Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование электронной цифровой подписи для обеспечения защиты информации при использовании системы электронного документооборота

Аннотация

электронный цифровой подпись защита

Данный документ является пояснительной запиской к курсовому проекту на тему «Использование ЭЦП для обеспечения защиты информации при использовании системы электронного документооборота» по междисицплинарному курсу «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности».

Пояснительная записка содержит в себе следующие разделы:

- Введение, содержащее следующие пункты: актуальность темы исследования, степень научной разработанности проблематики и источниковая база исследования, хронологические и географические рамки, цели и задачи исследования, объект и предмет исследования, гипотеза или проблематика исследования.

- Теоретический раздел, в котром рассмотрены теоретических аспекты исследуемой проблемы, сущность, содержание, организация исследуемого понятия (процесса), его составные элементы, определены перечень критериев, показателей, по которым будет собираться информация для аналитического раздела, дается описание методик анализа системы управления, используемых во втором (аналитическом) разделе проекта (работы).

- Аналитический раздел, в котром дается характеристика объекта исследования (фирма, организация, предприятие, программно-аппаратный комплекс) и системы безопасности или подходов к обеспечению информационной безопасности, конкретных АИС, регионов, фирм, предприятий, составленная на основе анализа, действующих нормативных документов, материалов научно-практических конференций, результатов научно-исследовательских работ, статистических данных, как в масштабах страны, так и в рамках отдельных предприятий.

- Проектный раздел, содержит: проект предложений и рекомендаций по совершенствованию программно-аппаратного комплекса, повышению результативности и качества его работы в составе системы безопасности отдела, предприятия, организации.

Данная пояснительная записка состоит из теоретической части, аналитической и практической. В теоретическом разделе я объясняю что такое ЭЦП, виды взлома и атак на нее, а так же подделка подписей и тд. Я рассматриваю программу КРИПТОПРО в аналитичксом и практическом разделе, метод ее утсановки и руководство пользователя.

Введение

электронный цифровой подпись защита

В результате создания глобальных компьютерных сетей произошел настоящий переворот в области передачи и распространения информации. Сначала компьютер перестал выполнять только функции электронной вычислительной машины. Затем компьютеры были объединены обширными сетями. Это позволило хранить значительные объемы информации и передавать ее на большие расстояния. Применение глобальных коммуникаций в коммерческой деятельности и повседневной жизни привело к появлению принципиально новой области юридических отношений, связанных с электронным обменом данными. Несомненно, электронный документооборот будет получать все большее развитие. Использование компьютеров и компьютерных сетей в этой области позволяет передавать структурированную информацию. Существенно сокращается потребность в больших пространствах для хранения информации. Анализ перемен, происшедших за последние 20 лет, показывает, что благодаря объединению компьютеров, информационных технологий и организации сетей удалось автоматизировать трудоемкие деловые операции, как в промышленной, так и государственной сфере. Например, в банковской сфере эти перемены можно наблюдать по широко распространенному применению банкоматов, кредитных и дебитных карточек, а также предоставлению кредитов через Интернет. Подобного рода автоматизированный информационный и операционный обмен между банками, клиентами, банками и клиентами и составляет сущность электронной коммерции.

Электронные документы способны найти широкое применение в коммерческих и управленческих процессах лишь при условии, что достоверность содержащейся в них информации не вызывает сомнений. Процесс обмена электронными документами существенным образом отличается от обычной формы обмена документами на бумажных носителях. При широком внедрении в деловую и административную практику обмена электронными документами необходимо решить проблему подтверждения подлинности содержащейся в них информации и ее соответствия смыслу волеизъявления человека. Технически эта проблема решается путем использования средств электронной цифровой подписи (ЭЦП). На сегодняшний день используется большой набор различных аналогов собственноручной подписи (АСП) - биометрические, PIN коды, факсимильные и т.д. В том числе широко используются системы цифровой подписи - ЦП. Технологии ЦП разнообразны и дифференцированы. Среди всех возможных технологий ЦП выбрана одна, строго определенная в Федеральном законе от 6 апреля 2011 г. № 63-ФЗ "Об электронной подписи" и названная ЭЦП.

Следовательно, соотношение между АСП, ЦП и ЭЦП выглядит так.

Цифровая подпись (ЦП) является частным случаем аналога собственноручной подписи (АСП). В свою очередь, электронная цифровая подпись (ЭЦП) является частным случаем цифровой подписи.

Понятие ЭЦП приведено в законе "Об электронной цифровой подписи".

1. Теоретическая часть

1.1 Что такое ЭЦП?

Электронная цифровая подпись - реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе;

Таким образом, понятие ЭЦП неразрывно связывается с понятием сертификата ключа, понятием криптографического преобразования и электронным документом.

Следовательно, к системам ЭЦП следует относить только системы подтверждения подлинности электронных документов с использованием сертификатов и основанных на криптографических преобразованиях. Кроме того, использование ЭЦП согласно закону, возможно только для электронных документов. Закон не распространяет свое действие на применение ЭЦП к другим типам документов.

Сертификат ключа подписи - документ на бумажном носителе или электронный документ с электронной цифровой подписью уполномоченного лица удостоверяющего центра, которые включают в себя открытый ключ электронной цифровой подписи и которые выдаются удостоверяющим центром участнику информационной системы для подтверждения подлинности электронной цифровой подписи и идентификации владельца сертификата ключа подписи;

Строгое определение электронного документа сегодня отсутствует, тем не менее, на практике используется понятие, введенное в законе "Об информации, информатизации и защите информации"

Документированная информация (документ) - зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.

Какие именно реквизиты должны быть обязательны для документа:

· обозначение и наименование документа;

· даты создания, утверждения и последнего изменения;

· сведения о создателях;

· сведения о защите электронного документа;

· сведения о средствах электронной цифровой подписи или средствах кэширования, необходимых для проверки электронной цифровой подписи или контрольной характеристики данного электронного документа;

· сведения о технических и программных средствах, необходимых для воспроизведения электронного документа;

· сведения о составе электронного документа.

Назначение и применение ЭЦП

Электронная подпись предназначена для идентификации лица, подписавшего электронный документ. Кроме этого, использование электронной подписи позволяет осуществить:

Контроль целостности передаваемого документа: при любом случайном или преднамеренном изменении документа подпись станет недействительной, потому что вычислена она на основании исходного состояния документа и соответствует лишь ему.

Защиту от изменений (подделки) документа: гарантия выявления подделки при контроле целостности делает подделывание нецелесообразным в большинстве случаев.

Невозможность отказа от авторства. Так как создать корректную подпись можно, лишь зная закрытый ключ, а он должен быть известен только владельцу, то владелец не может отказаться от своей подписи под документом.

Доказательное подтверждение авторства документа: Так как создать корректную подпись можно, лишь зная закрытый ключ, а он должен быть известен только владельцу, то владелец пары ключей может доказать своё авторство подписи под документом. В зависимости от деталей определения документа могут быть подписаны такие поля, как "автор", "внесённые изменения", "метка времени" и т.д.

Все эти свойства ЭП позволяют использовать её для следующих целей:

· Декларирование товаров и услуг (таможенные декларации)

· Регистрация сделок по объектам недвижимости

· Использование в банковских системах

· Электронная торговля и госзаказы

· Контроль исполнения государственного бюджета

· В системах обращения к органам власти

· Для обязательной отчетности перед государственными учреждениями

· Организация юридически значимого электронного документооборота

· В расчетных и трейдинговых системах

До момента принятия закона единственной правовой основой для применения аналогов собственноручной подписи (АСП), в том числе в электронном документообороте являлась первая часть Гражданского Кодекса РФ (Статья 160, п. 2, Статья 434, п.1, Статья 434, п.2)

Статья 160 п. 2.

Использование при совершении сделок факсимильного воспроизведения подписи с помощью средств механического или иного копирования, электронно-цифровой подписи либо иного аналога собственноручной подписи допускается в случаях и в порядке, предусмотренных законом, иными правовыми актами или соглашением сторон.

Статья 434 п.п. 1,2.

1. Договор может быть заключен в любой форме, предусмотренной для совершения сделок, если законом для договоров данного вида не установлена определенная форма.

Если стороны договорились заключить договор в определенной форме, он считается заключенным после придания ему условленной формы, хотя бы законом для договоров данного вида такая форма не требовалась.

2. Договор в письменной форме может быть заключен путем составления одного документа, подписанного сторонами, а также путем обмена документами посредством почтовой, телеграфной, телетайпной, телефонной, электронной или иной связи, позволяющей достоверно установить, что документ исходит от стороны по договору.

История создания

В 1976 году Уитфилдом Диффи и Мартином Хеллманом было впервые предложено понятие "электронная цифровая подпись", хотя они всего лишь предполагали, что схемы ЭЦП могут существовать.

В 1977 году, Рональд Ривест, Ади Шамир и Леонард Адлеман разработали криптографический алгоритм RSA, который без дополнительных модификаций можно использовать для создания примитивных цифровых подписей.

Вскоре после RSA были разработаны другие ЭЦП, такие как алгоритмы цифровой подписи Рабина, Меркле.

В 1984 году Шафи Гольдвассер, Сильвио Микали и Рональд Ривест первыми строго определили требования безопасности к алгоритмам цифровой подписи. Ими были описаны модели атак на алгоритмы ЭЦП, а также предложена схема GMR, отвечающая описанным требованиям.

1.2 Аналоги информационной системы ЭЦП

Существует несколько схем построения цифровой подписи:

На основе алгоритмов симметричного шифрования. Данная схема предусматривает наличие в системе третьего лица - арбитра, пользующегося доверием обеих сторон. Авторизацией документа является сам факт зашифрования его секретным ключом и передача его арбитру

На основе алгоритмов асимметричного шифрования. На данный момент такие схемы ЭП наиболее распространены и находят широкое применение.

Кроме этого, существуют другие разновидности цифровых подписей (групповая подпись, неоспоримая подпись, доверенная подпись), которые являются модификациями описанных выше схем. Их появление обусловлено разнообразием задач, решаемых с помощью ЭП.

Хеш-функция

Поскольку подписываемые документы - переменного (и как правило достаточно большого) объёма, в схемах ЭП зачастую подпись ставится не на сам документ, а на его хеш. Для вычисления хэша используются криптографические хеш-функции, что гарантирует выявление изменений документа при проверке подписи. Хеш-функции не являются частью алгоритма ЭП, поэтому в схеме может быть использована любая надёжная хеш-функция.

Использование хеш-функций даёт следующие преимущества:

· Вычислительная сложность. Обычно хеш цифрового документа делается во много раз меньшего объёма, чем объём исходного документа, и алгоритмы вычисления хеша являются более быстрыми, чем алгоритмы ЭП. Поэтому формировать хэш документа и подписывать его получается намного быстрее, чем подписывать сам документ.

· Совместимость. Большинство алгоритмов оперирует со строками бит данных, но некоторые используют другие представления. Хеш-функцию можно использовать для преобразования произвольного входного текста в подходящий формат.

· Целостность. Без использования хеш-функции большой электронный документ в некоторых схемах нужно разделять на достаточно малые блоки для применения ЭП. При верификации невозможно определить, все ли блоки получены и в правильном ли они порядке.

Стоит заметить, что использование хеш-функции не обязательно при электронной подписи, а сама функция не является частью алгоритма ЭП, поэтому хеш-функция может использоваться любая или не использоваться вообще.

В большинстве ранних систем ЭП использовались функции с секретом, которые по своему назначению близки к односторонним функциям. Такие системы уязвимы к атакам с использованием открытого ключа, так как, выбрав произвольную цифровую подпись и применив к ней алгоритм верификации, можно получить исходный текст. Чтобы избежать этого, вместе с цифровой подписью используется хеш-функция, то есть, вычисление подписи осуществляется не относительно самого документа, а относительно его хеша. В этом случае в результате верификации можно получить только хеш исходного текста, следовательно, если используемая хеш-функция криптографически стойкая, то получить исходный текст будет вычислительно сложно, а значит атака такого типа становится невозможной.

Симметричная схема

Симметричные схемы ЭП менее распространены чем асимметричные, так как после появления концепции цифровой подписи не удалось реализовать эффективные алгоритмы подписи, основанные на известных в то время симметричных шифрах. Первыми, кто обратил внимание на возможность симметричной схемы цифровой подписи, были основоположники самого понятия ЭП Диффи и Хеллман, которые опубликовали описание алгоритма подписи одного бита с помощью блочного шифра. Асимметричные схемы цифровой подписи опираются на вычислительно сложные задачи, сложность которых еще не доказана, поэтому невозможно определить, будут ли эти схемы сломаны в ближайшее время, как это произошло со схемой, основанной на задаче об укладке ранца. Также для увеличения криптостойкости нужно увеличивать длину ключей, что приводит к необходимости переписывать программы, реализующие асимметричные схемы, и в некоторых случаях перепроектировать аппаратуру. Симметричные схемы основаны на хорошо изученных блочных шифрах.

В связи с этим симметричные схемы имеют следующие преимущества:

Стойкость симметричных схем ЭП вытекает из стойкости используемых блочных шифров, надежность которых также хорошо изучена.

Если стойкость шифра окажется недостаточной, его легко можно будет заменить на более стойкий с минимальными изменениями в реализации.

Однако у симметричных ЭП есть и ряд недостатков:

Нужно подписывать отдельно каждый бит передаваемой информации, что приводит к значительному увеличению подписи. Подпись может превосходить сообщение по размеру на два порядка.

Сгенерированные для подписи ключи могут быть использованы только один раз, так как после подписывания раскрывается половина секретного ключа.

Из-за рассмотренных недостатков симметричная схема ЭЦП Диффи-Хелмана не применяется, а используется её модификация, разработанная Березиным и Дорошкевичем, в которой подписывается сразу группа из нескольких бит. Это приводит к уменьшению размеров подписи, но к увеличению объема вычислений. Для преодоления проблемы "одноразовости" ключей используется генерация отдельных ключей из главного ключа.

Ассиметричная схема

Схема, поясняющая алгоритмы подписи и проверки (Рисунок 1).

Асимметричные схемы ЭП относятся к криптосистемам с открытым ключом. В отличие от асимметричных алгоритмов шифрования, в которых зашифрование производится с помощью открытого ключа, а расшифрование - с помощью закрытого, в схемах цифровой подписи подписывание производится с применением закрытого ключа, а проверка - с применением открытого.

Общепризнанная схема цифровой подписи охватывает три процесса:

· Генерация ключевой пары. При помощи алгоритма генерации ключа равновероятным образом из набора возможных закрытых ключей выбирается закрытый ключ, вычисляется соответствующий ему открытый ключ.

· Формирование подписи. Для заданного электронного документа с помощью закрытого ключа вычисляется подпись.

· Проверка (верификация) подписи. Для данных документа и подписи с помощью открытого ключа определяется действительность подписи.

Для того, чтобы использование цифровой подписи имело смысл, необходимо выполнение двух условий:

· Верификация подписи должна производиться открытым ключом, соответствующим именно тому закрытому ключу, который использовался при подписании.

· Без обладания закрытым ключом должно быть вычислительно сложно создать легитимную цифровую подпись.

Следует отличать электронную цифровую подпись от кода аутентичности сообщения (MAC).

Чтобы применение ЭП имело смысл, необходимо, чтобы вычисление легитимной подписи без знания закрытого ключа было вычислительно сложным процессом.

Обеспечение этого во всех асимметричных алгоритмах цифровой подписи опирается на следующие вычислительные задачи:

· Задачу дискретного логарифмирования (EGSA)

· Задачу факторизации, то есть разложения числа на простые множители (RSA)

Вычисления тоже могут производиться двумя способами: на базе математического аппарата эллиптических кривых (ГОСТ Р 34.10-2001) и на базе полей Галуа (DSA) [9]. В настоящее время самые быстрые алгоритмы дискретного логарифмирования и факторизации являются субэкспоненциальными. Принадлежность самих задач к классу NP-полных не доказана.

Алгоритмы ЭП подразделяются на обычные цифровые подписи и на цифровые подписи с восстановлением документа. При верификации цифровых подписей с восстановлением документа тело документа восстанавливается автоматически, его не нужно прикреплять к подписи. Обычные цифровые подписи требуют присоединение документа к подписи. Ясно, что все алгоритмы, подписывающие хеш документа, относятся к обычным ЭП. К ЭП с восстановлением документа относится, в частности, RSA.

Схемы электронной подписи могут быть одноразовыми и многоразовыми. В одноразовых схемах после проверки подлинности подписи необходимо провести замену ключей, в многоразовых схемах это делать не требуется.

Также алгоритмы ЭП делятся на детерминированные и вероятностные. Детерминированные ЭП при одинаковых входных данных вычисляют одинаковую подпись. Реализация вероятностных алгоритмов более сложна, так как требует надежный источник энтропии, но при одинаковых входных данных подписи могут быть различны, что увеличивает криптостойкость. В настоящее время многие детерминированные схемы модифицированы в вероятностные.

В некоторых случаях, таких как потоковая передача данных, алгоритмы ЭП могут оказаться слишком медленными. В таких случаях применяется быстрая цифровая подпись. Ускорение подписи достигается алгоритмами с меньшим количеством модульных вычислений и переходом к принципиально другим методам расчета.

2. Аналитический раздел

2.1 Технология работы с информационной системой ЭЦП

Встраивание электронной подписи в прикладные системы

Криптостойкие алгоритмы, принятые в качестве национальных или мировых стандартов, являются общедоступными. Их криптостойкость базируется на неразрешимых за приемлемое время математических задачах. Но реализация криптоалгоритмов с учетом высокого быстродействия, отсутствия ошибок и гарантированного выполнения требований математических преобразований - непростая задача, которой занимаются квалифицированные разработчики.

В случае, если электронная подпись используется в критичных приложениях (например, для выполнения юридически значимых действий), реализация криптоалгоритмов в обязательном порядке проходит процесс сертификации на соответствие требованиям безопасности. В «западном» мире широко используется сертификация решений на соответствие Common Criteria, в России процесс сертификации средств криптографической защиты проводит ФСБ России. Дополнительно, средства криптографической защиты информации (СКЗИ, этот термин широко используется в РФ) могут иметь самое разное представление: от программных библиотек до высокопроизводительных специализированных железок (Hardware Security Module, HSM).

Именно из-за сложности реализации и регуляции данного вида продукции существует рынок решений по криптографической защите информации, на котором играют различные игроки. С целью совместимости различных реализаций, а также упрощения их встраивания в прикладное программное обеспечение, были разработаны несколько стандартов, относящиеся к различным аспектам работы с СКЗИ и непосредственно электронной подписью.

Интерфейсы для доступа к СКЗИ

На сегодняшний день широкое распространение получили один промышленный стандарт работы с СКЗИ и один (фактически два) проприетарный интерфейс всеми известной компании Microsoft.

PKCS#11

PKCS#11 (Public-Key Cryptography Standard #11) - платформонезависимый программный интерфейс для работы с аппаратно реализованными СКЗИ: смарт-карты, HSM'ы, криптографические токены. Иногда PKCS#11 используется для доступа к программно реализованным криптографическим библиотекам.

PKCS#11 представляет собой довольно обширный документ, опубликованный RSA Laboratories, который описывает набор функций, механизмов, алгоритмов и их параметров для работы с криптографическими устройствами или библиотеками. В данном документе четко прописаны правила, в соответствии с которым будет работать прикладное программное обеспечение при вызове криптографических функций.

Данный стандарт поддерживается во многих open source-проектах, использующих криптографию. Для примера, Mozilla Firefox позволяет хранить сертификаты и закрытые ключи для аутентификации через SSL/TLS на токенах, работая с ними по PKCS#11.

Если прикладное программное обеспечение «умеет» работать с PKCS#11, то производителю СКЗИ необходимо реализовать программную библиотеку, которая наружу будет выставлять интерфейсы, описанные в стандарте, а внутри реализовывать необходимую СКЗИ логику: работа непосредственно с криптографическим устройством или реализация необходимых криптоалгоритмов программно. В этом случае прикладное программное обеспечение должно «подцепить» необходимую библиотеку и выполнять необходимые действия в соответствии с рекомендациями стандарта. Это обеспечивает заменяемость различных устройств и их библиотек для прикладного программного обеспечения и прозрачное использование СКЗИ в различных системах.

Единственным существенным минусом PKCS#11 является отсутствие рекомендаций по работе с сертификатами открытого ключа, что предполагает либо использование проприетарных расширений стандарта, либо использование других средств для работы с сертификатами.

Microsoft Crypto API 2.0

Операционная система Microsoft Windows, независимо от версии, довольно сложная система, которая помимо всего прочего занимается вопросами обеспечения безопасности пользовательских и корпоративных данных. В этих задачах традиционно широко используется криптография.

С целью унификации доступа к криптографическим функциям компания Microsoft разработала проприетарный API: Microsoft Crypto API. Широкое распространение приобрела версия Crypto API 2.0. Парадигма Microsoft Crypto API базируется на использовании так называемых криптопровайдеров, или, по-русски, поставщиков криптографии.

Спецификация Crypto API описывает набор функций, которые должна предоставлять библиотека криптопровайдера операционной системе, способы интеграции с ней и спецификации вызовов. Таким образом, производитель СКЗИ, выполняющий правила Crypto API, имеет возможность интеграции своего решения в операционную систему Microsoft Windows, а прикладное программное обеспечение получает доступ криптографическим функциям посредством унифицированного интерфейса. Дополнительным плюсом является то, что компания Microsoft реализовала над Crypto API довольно большое количество функций, отвечающих за выполнение прикладных задач: работа с сертификатами, формирование различных видов подписи, работа с ключевой информацией и пр. Также Crypto API, как нетрудно догадаться, тесно интегрирован с операционной системой и ее внутренними механизмами.

Но расплатой за удобство становится платформозависимость и необходимость тесной интеграции решения в операционную систему.

В Windows Vista Microsoft представила новую версию криптографического программного интерфейса - Microsoft CNG (Cryptography API: Next Generation). Данный интерфейс базируется уже не на поставщиках криптографии, а на поставщиках алгоритмов и поставщиках хранилищ ключевой информации. В силу того, что распространенность Windows XP все еще довольно велика, CNG в прикладных системах используется крайне мало.

Проприетарные интерфейсы

Наличие стандартизованных интерфейсов никогда не было препятствием для существования проприетарных библиотек со своими интерфейсами. Примером этому может служить библиотека OpenSSL, работа с которой осуществляется по собственным правилам. Стандарт PKCS#11 предполагает возможность использования проприетарных расширений. Фактически, это добавленные производителем функции, не описанные в стандарте. Обычно они служат для выполнения специфических операций с устройствами или реализуют необходимые, по мнению производителя, функции.

Форматы электронной подписи

Описанные выше интерфейсы для доступа к криптографическим функциям позволяют обращаться за выполнением математических преобразований к различным, как хорошо было замечено Microsoft, «поставщикам криптографии».

Но алгоритмов выработки и проверки электронной подписи существует множество. У каждого из этих алгоритмов есть набор параметров, которые должны быть согласованы при выработке и проверке. Плюс для проверки подписи по-хорошему нужен сертификат. Все эти параметры необходимо либо согласовать в прикладной системе, либо передавать вместе с подписью.

Для решения этой задачи также предлагается ряд стандартов.

PKCS#7

PKCS#7 (Public-Key Cryptography Standard #7), или CMS (Cryptographic Message Syntax) - стандарт, публикуемый и поддерживаемый все той же RSA Laboratories, описываемый синтаксис криптографических сообщений, также публикуется в качестве RFC с номером 2315.

Синтаксис CMS описывает способы формирования криптографических сообщений, в результате чего сообщение становится полностью самодостаточным для его открытия и выполнения всех необходимых операций.

С этой целью в PKCS#7 размещается информация об исходном сообщении (опционально), алгоритмах хеширования и подписи, параметрах криптоалгоритмов, времени подписи, сертификат ключа электронной подписи, цепочка сертификации и т. д.

Большинство атрибутов PKCS#7 являются опциональными, но их обязательность может определяться прикладной системой.

Отдельно следует отметить, что PKCS#7 позволяет ставить несколько подписей под одним документом, сохраняя всю необходимую информацию в сообщении.

Формирование и проверка PKCS#7 реализованы в криптографических «надстройках» в Microsoft Crypto API, речь о которых шла выше. Но сам формат довольно хорошо специализирован и его поддержка может быть реализована нативно.

XML-DSig

W3C разработала и опубликовала рекомендации по составлению подписанных сообщений в формате XML.

Фактически XML-DSig решает те же вопросы, что и PKCS#7. Основное отличие в том, что в PKCS#7 данные хранятся в структурах, сформированных в соответствии с разметкой ANS.1 (фактически, бинарные данные), а в XML-DSig данные хранятся в текстовом формате в соответствии с правилами документа «XML Signature Syntax and Processing».

Область применения XML-DSig - веб-приложения и веб-сервисы.

Сырая подпись

Описанные выше форматы электронной подписи необходимы при взаимодействии разнородных систем, когда информация об отправителе подписанного сообщения минимальна.

При взаимодействии в рамках одной информационной системы, когда информация об отправителе, используемых криптоалгоритмах и их параметрах известна получателю, более рационально использование «сырой» электронной подписи.

В этом случае фактически передается только само значение электронной подписи вместе с документом. Информация для проверки берется получателем из централизованной базы данных.

Это позволяет значительно упростить процедуры выработки и проверки подписи, так как отсутствуют шаги формирования и разбора сообщений в соответствии с каким-либо форматом.

Перспективы развития информационной системы

2.2 Перспективы развития информационной системы

Один из путей развития информационной системы является её дальнейшее развитие, доработка, а так же дополнение функциональных возможностей, например, таких как создание дополнительных таблиц с данными о постоянных клиентах.

Так же можно реализовать возможности гибкой настройки программы под конкретного пользователя так, как многие информационные системы в настоящий момент могут представить лишь весьма скудные возможности по настройке и модификации внутренней структуры.

Очень часто возможность модификации в таких системах подчинена эксплуатационным характеристикам программного продукта и его внутренней специфике, ясной только разработчикам. Иногда даже внесение весьма незначительных изменений в существующую логику действия приложения требует значительных как временных, так и материальных издержек.

Существуют три наиболее весомых фактора, которые существенно влияют на развитие ИС.

Факторы, влияющие на развитие корпоративных информационных систем:

· развитие технологий, методов и методик управления предприятием, вызванное постоянными изменениями ситуации на рынке. Растущий уровень конкуренции вынуждает руководителей компаний искать новые методы сохранения своего присутствия на рынке и удержания рентабельности своей деятельности. Такими методами могут быть диверсификация, децентрализация, управление качеством и др.;

· развитие общих возможностей и производительности компьютерных систем. Увеличение мощности, функциональности и производительности компьютерных систем, развитие сетевых технологий и систем передачи данных, широкие возможности интеграции компьютерной техники с самым разнообразным оборудованием позволяют постоянно наращивать производительность ИС и их функциональность;

· развитие подходов к технической и программной реализации элементов ИС. Параллельно с развитием средств технического обеспечения, происходит внедрение новых более удобных и универсальных методов программно-технологической реализации ИС:

· изменяется общий подход к программированию. С начала 90-х годов объектно-ориентированное программирование фактически вытеснило модульное, сейчас непрерывно совершенствуются методы построения объектных моделей

· в связи с развитием сетевых технологий, локальные системы, уступают своё место клиент-серверным реализациям

· в связи с активным развитием сетей Internet, появляются все большие возможности работы с удаленными подразделениями, открываются широкие перспективы электронной коммерции, обслуживания покупателей через Интернет и многое другое. Использование Internet-технологий в интрасетях предприятия также дает очевидные преимущества

· использование распределенных технологий при построении ИС в наибольшей степени соответствуют существующим потребностям

· развитие концепции XML (Extensible Markup Language) обеспечивает очень удобное описание сложных структур данных в виде XML-объектов. В корпоративных информационных системах роль таких объектов играют универсальные бизнес-объекты, которые в большинстве случаев имеют древовидную структуру. Описанные на XML бизнес-объекты также являются удобным средством для обмена информацией между различными приложениями.

3. Проектный раздел

3.1 Перечень алгоритмов ЭЦП

Асимметричные схемы:

· FDH (Full Domain Hash), вероятностная схема RSA-PSS (Probabilistic Signature Scheme), схемы стандарта PKCS#1 и другие схемы, основанные на алгоритме RSA

· Схема Эль-Гамаля

· Американские стандарты электронной цифровой подписи: DSA, ECDSA (DSA на основе аппарата эллиптических кривых)

· Российские стандарты электронной цифровой подписи: ГОСТ Р 34.10-94 (в настоящее время не действует), ГОСТ Р 34.10-2001

· Схема Диффи-Лампорта

· Украинский стандарт электронной цифровой подписи ДСТУ 4145-2002

· Белорусский стандарт электронной цифровой подписи СТБ 1176.2-99

· Схема Шнорра

· Pointcheval-Stern signature algorithm

· Вероятностная схема подписи Рабина

· Схема BLS (Boneh-Lynn-Shacham)

· Схема GMR (Goldwasser-Micali-Rivest)

На основе асимметричных схем созданы модификации цифровой подписи, отвечающие различным требованиям:

· Групповая цифровая подпись

· Неоспоримая цифровая подпись

· "Слепая" цифровая подпись и справедливая "слепая" подпись

· Конфиденциальная цифровая подпись

· Цифровая подпись с доказуемостью подделки

· Доверенная цифровая подпись

· Разовая цифровая подпись.

Поделка подписей

Анализ возможностей подделки подписей называется криптоанализ. Попытку сфальсифицировать подпись или подписанный документ криптоаналитики называют "атака".

Модели атак и их возможные результаты: В своей работе Гольдвассер, Микали и Ривест описывают следующие модели атак, которые актуальны и в настоящее время:

· Атака с использованием открытого ключа. Криптоаналитик обладает только открытым ключом.

· Атака на основе известных сообщений. Противник обладает допустимыми подписями набора электронных документов, известных ему, но не выбираемых им.

· Адаптивная атака на основе выбранных сообщений. Криптоаналитик может получить подписи электронных документов, которые он выбирает сам.

· Полный взлом цифровой подписи. Получение закрытого ключа, что означает полный взлом алгоритма.

· Универсальная подделка цифровой подписи. Нахождение алгоритма, аналогичного алгоритму подписи, что позволяет подделывать подписи для любого электронного документа.

· Выборочная подделка цифровой подписи. Возможность подделывать подписи для документов, выбранных криптоаналитиком.

При безошибочной реализации современных алгоритмов ЭП получение закрытого ключа алгоритма является практически невозможной задачей из-за вычислительной сложности задач, на которых ЭП построена.

Злоумышленник может попытаться подобрать документ к данной подписи, чтобы подпись к нему подходила. Однако в подавляющем большинстве случаев такой документ может быть только один. Причина в следующем:

· Документ представляет из себя осмысленный текст.

· Текст документа оформлен по установленной форме.

Документы редко оформляют в виде Plain Text - файла, чаще всего в формате DOC или HTML.

Если у фальшивого набора байт и произойдет коллизия с хешем исходного документа, то должны выполниться 3 следующих условия:

· Случайный набор байт должен подойти под сложно структурированный формат файла.

· То, что текстовый редактор прочитает в случайном наборе байт, должно образовывать текст, оформленный по установленной форме.

· Текст должен быть осмысленным, грамотным и соответствующим теме документа.

Впрочем, во многих структурированных наборах данных можно вставить произвольные данные в некоторые служебные поля, не изменив вид документа для пользователя. Именно этим пользуются злоумышленники, подделывая документы.

Вероятность подобного происшествия также ничтожно мала. Можно считать, что на практике такого случиться не может даже с ненадёжными хеш-функциями, так как документы обычно большого объёма - килобайты.

Получение двух документов с одинаковой подписью (коллизия второго рода)

Более вероятна атака второго рода. В этом случае злоумышленник фабрикует два документа с одинаковой подписью, и в нужный момент подменяет один другим. При использовании надёжной хэш-функции такая атака должна быть также вычислительно сложной. Однако эти угрозы могут реализоваться из-за слабостей конкретных алгоритмов хэширования, подписи, или ошибок в их реализациях. В частности, таким образом можно провести атаку на SSL-сертификаты и алгоритм хеширования MD5. В приложении представляю скриншоты установки программы КриптоПРО CSP, по которой я проводила анализ и проектный раздел.

Заключение

В России юридически значимый сертификат электронной подписи выдаёт удостоверяющий центр. Правовые условия использования электронной цифровой подписи в электронных документах регламентирует Федеральный закон Российской Федерации от 6 апреля 2011 г. N 63-ФЗ "Об электронной подписи" и определяет ЭП так:

"Электронная подпись - 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"

После становления ЭП при использовании в электронном документообороте между кредитными организациями и кредитными бюро в 2005 году активно стала развиваться инфраструктура электронного документооборота между налоговыми органами и налогоплательщиками. Начал работать приказ Министерства по налогам и сборам РФ от 2 апреля 2002 г. N БГ-3-32/169 "Порядок представления налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи". Он определяет общие принципы информационного обмена при представлении налоговой декларации в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи.

В Законе РФ от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ "Об электронной цифровой подписи" прописаны условия использования ЭП, особенности её использования в сферах государственного управления и в корпоративной информационной системе.

Благодаря ЭП теперь, в частности, многие российские компании осуществляют свою торгово-закупочную деятельность в Интернете, через "Системы электронной торговли", обмениваясь с контрагентами необходимыми документами в электронном виде, подписанными ЭП. Это значительно упрощает и ускоряет проведение конкурсных торговых процедур.

Список использованных источников

1. Поисковая система. Википедия (ЭЦП) (обращалась 12.11.2017)

2. Федеральный закон от 6 апреля 2011 г. № 63-ФЗ "Об электронной подписи" (обращалась 12.1.2017)

3. Петров А. А Компьютерная безопасность. Криптографические методы защиты. (обращалась 24.11.2017)

4. Теоретические основы - Безопасность информационных систем - Криптографические системы. (обращалась 24.11.2017)

5. В.Е. Фигурнов Интернет для пользователя. Краткий курс. - М.: ИНФРА-М, 1999 г. (обращалась 24.11.2017)

Приложение

Рисунок 1

Размещено на Allbest.ru

...