символов при ограничении числа попыток, как правило 3-5, после чего карта блокируется; для доступа рекомендуемая длина PIN больше, чем для подписи — от 5 до 25 символов). Владелец смарт-карты никогда не видит и не знает свой закрытый ключ, а передать его третьему лицу может только вместе с картой.
Второе преимущество — повышенная защита персональных данных владельца: применение QSCD подразумевает сильные криптографические протоколы, устойчивые к известным атакам, а вся необходимая для обмена информация содержится в СКПП, публикуемом удостоверяющим центром.
Зачем и где нужна неизвлекаемость закрытого ключа
Заголовок раздела «Зачем и где нужна неизвлекаемость закрытого ключа»Применение устройств с неизвлекаемыми закрытыми ключами необходимо для снижения рисков в критичных операциях: перевод значительных сумм, обращение с медицинскими документами, государственные услуги с правовыми последствиями, трансграничные операции. В США такие устройства обязательны для инфраструктуры критически важных систем. Они позволяют персонализировать доступ и создать механизм неотвратимого наказания при нарушении политик безопасности. Частный случай — решение проблемы неотказуемости от подписи: с устройствами с неизвлекаемыми ключами техническая часть решается проще (строгая двухсторонняя аутентификация, ЭП и штамп времени).
В РФ устройства классов SSCD и QSCD пока не имеют нормативной опоры; выбор носителей аутентификаторов и ключей ЭП не регламентирован на федеральном уровне. Такие устройства требуются для использования квалифицированной ЭП, для работы вне защищённого периметра (строгая взаимная аутентификация) — например, Web-доступ на защищённые порталы, где двухсторонняя строгая аутентификация эффективна против фишинга.
Заключение
Заголовок раздела «Заключение»Для обеспечения юридической силы электронных документов минимальный набор сервисов безопасности включает сервисы ЭП, валидации СКПП, аутентификации, штампов времени, реестров полномочий подписантов. Устройства с неизвлекаемыми ключами требуются для надёжной идентификации, квалифицированной ЭП, защищённого доступа к конфиденциальным ресурсам и обеспечения ЮС электронных документов — их применение может существенно повысить защищённость конфиденциальной информации.
Это краткая аннотация статьи, полную версию читайте в первоисточнике.
Первоисточник: “Защита информации. Инсайд”, № 2, март-апрель, 2015
Эксперт: Алексей Сабанов, Аладдин