Довольно часто при оформлении сертификатов ключей электронной подписи можно наблюдать навязчивый пиар токенов с неизвлекаемым ключом. Продавцы из удостоверяющих центров уверяют, что, купив у них СКЗИ КриптоПРО CSP и токен с неизвлекаемым ключом (Рутокен ЭЦП или JaCarta ГОСТ), мы получим сертифицированные СКЗИ, обеспечивающие 100%-ную защиту от кражи ключей с токена. Но так ли это на самом деле? Для ответа на этот вопрос проведем простой эксперимент…
Конфигурация тестового стенда
Методика тестирования
Проведение тестирования
Как мы видим, ключевая информация успешно скопирована или, другим языком, извлечена из токенов с неизвлекаемым ключом. Получается, что производители токенов и СКЗИ врут? На самом деле нет, и ситуация сложнее, чем кажется на первый взгляд. Исследуем матчасть по токенам.
Матчасть
То, что на рынке принято называть токеном с неизвлекаемым ключом, правильно называется функциональным ключевым носителем (ФКН) (доп. инфо).
Главным отличием ФКН от обычных токенов (Рутокен S, JaCarta PKI, …) в том, что при выполнении криптографических преобразований (например, формирование электронной подписи) закрытый ключ не покидает устройство. В то время как при использовании обычных токенов закрытый ключ копируется с токена в память комптьютера.
Использование ФКН требует особой организации взаимодействия между прикладным криптографическим ПО и библиотекой СКЗИ (криптопровайдером или, по-другому, CSP).
Здесь важно увидеть, что программная часть библиотеки СКЗИ должна знать о существовании на токене апплета, реализующего криптографический функционал (например, генерация ключа, подпись данных и т.д.) и уметь с ним работать.
По-новому взглянем на наш тестовый стенд
В качестве одного из ключевых носителей использовался Рутокен ЭЦП. Через «Панель управления Рутокен» о нем можно получить следующую информацию:
В последней строке указана фраза «Поддержка КриптоПРО ФКН: Нет», а это значит, что на токене нет апплета, с которым умеет работать СКЗИ КриптоПРО CSP. Таким образом, реализация технологии ФКН с использованием СКЗИ и токенов, описанных в конфигурации тестового стенда, невозможна.
Аналогичная ситуация и с JaCarta ГОСТ. Более того, СКЗИ КриптоПРО CSP, по крайней мере та версия, которая использовалась в тестовом стенде, использует данные ключевые носители как «обычные токены», которые, в свою очередь, являются просто носителями ключа.
Это утверждение очень просто подтвердить. Для этого надо поставить СКЗИ КриптоПРО CSP на чистую машину без драйверов от токенов и подключить токен JaCarta ГОСТ. ОС Windows 7 обнаружит токен JaCarta ГОСТ как «Устройство чтения смарт-карт Microsoft Usbccid (WUDF)». теперь можно попробовать создать ключ на токене и скопировать его в реестр компьютера. Весь функционал СКЗИ успешно отработает.
Как сделать, чтобы все было хорошо?
Чтобы с помощью продуктов ООО “КРИПТО-ПРО” реализовать технологию ФКН, необходимо:
1. Купить специальную версию библиотеки СКЗИ: — для Рутокен ЭЦП — СКЗИ КриптоПРО Рутокен CSP. — для JaCarta ГОСТ – СКЗИ КриптоПро ФКН CSP.
2. Одновременно с библиотекой СКЗИ необходимо приобрести специально подготовленные токены, содержащие в себе программные части (апплеты), с которыми умеет работать КриптоПРО Рутокен CSP или КриптоПро ФКН CSP соответственно.
Получается, что Рутокен ЭЦП и JaCarta ГОСТ не являются токенами с неизвлекаемым ключом?
Опять нет. Данные устройства могут реализовывать функционал ФКН (но, возможно, в меньшем объеме, чем при использовании их совместно с СКЗИ КриптоПРО), но для этого нужен софт, который умеет работать с апплетами размещенными на токенах. Таким софтом может быть КриптоАРМ Стандарт 5 Плюс. Он это умеет. При генерации ключевой пары в мастере КриптоАРМ можно выбрать криптопровайдер, который будет использоваться, например, Rutoken ECP или eToken GOST. Это и позволит использовать токен как ФКН.
На устройстве Рутокен могут храниться сертификаты, за которые вы или ваша компания заплатили деньги. Такие сертификаты помогают решать следующие задачи: сдавать электронную отчетность; участвовать в торгах; продавать алкоголь; осуществлять безопасный доступ к компьютеру, банковской системе или имеют другое применение.
Прежде чем удалить сертификат (ключевую пару, личный сертификат) удостоверьтесь в том, что он не понадобится вам позже, так как после удаления восстановить его невозможно.
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата) из памяти устройства Рутокен необходимо:
Определение криптопровайдера или формата сертификата (ключевой пары, личного сертификата)
Перед удалением сертификата (ключевой пары, личного сертификата) необходимо определить его криптопровайдер или формат.
Для определения криптопровайдера или формата:
Сообщение в Панели управления Рутокен
Криптопровайдер или формат
Раздел
Рутокен Плагин или PKCS#11
Запись имени контейнера (КриптоПро CSP, ViPNet CSP)
Так как удаление контейнеров КриптоПро CSP и ViPNet CSP реализуется не через Панель управления Рутокен, следует записать имена контейнеров, которые необходимо удалить. Это необходимо сделать, чтобы не ошибиться с выбором.
Для записи имени контейнера:
Удаление сертификата (ключевой пары, личного сертификата) КриптоПро CSP
После удаления сертификат (ключевую пару, личный сертификат) восстановить будет невозможно.
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата):
В окне для выбора контейнера щелкните по имени контейнера, который необходимо удалить.
Обязательно сверьте имя контейнера с записанными ранее символами.
Удаление сертификата (ключевой пары, личного сертификата) ViPNet CSP
После удаления сертификат (ключевую пару, личный сертификат) восстановить будет уже невозможно.
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата):
Щелкните по имени контейнера, который необходимо удалить.
Обязательно сверьте имя контейнера с записанным ранее символами
Удаление сертификата (ключевой пары, личного сертификата) Aktiv ruToken CSP
После удаления сертификат (ключевую пару, личный сертификат) восстановить будет невозможно.
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата):
Удаление сертификата (ключевой пары, личного сертификата) PKCS#11 или Рутокен Плагина
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата) PKCS#11 или Рутокен Плагина вам необходимо знать PIN-код Администратора устройства Рутокен.
После удаления сертификат (ключевую пару, личный сертификата) восстановить будет невозможно.
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата):
Удаление сертификата (ключевой пары, личного сертификата) ФСРАР
Для удаления сертификата (ключевой пары, личного сертификата):
Наше ООО получило (безвозмездно) от налоговой ЭП ЮЛ на ключевом носителе Рутокен ЭЦП 2.0 у которого в спецификациях (https://www.rutoken.ru/products/catalogue/id_81.html) сказано, что он «позволяет выполнять криптографические операции таким образом, что закрытая ключевая информация никогда не покидает пределы токена.»
Действительно, при попытке скопировать ключ с помощью оснастки «Панель управление Рутокен» или «КриптоПро CSP» появляется сообщение о невозможности экспорта ключа из-за установки соответствующего флага.
1. Как я могу быть уверен, что ключевая пара сформирована самим устройством токена, а не на компьютере сотрудника налоговой (что сразу же переводит ключ в статус скомпрометирован, так как я по умолчанию не доверяю «Леночке между декретами»)?
3. Хотелось бы услышать список причин, по которым признак «неизвлекаемости» ключа стал обязательным.
#2 Ответ от Ксения Шаврова 2021-07-19 17:33:04
Наше ООО получило (безвозмездно) от налоговой ЭП ЮЛ на ключевом носителе Рутокен ЭЦП 2.0 у которого в спецификациях (https://www.rutoken.ru/products/catalogue/id_81.html) сказано, что он «позволяет выполнять криптографические операции таким образом, что закрытая ключевая информация никогда не покидает пределы токена.»
Действительно, при попытке скопировать ключ с помощью оснастки «Панель управление Рутокен» или «КриптоПро CSP» появляется сообщение о невозможности экспорта ключа из-за установки соответствующего флага.
Далее отвечу по пунктам:
1. Как я могу быть уверен, что ключевая пара сформирована самим устройством токена, а не на компьютере сотрудника налоговой (что сразу же переводит ключ в статус скомпрометирован, так как я по умолчанию не доверяю «Леночке между декретами»)?
А вот тут не всегда. Например, «КриптоПро CSP» версии 5.0 R2 может успешно работать с неизвлекаемыми ключами PKCS, используя библиотеку rtpkcsecp и тогда ключи не извлекаются, а может работать с программными ключами и тогда токен будет в пассивном режиме хранить ключи на смарт-карте под PIN-кодом.
3. Хотелось бы услышать список причин, по которым признак «неизвлекаемости» ключа стал обязательным.
Требования к неизвлекаемости сейчас нет. Согласно требованиям УЦ ФНС есть требования к неэкспортируемости для повышения безопасности. Неэкспортируемые закрытые ключи обладают большей защищенностью, т.к. однажды записанный на ключевой носитель закрытый ключ не подлежит копированию при помощи штатных возможностей средства криптографической защиты информации. Неэкспортируемые закрытые ключи являются более надежным вариантом использования, поскольку получение доступа к такому закрытому ключу требует применения специальных средств и техники.
Исправление ошибки отсутствия в контейнере закрытого ключа сертификата ЭП
Из нашей статьи вы узнаете:
ЭЦП — довольно сложный цифровой продукт, обращение с которым в определенных ситуациях может потребовать некоторых навыков и знаний. Например, в ходе установки сертификатов ЭП посредством «КриптоПро» после выбора соответствующего ключевого контейнера нередко выдаются неприятные сообщения об ошибке вследствие отсутствия открытого шифровочного ключа, который необходим для обеспечения информационной безопасности, без чего система не будет принимать ЭЦП.
Такую ошибку несложно устранить без вызова специалиста или обращения в службу поддержки. Алгоритм действий, направленных на решение этой проблемы, приводится ниже.
Что может послужить причиной такой ошибки
Всплывающее окно со злополучным сообщением об ошибке появляется на экранах пользователей в тех случаях, если система не смогла обнаружить соответствующий ключ на носителе. Такая ситуация происходит при следующих действиях пользователей:
В целях устранения ошибки обычно бывает достаточно произвести корректную ручную переустановку сертификата.
Решение ошибки: отсутствие электронного сертификата в контейнере закрытого ключа
Для начала запускаем «КриптоПро» нажатием кнопки «Пуск». Затем выбираем «Настройку», в возникающем на мониторе окне заходим в опцию панели управления, далее «сервис – установить личный сертификат».
Далее, через кнопку «обзор» указываем путь, где сохранен открытый ключ – файл с расширением *.cert или *.crt
Жмём «Далее», в мастере установки сертификата мы увидим путь, который указывали до нашего сертификата.
Нам отображается информация, содержащаяся в открытом ключе на пользователя, жмём «далее»
В следующем окне можно воспользоваться двумя путями поиска нужного контейнера закрытого ключа:
В первом случае КриптоПро на основе данных из открытого ключа подберет закрытый, в случае с ручным поиском нужно будет знать название закрытого ключа, чтобы выбрать его для установки
Самый простой вариант выбрать автоматический поиск, затем после «обнаружения» необходимого контейнера, мы увидим заполненную строчку с его именем и после жмём «Далее»
Личный сертификат пользователя всегда устанавливается в хранилище «Личное», можно выбрать как вручную, так и КриптоПро может сделать это за вас по умолчанию, затем подтверждаем установку цепочки сертификатов и жмём «Далее»
В случае успешной установки КриптоПро выдаст окно с информацией об окончании процедуры и жмём «Готово»
Затем появится окно с подтверждением данной операции, жмём «ДА»
В следующем окне увидим информацию о том, что процесс окончен успешно. Сертификат установлен в контейнер закрытого ключа.
Особенности версий КриптоПро
С января 2019 года квалифицированные сертификаты могут выпускаться только по ГОСТ 2012, выпуск по другому ГОСТу прекращен. Мы об этом писали ранее в статье. Важно помнить, что версии криптопро на ГОСТ 2012 работают только с версии 4.0 и выше. Все старые версии КриптоПро, для нормальной работы, потребуется обновить или заменить на актуальную. Сделать это нужно не позднее 31 декабря 2019 года.
Токены PKCS#11: генерация ключевой пары и неизвлекаемость приватного ключа (Продолжение)
Итак, что такое ключевая пара?
Ключевая пара включает в себя два ключа:
Открытый ключ подписи вычисляется, как значение некоторой функции от закрытого ключа, но знание открытого ключа не дает возможности определить закрытый ключ.
И именно оно определяет длину закрытого/открытого ключей и корректность закрытого ключа:
— длина закрытого ключа 256 бит;
— длина закрытого ключа 512 бит. И так, открытый ключ получается из закрытого ключа.
А откуда берется закрытый ключ?
Для получения закрытого ключа сначала необходимо решить какой длины будет закрытый ключ (256 или 512 бит), затем определиться с криптопараметрами ключевой пары. Теперь берем датчик случайных чисел и получаем случайное число соответствующей длины. Собственно это случайное число и должно стать значением dзакрытого ключа (ключом подписи d). Это значение должно удовлетворять следующему правилу:
0 Нас интересуют атрибуты извлекаемости закрытого ключа.
Это прежде атрибут CKA_SENSITIVE, отвечающий за возможность получения значения закрытого ключа. Если значение атрибута CKA_SENSITIVE установлено в CK_TRUE, то закрытый ключ не может быть извлечен из токена в открытом виде. Второй атрибут CKA_EXTRACTABLE позволяет получать закрытый ключ в зашифрованном виде. Для этого его необходимо установить CK_TRUE.
Установка атрибута CKA_SENSITIVE в CK_TRUE, а атрибута CKA_EXTRACTABLE в CK_FALSE при генерации ключевой пары делает закрытый ключ абсолютно неизвлекаемым. Возможность определять является ли ключ экспортабельным имеется в браузере Redfox:
Кто-то скажет, — а что если изменить значения этих атрибутов. Как правило этого сделать нельзя, защиту понизить нельзя, также как «нельзя понижать градус». Точно также можно сделать неизвлекаемым закрытый ключ после его импорта на токен (если конечно токен/смарткарта разрешают импорт). После создания (или во время создания) объекта CKO_PRIVATE_KEY необходимо установить CKA_SENSITIVE=CK_TRUE, а атрибута CKA_EXTRACTABLE=CK_FALSE.
В последнем случае (при импорте) следует иметь в виду, что хотя закрытый ключ и стал неизвлекаемым, он появился со стороны (например, из PKCS#12), и гарантии, что нет еще где-то его дубликата нету.
Убедиться, что на токен/смарткарте находятся полноценные объекты PKCS#11 (CKO_PRIVATE_KEY, CKO_PUBLIC_KEY, CKO_CERTIFICATE), которые участвуют в криптографических операциях на самом токене удобно с помощью доступной для свободного скачивания утилиты p11conf:
Для того, чтобы посмотреть какие объекты находятся на токене достаточно выполнить команду вида:
Если такие объекты отсутствуют на токене, а говорят, что используется токен PKCS#11 с неизвлекаемым ключом, то это скорей всего не так. Скорей всего токен используется просто как флэшка с PIN-кодом, а сертификат и ключи хранятся как объекты CKO_DATA.
И наконец, для того, чтобы посмотреть не только какие типы объектов хранятся на токене, а объекты со всеми атрибутами необходимо использовать дополнительно флаг –d:
Все сказанное здесь справедливо для токена/смарткарты с интерфейсом PKCS#11, включая облачный токен.
В заключение напомним, что токены/смаркарты с интерфейсом PKCS#11 широко используются в проектах Mozilla (браузеры, почтовые клиенты), в браузерах Chrome от Google и других проектах. Если говорить о России, то токены/смаркарты с интерфейсом PKCS#11успешно используются для доступа на портал Госуслуг.
