Аутентификация контрагентов на основе технологии электронной цифровой подписи

Процедура получения личного сертификата при помощи коммерческого центра

Для получения личного сертификата следует обратиться на веб-сервер издателя сертификата (например, www.verisign.com, www.globalsign.net, www.twate.com) и сообщить данные, необходимые для получения сертификата определенного разряда, а также выбрать длину закрытого ключа. Перед отправкой браузер пользователя сгенерирует открытый (публичный) и закрытый ключи и внесет их в защищенную базу данных. Закрытый ключ должен быть известен только владельцу сертификата и никому больше. Открытый ключ распространяется открыто, в том числе помещается в сертификат. Получив оплату за сертификат, сертификационный центр выпускает сертификат и указывает URL, по которому его можно получить. Браузер пользователя автоматически запускает процедуру установки сертификата сразу после его получения.

Аутентификация — процесс идентификации, позволяющий удостове­риться в личности, желающей получить интерактивный доступ к инфор­мации, услугам, заключить сделку и т. п. Аутентификация дает гарантию того, что стороны впоследствии не смогут отрицать своего участия в сдел­ке. Выполняется для обеспечения безопасности и гарантирования испол­нения сделок, основывается на использовании паролей, специальных кар­точек, алгоритмах электронной цифровой подписи (ЭЦП) и др.

Цифровая (электронная) подпись — последовательность одного или нескольких символов, которая является электронным эквивалентом письменной подписи.

«Слепая» цифровая подпись заключается в том, что при подписывании информации пользователь видит лишь необходимую ему часть ее (например номинал электронных купюр), но своей подписью он утверждает подлинность всего объема информации.

В настоящее время подавляющее большинство операций электронной коммерции во всем мире обслуживается с использованием цифровой подписи. Механизм применения ЭЦП включает два криптографических преобразования: фор­мирование ЭЦП под документом и проверку ее подлинности. Цифровая подпись реализуется так называемой криптографией с открытым ключом (асимметричной криптографией).

Криптография с открытым ключом — класс асимметричных криптогра­фических методов, использующих двуключевые шифры: открытый ключ и закрытый ключ. Открытый ключ владелец пары сообщает всем своим кор­респондентам для декодирования получаемых от него сообщений, коди­рования направляемых ему сообщений и проверки подлинности его ЭЦП под сообщениями. Закрытый ключ известен только его владельцу и ис­пользуется для создания ЭЦП под документами и сообщениями и рас­шифровки сообщений, зашифрованных открытым ключом.

На использовании данного метода основывается механизм ЭЦП. Для формирования ЭЦП под документом владелец ключей сначала по стандартному алгоритму вычисляет свертку докумен­та — его уникальный идентифицирующий код (синонимы — хэш, дайд­жест), а затем зашифрованная закрытым ключом свертка помещается в конце документа.

Рассмотрим принципиальную схему выработки и проверки ЭЦП с при­менением алгоритмов асимметричного шифрования (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема выработки ЭЦП при асимметричном шифровании

Хэширование применяется для сокращения объема шифруемой инфор­мации и тем самым повышения производительности шифрования. Ввиду того, что теоретически не гарантировано однозначное соответствие хэша оригиналу, хэш-функция подбирается таким образом, чтобы было практи­чески невозможно изменить документ, сохранив результат хэширования.

Получив такое послание, адресат выполняет свертку текста по такому же алгоритму и расшифровывает подпись открытым ключом отправителя. Если результаты свертки и расшифровки совпали, можно уверенно сделать два вывода: письмо составил именно владелец закрытого ключа и текст письма дошел до адресата в неизменном виде (рис. 1.4).

  Рис. 1.4. Схема проверки ЭЦП при асимметричном шифровании

Закрытый ключ может храниться в защищенной области на диске или в памяти специализированного автономного носителя, например USB- брелка или смарт-карты. Как правило, ключ дополнительно шифруется с использованием пароля или ПИН-кода, известных только правомерному владельцу.

Аутентификация субъекта, основанная на данной технологии, сводит­ся к доказательству того, что он владеет закрытым ключом, соответствую­щим опубликованному открытому. В криптосистемах, поддерживающих технологию ЭЦП, доказательство владения заключается в том, что субъект подписывает своим закрытым ключом присланный ему запрос и посылает его обратно. Если проверка подтверждает корректность подписи — субъект действительно обладает соответствующим закрытым ключом. Для того что­бы злоумышленник, перехвативший подписанный запрос, не мог впос­ледствии использовать его, выдавая себя за правомерного владельца за­крытого ключа, достаточно, чтобы запрос был неповторяющимся. Для того чтобы злоумышленник не подменил находящийся в свободном доступе открытый ключ, используется схема, показанная на рис. 1.7.

Крупнейшие компании и нормативные организации, занимающиеся вопроса­ми безопасности в Интернете, совместно разработали гибкую норму верифи­кации электронной подписи. По мнению представителей консорциума World Wide Web Consortium (W3C), это соглашение позволит всем пользователям Интернета быстро и без опасений обмениваться электронными документами. Новый стандарт позволяет применять подпись не только ко всему документу, но и к какой-либо отдельной его части, удостоверяемой подписантом. Это необходимо в том случае, если один и тот же документ проходит через руки нескольких сторон. Каждая из уполномоченных сторон сможет прочитать до­кумент, внести в него необходимые коррективы, подписаться под ними и на­править другой стороне.

С коммерческой точки зрения такая технология может быть с успехом исполь­зована при многосторонних сделках. В данном случае каждый из контраген­тов подписывает только ту часть документа, за которую он несет ответствен­ность.

Приведем сравнительную оценку собственноручной подписи, заверен­ной печатью, с цифровой подписью с точки зрения выполняемых ими защитных функций:

— защита целостности документа: в случае применения обычной под­писи и печати после подписания документ может быть изменен (на­пример, может быть что-то допечатано). Изменить же электронный документ, подписанный цифровой подписью, невозможно, посколь­ку будет нарушено соответствие между расшифрованной открытым ключом ЭЦП и дайджестом (сверткой) документа;

— защита от подделки подписи: в простейшем случае для подделки обычной подписи злоумышленнику достаточно иметь компьютер, сканер, принтер и образец подписи и печати. Для подделки цифро­вой подписи при используемой в настоящее время длине ключей шифрования и имеющихся возможностях вычислительной техники может потребоваться примерно 300 лет;

— конфиденциальность: документ, подписанный обычной подписью, может быть прочитан любым лицом, к которому он попал в руки. В случае использования технологий ЭЦП предусматривается режим, при котором документ может быть прочитан только адресатом.

Таким образом, использование криптографии с открытым ключом обес­печивает все необходимые условия для соблюдения конфиденциальности информации и аутентификации электронных документов при их передаче по открытым сетям.

Остается нерешенной только одна проблема — как получателю инфор­мации убедиться в принадлежности открытого ключа отправителя именно данному лицу, а не мошеннику. Самый удобный способ решения данной проблемы и задачи распространения открытых ключей ЭЦП — использо­вание сертификационных центров, хранящих в открытом доступе элект­ронные сертификаты с информацией об открытом ключе и владельце. Та­кой метод освобождает пользователя от обязанности самому рассылать свой открытый ключ. Для этого владелец открытого ключа должен зарегистри­ровать его в сертификационном центре, сообщив о себе необходимые дан­ные.

Сертификат, выданный авторитетной организацией, подтверждает лич­ность владельца открытого ключа. Подлинность сертификата в свою очередь может быть проверена открытым ключом сертифицирующей органи­зации, поскольку он подписан ее закрытым ключом.

Сертификат является электронным аналогом удостоверения личнос­ти — паспорта, военного билета и т. д. Сертификат позволяет идентифици­ровать пользователей Интернет. В то же время пользователи, подключив­шиеся к сертифицированному серверу, могут быть уверены, что попали в нужную организацию, а не куда-то еще со сходным адресом. Право выда­вать сертификаты имеют только специализированные организации — сер­тифицирующие органы. Выдавая сертификат, данная организация прово­дит комплекс мероприятий, призванных подтвердить, что указанное физическое или юридическое лицо именно то, на чье имя выдается серти­фикат.

Сертификат можно приложить к письму с электронной подписью, тогда получатель письма не только убедится в том, что письмо дошло в неиз­менном виде, но также и в том, что отправитель является именно тем, за кого себя выдает.

Обычно сертификат удостоверения личности содержит следующую информацию: имя владельца; адрес; идентификатор алгоритма ЭЦП; открытый ключ владельца сертификата; срок действия сертификата; название сертифицирующей организации; уникальный серийный номер сертификата; электронную подпись сертифицирующей организации; область применения ключа и дополнительные сведения о владельце и издателе сертификата (опционально).

Цифровой сертификат оформляется в виде файла или области памяти и может быть записан на дискету, смарт-карту и любой другой носитель данных. Для получения сертификата нужно сгенерировать пару ключей (от­крытый и закрытый), закрытый сохраняется у владельца ЭЦП, а откры­тый включается в заявку на сертификат (неподписанный сертификат), которая пересылается выбранному центру сертификации.

Сертификационный центр подписывает (если считает это возможным) сертификат и пересылает его обратно. Закрытый ключ хранится в отдель­ном файле и для повышения секретности может быть дополнительно за­шифрован с помощью пароля, который требуется вводить вручную при каждом предъявлении сертификата.

Общая схема получения сертификата представлена на рис. 1.5. В начале переписки с новым субъектом отправитель должен предоста­вить свидетельство для аутентификации — сертификат ключа электронной подписи (рис. 1.6). В ходе регулярной переписки схема аутентификации упрощается — посыпается подписанное сообщение, а электронная под­пись проверяется с помощью присланного с сертификатом открытого ключа отправителя (рис. 1.7).

Рис. 1.5. Схема получения сертификата ключа электронной подписи

Рис. 1.6. Схема аутентификации, основанная на использовании сертификата ЭЦП

Механизмы цифровой подписи, электронных сертификатов, открыто­го и закрытого ключей используются в первую очередь для целей аутенти­фикации участников электронно-коммерческих взаимоотношений. Шиф­рование данных исключает несанкционированный доступ к ним при передаче их между взаимодействующими сторонами. С помощью открытого и закрытого ключей можно шифровать и передаваемые конфиденци­альные сообщения. Однако существуют более быстрые схемы шифрова­ния, применяемые для организации конфиденциальной переписки, кото­рые только отчасти используют криптографию с открытым ключом. Одна из таких схем представлена на рис. 1.8.

Рис. 1.7. Обеспечение аутентичности в регулярной переписке

Рис. 1.8. Обеспечение конфиденциальности переписки

Эту схему можно применять тогда, когда прошла аутентификация отпра­вителя и получателя и они обменялись открытыми ключами. Отправитель ге­нерирует секретный (одиночный) ключ и кодирует этим ключом передавае­мое сообщение. Он также кодирует сам секретный ключ открытым ключом получателя и посылает закодированное сообщение и закодированный ключ. Получатель вначале раскодирует секретный ключ своим закрытым ключом, а потом раскодирует этим секретным ключом передаваемое сообщение.

Механизмы, аналогичные описанным выше, лежат в основе многих систем электронной защиты, в частности Globus Security Infrastructure (GSI). Данная система базируется на реализации протокола SSL, использующего алгоритм шифрования RSA с открытым и закрытым ключами.

Аутентификация в GSI основана на предъявлении сертификата, вклю­чающего идентификатор предъявителя и его открытый ключ и подписан­ного Центром сертификации. Идентификатор должен однозначно опреде­лять предъявителя в Сети. Использование сертификата по протоколу SSL возможно только тогда, когда его предъявителю доступен закрытый ключ. Предъявитель должен доказать, что он обладает закрытым ключом (для этого нужно зашифровать им присланный другой стороной контакта тес­товый документ). Поэтому перехват злоумышленником сертификата теря­ет смысл.

При любом безопасном контакте (например, при выдаче задания или при получении удаленного доступа к файлу) обе стороны (или только одна, если взаимная аутентификация не требуется) обязаны предъявить свои сертификаты и доказать, что они обладают соответствующими за­крытыми ключами. Если принимающей стороне известен сертификацион­ный центр, подписавший предъявленный ей сертификат, она может дове­рять отправителю сертификата. Для передачи секретной информации каждая сторона контакта шифрует ее с помощью открытого ключа, извлеченного из сертификата другой стороны.

Центр сертификации владеет собственным сертификатом ключа ЭЦП, закрытый ключ которого он использует для заверения издаваемых серти­фикатов. Центр ведет общедоступный реестр изданных им сертификатов, каждый из которых идентифицируется уникальным регистрационным но­мером. В функции центра сертификации входит также ведение списка сер­тификатов, отозванных по разным причинам (например, при компроме­тации — разглашении закрытого ключа или при утрате юридической силы документов, на основании которых он выдан). Этот список подписывается ЭЦП центра и открыто публикуется. Для каждого отозванного сертифика­та в списке указываются регистрационный номер, дата и причина отзыва.

Для делегирования владельцем сертификата прав по выполнению не­которых действий от его имени (с сохранением секретности его закрытого ключа) используется прокси-сертификат, который подписывается владель­цем сертификата и включает, кроме основных реквизитов, сертификат выдавшего субъекта, что позволяет удостовериться в его истинности. Про­кси-сертификат выписывается, как правило, на ограниченный срок.

Делегирование сводится к тому, что владелец сертификата подписыва­ет и отправляет (точно так же, как и сертификационный центр) другой стороне контакта присланную ему заявку на прокси-сертификат, содер­жащую идентификатор и открытый ключ. При делегировании можно огра­ничить круг полномочий прокси-сертификата. Владелец делегированного прокси-сертификата в свою очередь может делегировать права (подписать прокси-сертификат следующего уровня) и т. д.

По такой схеме разворачиваются многие современные международные системы обмена информацией в открытых сетях, которые располагают широкой сетью центров сертификации, обеспечивающих выдачу и сопро­вождение цифровых сертификатов для всех участников электронного об­мена документами. Они отвечают требованиям международного стандарта Х.509 ITU-T. Примерами центров сертификации являются американские компании VeriSign и GTE.

Наиболее массовым механизмом защиты информации, который применяется в WWW-системе (в том числе при проведении платежей) является протокол SSL (Secure Sockets Layer). Он использует принцип шифрования информации с открытым ключом. В случае применения протокола SSL используется пара ключей, при этом каждая половина пары шифрует информацию так, что ее может расшифровать только другая половина. Однако важная информация при недобросовестном хранении на сервере продавца может быть доступной. Существует также возможность подмены информации или подача недостоверной информации о покупателе или пользователе.

Такие недостатки устранены при использовании протокола SET (Secure Electronic Transaction), который базируется на применении цифровых подписей с сертификатом. Однако SET требует специального программного обеспечения для владельцев карточек, магазинов и банков, а также все участники платежной системы должны иметь цифровые сертификаты, которые усложняют и повышают стоимость его внедрения.

С 2000 г. существует упрощенный вариант SET (3D SET), который устанавливается только на серверах банков эсквайра и эмитента.

Защита систем с использованием цифровых денег обеспечивают чаще всего с использованием криптографии с открытым ключом, цифровой подписи, «слепой» цифровой подписи, и применения смарт-карточек.

Дата добавления: 2014-01-03