Криптографические методы защиты информации. Средства криптографической защиты информации: виды и применение Виды криптографической защиты информации

П роблема защиты информации путем ее преобразования, исключающего ее прочтение посторонним лицом, волновала человеческий ум с давних времен. История криптографии — ровесница истории человеческого языка. Более того, первоначально письменность сама по себе была криптографической системой, так как в древних обществах ею владели только избранные. Священные книги Древнего Египта, Древней Индии тому примеры.

К риптографические методы защиты информации — это специальные методы шифрования, кодирования или иного преобразования информации, в результате которого ее содержание становится недоступным без предъявления ключа криптограммы и обратного преобразования. Криптографический метод защиты, безусловно, самый надежный метод защиты, так как охраняется непосредственно сама информация, а не доступ к ней (например, зашифрованный файл нельзя прочесть даже в случае кражи носителя). Данный метод защиты реализуется в виде программ или пакетов программ.

Современная криптография включает в себя четыре крупных раздела:

Симметричные криптосистемы . В симметричных криптосистемах и для шифрования, и для дешифрования используется один и тот же ключ. (Шифрование — преобразовательный процесс: исходный текст, который носит также название открытого текста, заменяется шифрованным текстом, дешифрование — обратный шифрованию процесс. На основе ключа шифрованный текст преобразуется в исходный);

Криптосистемы с открытым ключом . В системах с открытым ключом используются два ключа — открытый и закрытый, которые математически связаны друг с другом. Информация шифруется с помощью открытого ключа, который доступен всем желающим, а расшифровывается с помощью закрытого ключа, известного только получателю сообщения.(Ключ — информация, необходимая для беспрепятственного шифрования и дешифрования текстов.);

Электронная подпись . Системой электронной подписи. называется присоединяемое к тексту его криптографическое преобразование, которое позволяет при получении текста другим пользователем проверить авторство и подлинность сообщения.

Управление ключами . Это процесс системы обработки информации, содержанием которых является составление и распределение ключей между пользователями.

О сновные направления использования криптографических методов — передача конфиденциальной информации по каналам связи (например, электронная почта), установление подлинности передаваемых сообщений, хранение информации (документов, баз данных) на носителях в зашифрованном виде.

Требования к криптосистемам

П роцесс криптографического закрытия данных может осуществляться как программно, так и аппаратно. Аппаратная реализация отличается существенно большей стоимостью, однако ей присущи и преимущества: высокая производительность, простота, защищенность и т.д. Программная реализация более практична, допускает известную гибкость в использовании. Для современных криптографических систем защиты информации сформулированы следующие общепринятые требования:

зашифрованное сообщение должно поддаваться чтению только при наличии ключа;

число операций, необходимых для определения использованного ключа шифрования по фрагменту шифрованного сообщения и соответствующего ему открытого текста, должно быть не меньше общего числа возможных ключей;

число операций, необходимых для расшифровывания информации путем перебора всевозможных ключей должно иметь строгую нижнюю оценку и выходить за пределы возможностей современных компьютеров (с учетом возможности использования сетевых вычислений);

знание алгоритма шифрования не должно влиять на надежность защиты;

незначительное изменение ключа должно приводить к существенному изменению вида зашифрованного сообщения даже при использовании одного и того же ключа;

структурные элементы алгоритма шифрования должны быть неизменными;

дополнительные биты, вводимые в сообщение в процессе шифрования, должен быть полностью и надежно скрыты в шифрованном тексте;

длина шифрованного текста должна быть равной длине исходного текста;

не должно быть простых и легко устанавливаемых зависимостью между ключами, последовательно используемыми в процессе шифрования;

любой ключ из множества возможных должен обеспечивать надежную защиту информации;

алгоритм должен допускать как программную, так и аппаратную реализацию, при этом изменение длины ключа не должно вести к качественному ухудшению алгоритма шифрования.

Симметричные криптосистемы

В се многообразие существующих криптографических методов в симметричных криптосистемах можно свести к следующим 4 классам преобразований:

подстановка — символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствии с заранее определенным правилом;

перестановка — символы шифруемого текста переставляются по некоторому правилу в пределах заданного блока передаваемого текста;

аналитическое преобразование — шифруемый текст преобразуется по некоторому аналитическому правилу, например гаммирование — заключается в наложении на исходный текст некоторой псевдослучайной последовательности, генерируемой на основе ключа;

комбинированное преобразование — представляют собой последовательность (с возможным повторением и чередованием) основных методов преобразования, применяемую к блоку (части) шифруемого текста. Блочные шифры на практике встречаются чаще, чем “чистые” преобразования того или иного класса в силу их более высокой криптостойкости. Российский и американский стандарты шифрования основаны именно на этом классе.

Системы с открытым ключом

К ак бы ни были сложны и надежны криптографические системы — их слабое мест при практической реализации — проблема распределения ключей. Для того, чтобы был возможен обмен конфиденциальной информацией между двумя субъектами ИС, ключ должен быть сгенерирован одним из них, а затем каким-то образом опять же в конфиденциальном порядке передан другому. Т.е. в общем случае для передачи ключа опять же требуется использование какой-то криптосистемы. Для решения этой проблемы на основе результатов, полученных классической и современной алгеброй, были предложены системы с открытым ключом. Суть их состоит в том, что каждым адресатом ИС генерируются два ключа, связанные между собой по определенному правилу. Один ключ объявляется открытым, а другой закрытым. Открытый ключ публикуется и доступен любому, кто желает послать сообщение адресату. Секретный ключ сохраняется в тайне. Исходный текст шифруется открытым ключом адресата и передается ему. Зашифрованный текст в принципе не может быть расшифрован тем же открытым ключом. Дешифрование сообщения возможно только с использованием закрытого ключа, который известен только самому адресату. Криптографические системы с открытым ключом используют так называемые необратимые или односторонние функции, которые обладают следующим свойством: при заданном значении x относительно просто вычислить значение f(x), однако если y=f(x), то нет простого пути для вычисления значения x. Множество классов необратимых функций и порождает все разнообразие систем с открытым ключом. Однако не всякая необратимая функция годится для использования в реальных ИС. В самом определении необратимости присутствует неопределенность. Под необратимостью понимается не теоретическая необратимость, а практическая невозможность вычислить обратное значение используя современные вычислительные средства за обозримый интервал времени. Поэтому чтобы гарантировать надежную защиту информации, к системам с открытым ключом (СОК) предъявляются два важных и очевидных требования:

Преобразование исходного текста должно быть необратимым и исключать его восстановление на основе открытого ключа.

Определение закрытого ключа на основе открытого также должно быть невозможным на современном технологическом уровне. При этом желательна точная нижняя оценка сложности (количества операций) раскрытия шифра.

А лгоритмы шифрования с открытым ключом получили широкое распространение в современных информационных системах. Так, алгоритм RSA стал мировым стандартом де-факто для открытых систем. Вообще же все предлагаемые сегодня криптосистемы с открытым ключом опираются на один из следующих типов необратимых преобразований:

Разложение больших чисел на простые множители;
Вычисление логарифма в конечном поле;
Вычисление корней алгебраических уравнений.

З десь же следует отметить, что алгоритмы криптосистемы с открытым ключом (СОК) можно использовать в следующих назначениях:

Как самостоятельные средства защиты передаваемых и хранимых данных.
Как средства для распределения ключей.

А лгоритмы СОК более трудоемки, чем традиционные криптосистемы. Поэтому часто на практике рационально с помощью СОК распределять ключи, объем которых как информации незначителен. А потом с помощью обычных алгоритмов осуществлять обмен большими информационными потоками. Один из наиболее распространенных — система с открытым ключом — RSA. Криптосистема RSA, разработанная в 1977 году и получила название в честь ее создателей: Рона Ривеста, Ади Шамира и Леонарда Эйдельмана. Они воспользовались тем фактом, что нахождение больших простых чисел в вычислительном отношении осуществляется легко, но разложение на множители произведения двух таких чисел практически невыполнимо. Доказано (теорема Рабина), что раскрытие шифра RSA эквивалентно такому разложению. Поэтому для любой длины ключа можно дать нижнюю оценку числа операций для раскрытия шифра, а с учетом производительности современных компьютеров оценить и необходимое на это время. Возможность гарантированно оценить защищенность алгоритма RSA стала одной из причин популярности этой СОК на фоне десятков других схем. Поэтому алгоритм RSA используется в банковских компьютерных сетях, особенно для работы с удаленными клиентами (обслуживание кредитных карточек).

Электронная подпись

В чем состоит проблема аутентификации данных? В конце обычного письма или документа исполнитель или ответственное лицо обычно ставит свою подпись. Подобное действие обычно преследует две цели. Во-первых, получатель имеет возможность убедиться в истинности письма, сличив подпись с имеющимся у него образцом. Во-вторых, личная подпись является юридическим гарантом авторства документа. Последний аспект особенно важен при заключении разного рода торговых сделок, составлении доверенностей, обязательств и т.д. Если подделать подпись человека на бумаге весьма непросто, а установить авторство подписи современными криминалистическими методами — техническая деталь, то с подписью электронной дело обстоит иначе. Подделать цепочку битов, просто ее скопировав, или незаметно внести нелегальные исправления в документ сможет любой пользователь. С широким распространением в современном мире электронных форм документов (в том числе и конфиденциальных) и средств их обработки особо актуальной стала проблема установления подлинности и авторства безбумажной документации. В разделе криптографических систем с открытым ключом было показано, что при всех преимуществах современных систем шифрования они не позволяют обеспечить аутентификацию данных. Поэтому средства аутентификации должны использоваться в комплексе и криптографическими алгоритмами.

Управление ключами

К роме выбора подходящей для конкретной ИС криптографической системы, важная проблема — управление ключами. Как бы ни была сложна и надежна сама криптосистема, она основана на использовании ключей. Если для обеспечения конфиденциального обмена информацией между двумя пользователями процесс обмена ключами тривиален, то в ИС, где количество пользователей составляет десятки и сотни управление ключами — серьезная проблема. Под ключевой информацией понимается совокупность всех действующих в ИС ключей. Если не обеспечено достаточно надежное управление ключевой информацией, то завладев ею, злоумышленник получает неограниченный доступ ко всей информации. Управление ключами — информационный процесс, включающий в себя три элемента:

генерацию ключей;
накопление ключей;
распределение ключей.

Р ассмотрим, как они должны быть реализованы для того, чтобы обеспечить безопасность ключевой информации в ИС.

Генерация ключей

В самом начале разговора о криптографических методах было сказано, что не стоит использовать неслучайные ключи с целью легкости их запоминания. В серьезных ИС используются специальные аппаратные и программные методы генерации случайных ключей. Как правило используют датчики ПСЧ. Однако степень случайности их генерации должна быть достаточно высоким. Идеальным генераторами являются устройства на основе “натуральных” случайных процессов. Например случайным математическим объектом являются десятичные знаки иррациональных чисел, которые вычисляются с помощью стандартных математических методов.
5.3.5.2. Накопление ключей.

П од накоплением ключей понимается организация их хранения, учета и удаления. Поскольку ключ является самым привлекательным для злоумышленника объектом, открывающим ему путь к конфиденциальной информации, то вопросам накопления ключей следует уделять особое внимание. Секретные ключи никогда не должны записываться в явном виде на носителе, который может быть считан или скопирован. В достаточно сложной ИС один пользователь может работать с большим объемом ключевой информации, и иногда даже возникает необходимость организации мини-баз данных по ключевой информации. Такие базы данных отвечают за принятие, хранение, учет и удаление используемых ключей. Итак, каждая информация об используемых ключах должна храниться в зашифрованном виде. Ключи, зашифровывающие ключевую информацию называются мастер-ключами. Желательно, чтобы мастер-ключи каждый пользователь знал наизусть, и не хранил их вообще на каких-либо материальных носителях. Очень важным условием безопасности информации является периодическое обновление ключевой информации в ИС. При этом переназначаться должны как обычные ключи, так и мастер-ключи. В особо ответственных ИС обновление ключевой информации желательно делать ежедневно. Вопрос обновления ключевой информации связан и с третьим элементом управления ключами — распределением ключей.

Распределение ключей

Р аспределение ключей — самый ответственный процесс в управлении ключами. К нему предъявляются два требования:

Оперативность и точность распределения;
Скрытность распределяемых ключей.

В последнее время заметен сдвиг в сторону использования криптосистем с открытым ключом, в которых проблема распределения ключей отпадает. Тем не менее распределение ключевой информации в ИС требует новых эффективных решений. Распределение ключей между пользователями реализуются двумя разными подходами:

Путем создания одного ли нескольких центров распределения ключей. Недостаток такого подхода состоит в том, что в центре распределения известно, кому и какие ключи назначены и это позволяет читать все сообщения, циркулирующие в ИС. Возможные злоупотребления существенно влияют на защиту.

Прямой обмен ключами между пользователями информационной системы. В этом случае проблема состоит в том, чтобы надежно удостоверить подлинность субъектов. Для обмена ключами можно использовать криптосистемы с открытым ключом, используя тот же алгоритм RSA.

В качестве обобщения сказанного о распределении ключей следует сказать следующее. Задача управления ключами сводится к поиску такого протокола распределения ключей, который обеспечивал бы:

возможность отказа от центра распределения ключей;

взаимное подтверждение подлинности участников сеанса;

подтверждение достоверности сеанса механизмом запроса-ответа, использование для этого программных или аппаратных средств;

использование при обмене ключами минимального числа сообщений.

Реализация криптографических методов

П роблема реализации методов защиты информации имеет два аспекта:

разработку средств, реализующих криптографические алгоритмы;

методику использования этих средств.

К аждый из рассмотренных криптографических методов могут быть реализованы либо программным, либо аппаратным способом. Возможность программной реализации обуславливается тем, что все методы криптографического преобразования формальны и могут быть представлены в виде конечной алгоритмической процедуры. При аппаратной реализации все процедуры шифрования и дешифрования выполняются специальными электронными схемами. Наибольшее распространение получили модули, реализующие комбинированные методы. Большинство зарубежных серийных средств шифрования основано на американском стандарте DES. Отечественные же разработки, такие как, например, устройство КРИПТОН, использует отечественный стандарт шифрования. Основным достоинством программных методов реализации защиты является их гибкость, т.е. возможность быстрого изменения алгоритмов шифрования. Основным же недостатком программной реализации является существенно меньшее быстродействие по сравнению с аппаратными средствами (примерно в 10 раз). В последнее время стали появляться комбинированные средства шифрования, так называемые программно-аппаратные средства. В этом случае в компьютере используется своеобразный “криптографический сопроцессор” — вычислительное устройство, ориентированное на выполнение криптографических операций (сложение по модулю, сдвиг и т.д.). Меняя программное обеспечения для такого устройства, можно выбирать тот или иной метод шифрования. Такой метод объединяет в себе достоинства программных и аппаратных методов.

Т аким образом, выбор типа реализации криптозащиты для конкретной ИС в существенной мере зависит от ее особенностей и должен опираться на всесторонний анализ требований, предъявляемых к системе защиты информации.

Идентификация и аутентификация

И дентификацию и аутентификацию можно считать основой программно-технических средств безопасности. Идентификация и аутентификация — это первая линия обороны, «проходная» информационного пространства организации.

И дентификация позволяет субъекту — пользователю или процессу, действующему от имени определенного пользователя, назвать себя, сообщив свое имя. Посредством аутентификации вторая сторона убеждается, что субъект действительно тот, за кого себя выдает. В качестве синонима слова «аутентификация» иногда используют сочетание «проверка подлинности». Субъект может подтвердить свою подлинность, если предъявит по крайней мере одну из следующих сущностей:

нечто, что он знает: пароль, личный идентификационный номер, криптографический ключ и т.п.;
нечто, чем он владеет: личную карточку или иное устройство аналогичного назначения;
нечто, что является частью его самого: голос, отпечатки пальцев и т.п., то есть свои биометрические характеристики;
нечто, ассоциированное с ним, например координаты.

Г лавное достоинство парольной аутентификации — простота и привычность. Пароли давно встроены в операционные системы и иные сервисы. При правильном использовании пароли могут обеспечить приемлемый для многих организаций уровень безопасности. Тем не менее по совокупности характеристик их следует признать самым слабым средством проверки подлинности. Надежность паролей основывается на способности помнить их и хранить в тайне. Ввод пароля можно подсмотреть. Пароль можно угадать методом грубой силы, используя, быть может, словарь. Если файл паролей зашифрован, но доступен на чтение, его можно перекачать к себе на компьютер и попытаться подобрать пароль, запрограммировав полный перебор.

П ароли уязвимы по отношению к электронному перехвату — это наиболее принципиальный недостаток, который нельзя компенсировать улучшением администрирования или обучением пользователей. Практически единственный выход — использование криптографии для шифрования паролей перед передачей по линиям связи.

Т ем не менее, следующие меры позволяют значительно повысить надежность парольной защиты:

наложение технических ограничений (пароль должен быть не слишком коротким, он должен содержать буквы, цифры, знаки пунктуации и т.п.);

управление сроком действия паролей, их периодическая смена;

ограничение доступа к файлу паролей;

ограничение числа неудачных попыток входа в систему, что затруднит применение метода грубой силы;

обучение и воспитание пользователей;

использование программных генераторов паролей, которые, основываясь на несложных правилах, могут порождать только благозвучные и, следовательно, запоминающиеся пароли.

П еречисленные меры целесообразно применять всегда, даже если наряду с паролями используются другие методы аутентификации, основанные, например, на применении токенов.

Т окен — это предмет или устройство, владение которым подтверждает подлинность пользователя. Различают токены с памятью (пассивные, которые только хранят, но не обрабатывают информацию) и интеллектуальные токены (активные).

С амой распространенной разновидностью токенов с памятью являются карточки с магнитной полосой. Для использования подобных токенов необходимо устройство чтения, снабженное также клавиатурой и процессором. Обычно пользователь набирает на этой клавиатуре свой личный идентификационный номер, после чего процессор проверяет его совпадение с тем, что записано на карточке, а также подлинность самой карточки. Таким образом, здесь фактически применяется комбинация двух способов защиты, что существенно затрудняет действия злоумышленника.

Н еобходима обработка аутентификационной информации самим устройством чтения, без передачи в компьютер — это исключает возможность электронного перехвата.

И ногда (обычно для физического контроля доступа) карточки применяют сами по себе, без запроса личного идентификационного номера.

К ак известно, одним из самых мощных средств в руках злоумышленника является изменение программы аутентификации, при котором пароли не только проверяются, но и запоминаются для последующего несанкционированного использования.

И нтеллектуальные токены характеризуются наличием собственной вычислительной мощности. Они подразделяются на интеллектуальные карты, стандартизованные ISO и прочие токены. Карты нуждаются в интерфейсном устройстве, прочие токены обычно обладают ручным интерфейсом (дисплеем и клавиатурой) и по внешнему виду напоминают калькуляторы. Чтобы токен начал работать, пользователь должен ввести свой личный идентификационный номер.

П о принципу действия интеллектуальные токены можно разделить на следующие категории:

Статический обмен паролями: пользователь обычным образом доказывает токену свою подлинность, затем токен проверяется компьютерной системой;

Динамическая генерация паролей: токен генерирует пароли, периодически изменяя их. Компьютерная система должна иметь синхронизированный генератор паролей. Информация от токена поступает по электронному интерфейсу или набирается пользователем на клавиатуре терминала;

Запросно-ответные системы: компьютер выдает случайное число, которое преобразуется криптографическим механизмом, встроенным в токен, после чего результат возвращается в компьютер для проверки. Здесь также возможно использование электронного или ручного интерфейса. В последнем случае пользователь читает запрос с экрана терминала, набирает его на клавиатуре токена (возможно, в это время вводится и личный номер), а на дисплее токена видит ответ и переносит его на клавиатуру терминала.

Управление доступом

С редства управления доступом позволяют специфицировать и контролировать действия, которые субъекты — пользователи и процессы могут выполнять над объектами — информацией и другими компьютерными ресурсами. Речь идет о логическом управлении доступом, который реализуется программными средствами. Логическое управление доступом — это основной механизм многопользовательских систем, призванный обеспечить конфиденциальность и целостность объектов и, до некоторой степени, их доступность путем запрещения обслуживания неавторизованных пользователей. Задача логического управления доступом состоит в том, чтобы для каждой пары (субъект, объект) определить множество допустимых операций, зависящее от некоторых дополнительных условий, и контролировать выполнение установленного порядка. Простой пример реализации таких прав доступа – какой-то пользователь (субъект) вошедший в информационную систему получил право доступа на чтение информации с какого-то диска(объект), право доступа на модификацию данных в каком-то каталоге(объект) и отсутствие всяких прав доступа к остальным ресурсам информационной системы.

К онтроль прав доступа производится разными компонентами программной среды — ядром операционной системы, дополнительными средствами безопасности, системой управления базами данных, посредническим программным обеспечением (таким как монитор транзакций) и т.д.

Протоколирование и аудит

П од протоколированием понимается сбор и накопление информации о событиях, происходящих в информационной системе. Например — кто и когда пытался входить в систему, чем завершилась эта попытка, кто и какими информациоными ресурсами пользовался, какие и кем модифицировались информационные ресурсы и много других.

А удит — это анализ накопленной информации, проводимый оперативно, почти в реальном времени, или периодически.

Р еализация протоколирования и аудита преследует следующие главные цели:

обеспечение подотчетности пользователей и администраторов;
обеспечение возможности реконструкции последовательности событий;
обнаружение попыток нарушений информационной безопасности;
предоставление информации для выявления и анализа проблем.

Симметричное шифрование

Обычный подход – к документу применяется некий метод шифрования (ключ), после чего документ становится недоступен для чтения обычными средствами. Его может прочитать только тот, кто знает ключ (т.е. может применить адекватный метод). Аналогично происходит шифрование и ответного сообщения. Если в процессе обмена информацией для шифрования и чтения пользуются одним и тем же ключом, то такой криптографический процесс является симметричным.

Проблема – перед обменом надо выполнить передачу ключа.

Несимметричное шифрование

Используется не один, а два ключа. Компания для работы с клиентом создает два ключа: один – открытый (публичный) ключ, а другой – закрытый (личный) ключ. На самом деле это две «половинки» одного целого ключа, связанные друг с другом.

Ключи устроены так, что сообщение, зашифрованное одной половинкой, можно расшифровать только другой половинкой (не той, которой оно было закодировано).

Публичный ключ распространяется для широкого пользователя, закрытый (личный ключ) надежно хранится.

Ключ – это некая кодовая последовательность.

Проблема – можно реконструировать закрытый ключ.

Принцип достаточности защиты:

Он предполагает, что защита не абсолютна, и приемы ее снятия известны, но она все же достаточна для того, чтобы сделать это мероприятие целесообразным. При появлении иных средств, позволяющих-таки получить зашифрованную информацию в разумные сроки, изменяют принцип работы алгоритма, и проблема повторяется на более высоком уровне.

Область науки, посвященная исследованиям методов реконструкции закрытого ключа называется криптоанализом

Средняя продолжительность времени, необходимого для реконструкции закрытого ключа по его опубликованному открытому ключу, называется криптостойкостью алгоритма шифрования.

ЭЦП – документа позволяет получателю только удостовериться в истинности отправителя документа, но не проверить подлинность документа.

Создаются (с помощью специальной программы полученной от банка) два ключа: закрытый и публичный.

Публичный ключ передается банку. Если надо отправить поручение банку на операцию с расчетным счетом, оно кодируется публичным ключом банка, а своя подпись под ним кодируется собственным закрытым ключом.

Банк поступает наоборот. Он читает поручение с помощью своего закрытого ключа, а подпись – с помощью публичного ключа поручителя. Если подпись читаема, банк может быть уверен, что поручение отправили именно мы, и никто другой.

Средства криптографической защиты информации (СКЗИ)

"...Средство криптографической защиты информации (СКЗИ) - сертифицированные в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, аппаратные и (или) программные средства, обеспечивающие шифрование, контроль целостности и применение ЭЦП при обмене электронными документами;..."

Источник:

"Методические рекомендации по предоставлению организациям, осуществляющим производство и (или) оборот (за исключением импорта и розничной продажи) этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции на территории Российской Федерации, программных средств единой государственной автоматизированной информационной системы учета объема производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и их установки в технические средства фиксации и передачи информации об объеме производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции в единую государственную автоматизированную информационную систему учета объема производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции" (утв. Росалкогольрегулированием)

"...Средства криптографической защиты информации (СКЗИ) - совокупность программных и технических средств, реализующих криптографические преобразования с исходной информацией и функцию выработки и проверки электронной цифровой подписи..."

Источник:

Правления ПФ РФ от 26.01.2001 N 15 "О введении в системе Пенсионного фонда Российской Федерации криптографической защиты информации и электронной цифровой подписи" (вместе с "Регламентом регистрации и подключения юридических и физических лиц к системе электронного документооборота Пенсионного фонда Российской Федерации")

Официальная терминология . Академик.ру . 2012 .

Смотреть что такое "Средства криптографической защиты информации (СКЗИ)" в других словарях:

СКЗИ - средства криптографической защиты информации СКЗИ средство контроля защищенности информации Источник: http://pcweek.ru/?ID=476136 … Словарь сокращений и аббревиатур

Руководящий документ. Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения - Терминология Руководящий документ. Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения: 29. Администратор защиты Субъект доступа, ответственный за защиту автоматизированной системы от несанкционированного доступа к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

EToken - смарт карта и USB ключ eToken PRO, eToken NG FLASH, eToken NG OTP, eToken PRO (Java) и eToken PASS eToken (от англ. electronic электронный и англ. token признак, жетон) торговая марка для линейки персональных средств… … Википедия

OPTIMA-WorkFlow - В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из за отсутствия сносок. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники … Википедия - Аппаратное шифрование процесс шифрования, производимый при помощи специализированных вычислительных устройств. Содержание 1 Введение 2 Достоинства и недостатки аппаратного шифрования … Википедия

Криптографические методы защиты информации могут быть реализованы как программными, так и аппаратными средствами. Аппаратный шифратор или устройство криптографической защиты данных (УКЗД) представляет собой, чаще всего, плату расширения, вставляемую в разъем 18А или РС1 системной платы персонального компьютера (ПК) (рис. 3.21). Существуют и другие варианты реализации, например, в виде и8В-ключа с криптографическими функциями (рис. 3.22).

Производители аппаратных шифраторов обычно оснащают их различными дополнительными возможностями, среди которых:

Генерация случайных чисел, необходимых для получения криптографических ключей. Кроме того, многие криптографические алгоритмы используют их и для других целей, например, в алгоритме электронной цифровой подписи, ГОСТ Р 34.10-2001 при каждом вычислении подписи необходимо новое случайное число;

Рис. 3.21. Аппаратный шифратор в виде платы РС1:

1 - технологические разъемы; 2 - память для ведения журнала; 3 - переключатели режимов; 4 - многофункциональная память; 5 - блок управления и микропроцессор; 6- интерфейс РС1; 7- контроллер РС1; 8- ДСЧ; 9- интерфейсы для подключения ключевых носителей

Рис. 3.22.

контроль входа на компьютер. При включении ПК устройство требует от пользователя ввести персональную информацию (например, вставить устройство с закрытым ключом). Загрузка операционной системы будет разрешена только после того, как устройство опознает предъявленные ключи и сочтет их «своими». В противном случае придется вскрыть системный блок и изъять оттуда шифратор, чтобы загрузить операционную систему (однако информация на жестком диске ПК тоже может быть зашифрована);
контроль целостности файлов операционной системы для предотвращения злоумышленного изменения конфигурационных файлов и системных программ. Шифратор хранит в себе список всех важных файлов с заранее вычисленными для каждого из них контрольными хеш-значениями и, если при следующей загрузке ОС не совпадет с эталоном хеш-значение хотя бы одного из контролируемых файлов, компьютер будет блокирован.

Шифратор, выполняющий контроль входа на ПК и проверяющий целостность операционной системы, называют также «электронным замком» (см. парагр. 1.3).

На рис. 3.23 приведена типовая структура аппаратного шифратора. Рассмотрим функции его основных блоков:

блок управления - основной модуль шифратора. Обычно реализуется на базе микроконтроллера, при выборе которого главным является быстродействие и достаточное количество внутренних ресурсов, а также внешних портов для подключения всех необходимых модулей;
контроллер системной шины ПК (например, РС1), через который осуществляется основной обмен данными между УКЗД и компьютером;
энергонезависимое запоминающее устройство (ЗУ), реализуемое обычно на базе микросхем флэш-памяти. Оно должно быть достаточно емким (несколько мегабайт) и допускать большое число циклов записи. Здесь размещается программное обеспечение микроконтроллера, которое вы-

Рис. 3.23. Структура УКЗД полняется при инициализации устройства (когда шифратор перехватывает управление при загрузке компьютера);

память журнала аудита, также представляющая собой энергонезависимое ЗУ (во избежание возможных коллизий память для программ и память для журнала не должны объединяться);
шифропроцессор (или несколько подобных блоков) - специализированная микросхема или микросхема программируемой логики PLD (Programmable Logic Device), обеспечивающая выполнение криптографических операций (шифрование и расшифрование, вычисление и проверка ЭЦП, хэширование);
генератор случайных чисел, представляющий собой устройство, выдающее статистически случайный и непредсказуемый сигнал (так называемый белый шум). Это может быть, например, шумовой диод. Перед дальнейшим использованием в шифропроцессоре по специальным правилам белый шум преобразуется в цифровую форму;
блок ввода ключевой информации. Обеспечивает защищенное получение закрытых ключей с ключевого носителя и ввод идентификационной информации о пользователе, необходимой для его аутентификации;
блок коммутаторов, необходимых для отключения возможности работы с внешними устройствами (дисководами, CD- ROM, параллельным и последовательным портами, шиной USB и т. д.). Если пользователь работает с особо секретной информацией, УКЗД при входе на компьютер заблокирует все внешние устройства, включая даже сетевую карту.

Криптографические операции в УКЗД должны выполняться так, чтобы исключить несанкционированный доступ к сеансовым и закрытым ключам и возможность воздействия на результаты их выполнения. Поэтому шифропроцессор логически состоит из нескольких блоков (рис. 3.24):

вычислитель - набор регистров, сумматоров, блоков подстановки ит. п., связанных между собой шинами передачи данных. Предназначен для максимально быстрого выполнения криптографических операций. На вход вычислитель получает открытые данные, которые следует зашифровать (расшифровать) или подписать, и криптографический ключ;
блок управления - аппаратно реализованная программа, управляющая вычислителем. Если по какой-либо причине

Рис. 3.24.

программа изменится, его работа начнет давать сбои. Поэтому данная программа должна не только надежно храниться и устойчиво функционировать, но и регулярно проверять свою целостность. Описанный выше внешний блок управления тоже периодически посылает блоку управления контрольные задачи. На практике для большей уверенности в шифраторе устанавливают два шифропроцессора, которые постоянно сравнивают результаты своих криптографических операций (если они не совпадают, операция повторяется);

Буфер ввода-вывода необходим для повышения производительности устройства: пока шифруется первый блок данных, загружается следующий и т. д. То же самое происходит и на выходе. Такая конвейерная передача данных серьезно увеличивает скорость выполнения криптографических операций в шифраторе.

Есть еще одна задача обеспечения безопасности при выполнении шифратором криптографических операций: загрузка ключей в шифратор, минуя оперативную память компьютера, где их теоретически можно перехватить и даже имея подменить. Для этого УКЗД дополнительно содержит порты ввода-вывода (например, СОМ или USB), к которым напрямую подключаются разные устройства чтения ключевых носителей. Это могут быть любые смарт-карты, токены (специальные USB-ключи) или элементы Touch Memory (см. парагр. 1.3). Помимо прямого ввода ключей в УКЗД, многие из таких носителей обеспечивают и их надежное хранение - даже ключевой носитель без знания специального кода доступа (например, PIN-кода) нарушитель не сможет прочесть его содержимое.

Для того чтобы не возникало коллизий при одновременном обращении к шифратору разных программ, в компьютерной системе устанавливается специальное программное обеспечение

Рис. 3.25.

(ПО) управления шифратором (рис. 3.25). Такое ПО выдает команды через драйвер шифратора и передает шифратору данные, следя за тем, чтобы потоки информации от разных источников не пересекались, а также за тем, чтобы в шифраторе всегда находились нужные ключи. Таким образом, УКЗД выполняет два принципиально разных вида команд:
перед загрузкой операционной системы выполняются команды, находящиеся в памяти шифратора, которые осуществляют все необходимые проверки (например, идентификацию и аутентификацию пользователя) и устанавливают требуемый уровень безопасности (например, отключают внешние устройства);
после загрузки ОС (например, Vindows) выполняются команды, поступающие через ПО управления шифратором (шифровать данные, перезагружать ключи, вычислять случайные числа и т. д.).

Такое разделение необходимо из соображений безопасности - после выполнения команд первого блока, которые нельзя обойти, нарушитель уже не сможет совершить несанкционированные действия.

Еще одно назначение ПО управления шифратором - обеспечить возможность замены одного шифратора на другой (скажем, на более производительный или реализующий другие криптоалгоритмы), не меняя программного обеспечения. Это происходит аналогично, например, смене сетевой карты: шифратор поставляется вместе с драйвером, который позволяет программам выполнять стандартный набор криптографических функций в соответствии с каким-либо интерфейсом прикладного программирования (например, Сгур1оАР1).

Таким же образом можно заменить аппаратный шифратор на программный (например, на эмулятор шифратора). Для этого программный шифратор выполняют обычно в виде драйвера, предоставляющего тот же набор функций.

Впрочем, ПО управления шифратором нужно не всем УКЗД (в частности, шифратор для «прозрачного» шифрования-расшифрования всего жесткого диска ПК достаточно настроить один раз).

Для дополнительного обеспечения безопасности выполнения криптографических операций в УКЗД может применяться многоуровневая защита криптографических ключей симметричного шифрования, при которой случайный сеансовый ключ шифруется долговременным ключом пользователя, а тот, в свою очередь, главным ключом (рис. 3.26).

На этапе начальной загрузки в ключевую ячейку № 3 ЗУ шифратора заносится главный ключ. Но для трехуровневого шифрования необходимо получить еще два. Сеансовый ключ генерируется в результате запроса к генератору (датчику) случай-

Рис. 3.26. Шифрование файла с помощью УКЗД ных чисел (ДСЧ) шифратора на получение случайного числа, которое загружается в ключевую ячейку № 1, соответствующую сеансовому ключу. С его помощью шифруется содержимое файла и создается новый файл, хранящий зашифрованную информацию.

Далее у пользователя запрашивается долговременный ключ, который загружается в ключевую ячейку № 2 с расшифровкой посредством главного ключа, находящегося в ячейке № 3. Надежный шифратор должен иметь режим расшифровки одного ключа с помощью другого внутри шифропроцессора; в этом случае ключ в открытом виде вообще никогда «не покидает» шифратора. И наконец, сеансовый ключ зашифровывается с помощью долговременного ключа, находящегося в ячейке № 2, выгружается из шифратора и записывается в заголовок зашифрованного файла.

При расшифровке файла сначала с помощью долговременного ключа пользователя расшифровывается сеансовый ключ, а затем с его помощью восстанавливается информация.

В принципе можно использовать для шифрования и один ключ, но многоключевая схема имеет серьезные преимущества. Во-первых, снижается возможность атаки на долговременный ключ, так как он используется только для шифрования коротких сеансовых ключей. А это усложняет нарушителю криптоанализ зашифрованной информации с целью получения долговременного ключа. Во-вторых, при смене долговременного ключа можно очень быстро заново зашифровать файл: достаточно заново зашифровать сеансовый ключ со старого долговременного на новый. В-третьих, разгружается ключевой носитель, так как на нем хранится только главный ключ, а все долговременные ключи (а их может быть у пользователя несколько для различных целей) могут храниться в зашифрованном с помощью главного ключа виде даже на жестком диске ПК.

Шифраторы в виде ШВ-ключей (см. рис. 3.22) пока не могут стать полноценной заменой аппаратному шифратору для шины РС1 из-за низкой скорости шифрования. Однако у них есть несколько интересных особенностей. Во-первых, токен (ШВ-ключ) представляет собой не только аппаратный шифратор, но и носитель ключей шифрования, т. е. устройство «два в одном». Во-вторых, токены обычно соответствуют распространенным международным криптографическим стандартам (РКСБ #11, 1БО 7816, РС/8С и т. д.), и их можно использовать без дополнительной настройки в уже существующих программных средствах защиты информации (например, с их помощью можно проводить аутентификацию пользователей в ОС семейства Microsoft Windows). И наконец, цена такого шифратора в десятки раз ниже, чем классического аппаратного шифратора для шины PCI.

1.1. Настоящая Политика применения средств криптографической защиты информации (далее — Политика ) определяет порядок организации и обеспечения функционирования шифровальных (криптографических ) средств, предназначенных для защиты информации, не содержащей сведений, составляющих государственную тайну (далее – СКЗИ, криптосредство ) в случае их использования для обеспечения безопасности конфиденциальной информации и персональных данных при их обработке в информационных системах.

1.2. Настоящая Политика разработана во исполнение:

Федерального закона "О персональных данных " , нормативных актов Правительства РФ в области обеспечения безопасности персональных данных;
Федерального закона № 63-ФЗ "Об электронной подписи " ;
Приказа ФСБ РФ № 378 "Об утверждении Состава и содержания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных с использованием средств криптографической защиты информации, необходимых для выполнения установленных Правительством Российской Федерации требований к защите персональных данных для каждого из уровней защищенности " ;
Приказа ФАПСИ № 152 «Об утверждении Инструкции об организации и обеспечении безопасности хранения, обработки и передачи по каналам связи с использованием средств криптографической защиты информации с ограниченным доступом, не содержащей сведений, составляющих государственную тайну »;
Приказа ФСБ РФ N 66 «Об утверждении Положения о разработке, производстве, реализации и эксплуатации шифровальных (криптографических) средств защиты информации (Положение ПКЗ-2005) »;

1.3. Настоящая Политика распространяется на крипто средства, предназначенные для обеспечения безопасности конфиденциальной информации и персональных данных при их обработке в информационных системах;

1.4. Криптографические средства защиты информации (далее – СКЗИ ), реализующие функции шифрования и электронной подписи применяются для защиты электронных документов, передаваемых по общедоступным каналам связи, например, публичная сеть Интернет, либо по коммутируемым каналам связи.

1.5. Для обеспечения безопасности необходимо использовать СКЗИ, которые:

допускают встраивание в технологические процессы обработки электронных сообщений, обеспечивают взаимодействие с прикладным программным обеспечением на уровне обработки запросов на криптографические преобразования и выдачи результатов;
поставляются разработчиками с полным комплектом эксплуатационной документации, включая описание ключевой системы, правила работы с ней, а также обоснование необходимого организационно-штатного обеспечения;
поддерживают непрерывность процессов протоколирования работы СКЗИ и обеспечения целостности программного обеспечения для среды функционирования СКЗИ, представляющей собой совокупность технических и программных средств, совместно с которыми происходит штатное функционирование СКЗИ и которые способны повлиять на выполнение предъявляемых к СКЗИ требований;
сертифицированы уполномоченным государственным органом либо имеют разрешение ФСБ России.

1.6. СКЗИ, применяемые для защиты персональных данных, должны иметь класс не ниже КС2.

1.7. СКЗИ реализуются на основе алгоритмов, соответствующих национальным стандартам РФ, условиям договора с контрагентом.

1.8. СКЗИ, лицензии, сопутствующие ключевые документы, инструкции к СКЗИ приобретаются организацией самостоятельно или могут быть получены у сторонней организации, инициирующей защищенный документооборот.

1.9. СКЗИ, включая инсталляционные носители, ключевые документы, описания и инструкции к СКЗИ, составляют коммерческую тайну в соответствии с Положением о конфиденциальной информации.

Порядок применения СКЗИ

2.1. Установка и настройка средств криптографической защиты информации осуществляется в соответствии с эксплуатационной документацией, инструкциями ФСБ России, других организаций, участвующих в защищенном электронном документообороте. По окончании установки и настройки осуществляется проверка готовности СКЗИ к использованию с составлением заключений о возможности их эксплуатации и ввод СКЗИ в эксплуатацию.

Размещение и монтаж СКЗИ, а также другого оборудования, функционирующего с криптосредствами, в режимных помещениях должны свести к минимуму возможность неконтролируемого доступа посторонних лиц к указанным средствам. Техническое обслуживание такого оборудования и смена криптоключей осуществляются в отсутствие лиц, не допущенных к работе с данными СКЗИ. Необходимо предусмотреть организационно-технические меры, исключающие возможность использования СКЗИ посторонними лицами. Физическое размещение СКЗИ должно обеспечивать безопасность СКЗИ, предотвращение несанкционированного доступа к СКЗИ. Доступ лиц в помещения, где располагаются средства защиты, ограничивается в соответствии со служебной необходимостью и определяется списком, утвержденным директором.

Встраивание крипто средств класса КС1 и КС2 осуществляется без контроля со стороны ФСБ России (если этот контроль не предусмотрен техническим заданием на разработку (модернизацию) информационной системы ).

Встраивание криптосредств класса КС3, КВ1, КВ2 и КА1 осуществляется только под контролем со стороны ФСБ России.

Встраивание криптосредств класса КС1, КС2 или КС3 может осуществляться либо самим пользователем криптосредства при наличии соответствующей лицензии ФСБ России, либо организацией, имеющей соответствующую лицензию ФСБ России.

Встраивание криптосредства класса КВ1, КВ2 или КА1 осуществляется организацией, имеющей соответствующую лицензию ФСБ России.

Снятие СКЗИ с эксплуатации осуществляется при соблюдении процедур, обеспечивающих гарантированное удаление информации, несанкционированное использование которой может нанести ущерб бизнес — деятельности организации, и информации, используемой средствами обеспечения информационной безопасности, из постоянной памяти и с внешних носителей (за исключением архивов электронных документов и протоколов электронного взаимодействия, ведение и сохранность которых в течение определенного срока предусмотрены соответствующими нормативными и (или) договорными документами ) и оформляется Актом. СКЗИ уничтожают (утилизируют ) по решению владельца криптосредства, и с уведомлением организации, ответственной в соответствии за организацию поэкземплярного учета криптосредств.

Намеченные к уничтожению (утилизации ) СКЗИ подлежат изъятию из аппаратных средств, с которыми они функционировали. При этом криптосредства считаются изъятыми из аппаратных средств, если исполнена предусмотренная эксплуатационной и технической документацией к СКЗИ процедура удаления программного обеспечения криптосредств и они полностью отсоединены от аппаратных средств.

Пригодные для дальнейшего использования узлы и детали аппаратных средств общего назначения, не предназначенные специально для аппаратной реализации криптографических алгоритмов или иных функций СКЗИ, а также совместно работающее с криптосредствами оборудование (мониторы, принтеры, сканеры, клавиатура и т.п. ), разрешается использовать после уничтожения СКЗИ без ограничений. При этом информация, которая может оставаться в устройствах памяти оборудования (например, в принтерах, сканерах ), должна быть надежно удалена (стерта ).

2.2. Эксплуатация СКЗИ осуществляется лицами, назначенными приказом директора организации и прошедшими обучение работе с ними. При наличии двух и более пользователей СКЗИ обязанности между ними распределяются с учетом персональной ответственности за сохранность криптосредств, ключевой, эксплуатационной и технической документации, а также за порученные участки работы.

Пользователи криптосредств обязаны:

не разглашать информацию, к которой они допущены, в том числе сведения о СКЗИ и других мерах защиты;
не разглашать информацию о ключевых документах;
не допускать снятие копий с ключевых документов;
не допускать вывод ключевых документов на дисплей (монитор ) персонального компьютера или принтер;
не допускать записи на ключевой носитель посторонней информации;
не допускать установки ключевых документов в другие персональные компьютеры;
соблюдать требования к обеспечению безопасности информации, требования к обеспечению безопасности СКЗИ и ключевых документов к ним;
сообщать о ставших им известными попытках посторонних лиц получить сведения об используемых СКЗИ или ключевых документах к ним;
немедленно уведомлять о фактах утраты или недостачи СКЗИ, ключевых документов к ним, ключей от помещений, хранилищ, личных печатей и о других фактах, которые могут привести к разглашению защищаемой информации;
сдать СКЗИ, эксплуатационную и техническую документацию к ним, ключевые документы при увольнении или отстранении от исполнения обязанностей, связанных с использованием криптосредств.

Безопасность обработки информации с использованием СКЗИ обеспечивается:

соблюдением пользователями конфиденциальности при обращении со сведениями, которые им доверены или стали известны по работе, в том числе со сведениями о функционировании и порядке обеспечения безопасности применяемых СКЗИ и ключевых документах к ним;
точным выполнением пользователями СКЗИ требований к обеспечению безопасности информации;
надежным хранением эксплуатационной и технической документации к СКЗИ, ключевых документов, носителей информации ограниченного распространения;
своевременным выявлением попыток посторонних лиц получить сведения о защищаемой информации, об используемых СКЗИ или ключевых документах к ним;
немедленным принятием мер по предупреждению разглашения защищаемой информации, а также возможной ее утечки при выявлении фактов утраты или недостачи СКЗИ, ключевых документов к ним, удостоверений, пропусков, ключей от помещений, хранилищ, сейфов (металлических шкафов ), личных печатей и т.п.

При необходимости передачи по техническим средствам связи служебных сообщений ограниченного доступа, касающихся организации и обеспечения функционирования СКЗИ, указанные сообщения необходимо передавать только с использованием криптосредств. Передача по техническим средствам связи криптоключей не допускается, за исключением специально организованных систем с децентрализованным снабжением криптоключами.

СКЗИ подлежат учету с использованием индексов или условных наименований и регистрационных номеров. Перечень индексов, условных наименований и регистрационных номеров криптосредств определяется Федеральной службой безопасности Российской Федерации.

Используемые или хранимые СКЗИ, эксплуатационная и техническая документация к ним, ключевые документы подлежат поэкземплярному учету. Форма Журнала учета СКЗИ приведена в Приложении № 1, Журнала учета ключевых носителей в Приложении № 2 к настоящей Политике. При этом программные СКЗИ должны учитываться совместно с аппаратными средствами, с которыми осуществляется их штатное функционирование. Если аппаратные или аппаратно-программные СКЗИ подключаются к системной шине или к одному из внутренних интерфейсов аппаратных средств, то такие криптосредства учитываются также совместно с соответствующими аппаратными средствами.

Единицей поэкземплярного учета ключевых документов считается ключевой носитель многократного использования, ключевой блокнот. Если один и тот же ключевой носитель многократно используют для записи криптоключей, то его каждый раз следует регистрировать отдельно.

Все полученные экземпляры криптосредств, эксплуатационной и технической документации к ним, ключевых документов должны быть выданы под расписку в соответствующем журнале поэкземплярного учета пользователям криптосредств, несущим персональную ответственность за их сохранность.

Передача СКЗИ, эксплуатационной и технической документации к ним, ключевых документов допускается только между пользователями криптосредств и (или) ответственным пользователем криптосредств под расписку в соответствующих журналах поэкземплярного учета. Такая передача между пользователями криптосредств должна быть санкционирована.

Хранение инсталлирующих носителей СКЗИ, эксплуатационной и технической документации, ключевых документов осуществляется в шкафах (ящиках, хранилищах ) индивидуального пользования в условиях, исключающих бесконтрольный доступ к ним, а также их непреднамеренное уничтожение.

Аппаратные средства, с которыми осуществляется штатное функционирование СКЗИ, а также аппаратные и аппаратно-программные СКЗИ должны быть оборудованы средствами контроля за их вскрытием (опечатаны, опломбированы ). Место опечатывания (опломбирования ) криптосредств, аппаратных средств должно быть таким, чтобы его можно было визуально контролировать. При наличии технической возможности на время отсутствия пользователей криптосредств указанные средства необходимо отключать от линии связи и убирать в опечатываемые хранилища.

Внесение изменений в программное обеспечение СКЗИ и техническую документацию на СКЗИ осуществляется на основании полученных от производителя СКЗИ и документально подтвержденных обновлений с фиксацией контрольных сумм.

Эксплуатация СКЗИ предполагает ведение не менее двух резервных копий программного обеспечения и одной резервной копии ключевых носителей. Восстановление работоспособности СКЗИ в аварийных ситуациях осуществляется в соответствии с эксплуатационной документацией.

2.3. Изготовление ключевых документов из исходной ключевой информации осуществляют ответственные пользователи СКЗИ, применяя штатные криптосредства, если такая возможность предусмотрена эксплуатационной и технической документацией при наличии лицензии ФСБ России на деятельность по изготовлению ключевых документов для криптосредств.

Ключевые документы могут доставляться фельдъегерской (в том числе ведомственной ) связью или со специально выделенными ответственными пользователями криптосредств и сотрудниками при соблюдении мер, исключающих бесконтрольный доступ к ключевым документам во время доставки.

Для пересылки ключевых документов они должны быть помещены в прочную упаковку, исключающую возможность их физического повреждения и внешнего воздействия. На упаковках указывают ответственного пользователя для которых эти упаковки предназначены. На таких упаковках делают пометку «Лично». Упаковки опечатывают таким образом, чтобы исключалась возможность извлечения из них содержимого без нарушения упаковок и оттисков печати.

До первоначальной высылки (или возвращения ) адресату сообщают отдельным письмом описание высылаемых ему упаковок и печатей, которыми они могут быть опечатаны.

Для пересылки ключевых документов готовится сопроводительное письмо, в котором необходимо указывается: что посылается и в каком количестве, учетные номера документов, а также, при необходимости, назначение и порядок использования высылаемого отправления. Сопроводительное письмо вкладывают в одну из упаковок.

Полученные упаковки вскрывает только ответственный пользователь криптосредств, для которых они предназначены. Если содержимое полученной упаковки не соответствует указанному в сопроводительном письме или сама упаковка и печать — их описанию (оттиску ), а также если упаковка повреждена, в результате чего образовался свободный доступ к ее содержимому, то получатель составляет акт, который высылает отправителю. Полученные с такими отправлениями ключевые документы до получения указаний от отправителя применять не разрешается.

При обнаружении бракованных ключевых документов или криптоключей один экземпляр бракованного изделия следует возвратить изготовителю для установления причин происшедшего и их устранения в дальнейшем, а оставшиеся экземпляры хранить до поступления дополнительных указаний от изготовителя.

Получение ключевых документов должно быть подтверждено отправителю в соответствии с порядком, указанным в сопроводительном письме. Отправитель обязан контролировать доставку своих отправлений адресатам. Если от адресата своевременно не поступило соответствующего подтверждения, то отправитель должен направить ему запрос и принять меры к уточнению местонахождения отправлений.

Заказ на изготовление очередных ключевых документов, их изготовление и рассылку на места использования для своевременной замены действующих ключевых документов производится заблаговременно. Указание о вводе в действие очередных ключевых документов дается ответственным пользователем криптосредств только после поступления от них подтверждения о получении очередных ключевых документов.

Неиспользованные или выведенные из действия ключевые документы подлежат возвращению ответственному пользователю криптосредств или по его указанию должны быть уничтожены на месте.

Уничтожение криптоключей (исходной ключевой информации ) может производиться путем физического уничтожения ключевого носителя, на котором они расположены, или путем стирания (разрушения ) криптоключей (исходной ключевой информации ) без повреждения ключевого носителя (для обеспечения возможности его многократного использования ).

Криптоключи (исходную ключевую информацию ) стирают по технологии, принятой для соответствующих ключевых носителей многократного использования (дискет, компакт-дисков (CD-ROM), Data Key, Smart Card, Touch Memory и т.п. ). Непосредственные действия по стиранию криптоключей (исходной ключевой информации ), а также возможные ограничения на дальнейшее применение соответствующих ключевых носителей многократного использования регламентируются эксплуатационной и технической документацией к соответствующим СКЗИ, а также указаниями организации, производившей запись криптоключей (исходной ключевой информации ).

Ключевые носители уничтожают путем нанесения им неустранимого физического повреждения, исключающего возможность их использования, а также восстановления ключевой информации. Непосредственные действия по уничтожению конкретного типа ключевого носителя регламентируются эксплуатационной и технической документацией к соответствующим СКЗИ, а также указаниями организации, производившей запись криптоключей (исходной ключевой информации ).

Бумажные и прочие сгораемые ключевые носители уничтожают путем сжигания или с помощью любых бумагорезательных машин.

Ключевые документы уничтожаются в сроки, указанные в эксплуатационной и технической документации к соответствующим СКЗИ. Факт уничтожения оформляется в соответствующих журналах поэкземплярного учета.

Уничтожение по акту производит комиссия в составе не менее двух человек. В акте указывается что уничтожается и в каком количестве. В конце акта делается итоговая запись (цифрами и прописью) о количестве наименований и экземпляров уничтожаемых ключевых документов, инсталлирующих СКЗИ носителей, эксплуатационной и технической документации. Исправления в тексте акта должны быть оговорены и заверены подписями всех членов комиссии, принимавших участие в уничтожении. О проведенном уничтожении делаются отметки в соответствующих журналах поэкземплярного учета.

Криптоключи, в отношении которых возникло подозрение в компрометации, а также действующие совместно с ними другие криптоключи необходимо немедленно вывести из действия, если иной порядок не оговорен в эксплуатационной и технической документации СКЗИ. В чрезвычайных случаях, когда отсутствуют криптоключи для замены скомпрометированных, допускается, по решению ответственного пользователя криптосредств, согласованного с оператором, использование скомпрометированных криптоключей. В этом случае период использования скомпрометированных криптоключей должен быть максимально коротким, а защищаемая информация как можно менее ценной.

О нарушениях, которые могут привести к компрометации криптоключей, их составных частей или передававшихся (хранящихся ) с их использованием данных, пользователи криптосредств обязаны сообщать ответственному пользователю криптосредств.

Осмотр ключевых носителей многократного использования посторонними лицами не следует рассматривать как подозрение в компрометации криптоключей, если при этом исключалась возможность их копирования (чтения, размножения ).

В случаях недостачи, не предъявления ключевых документов, а также неопределенности их местонахождения ответственный пользователь принимает срочные меры к их розыску и локализации последствий компрометации ключевых документов.

Порядок управления ключевой системой

Регистрация лиц, обладающих правами по управлению ключами осуществляется в соответствии с эксплуатационной документацией на СКЗИ.

Управление ключами – информационный процесс, включающий в себя три элемента:

— генерацию ключей;

— накопление ключей;

— распределение ключей.

В информационных системах организации используются специальные аппаратные и программные методы генерации случайных ключей. Как правило, используются датчики псевдо случайных чисел (далее — ПСЧ ), с достаточно высокой степенью случайности их генерации. Вполне приемлемы программные генераторы ключей, которые вычисляют ПСЧ как сложную функцию от текущего времени и (или ) числа, введенного пользователем.

Под накоплением ключей понимается организация их хранения, учета и удаления.

Секретные ключи не должны записываться в явном виде на носителе, который может быть считан или скопирован.

Вся информация об используемых ключах должна храниться в зашифрованном виде. Ключи, зашифровывающие ключевую информацию, называются мастер-ключами. Мастер-ключи каждый пользователь должен знать наизусть, запрещается хранение их на каких-либо материальных носителях.

Для условия безопасности информации необходимо периодическое обновление ключевой информации в информационных системах. При этом переназначаются как обычные ключи, так и мастер-ключи.

При распределении ключей необходимо выполнить следующие требования:

— оперативность и точность распределения;

— скрытость распределяемых ключей.

Альтернативой является получение двумя пользователями общего ключа от центрального органа – центра распределения ключей (ЦРК), с помощью которого они могут безопасно взаимодействовать. Для организации обмена данными между ЦРК и пользователем последнему при регистрации выделяется специальный ключ, которым шифруются сообщения, передаваемые между ними. Каждому пользователю выделяется отдельный ключ.

УПРАВЛЕНИЕ КЛЮЧАМИ, ОСНОВАННОЕ НА СИСТЕМАХ С ОТКРЫТЫМ КЛЮЧОМ

До использования криптосистемы с открытым ключом для обмена обычными секретными ключами пользователи должны обменяться своими открытыми ключами.

Управление открытыми ключами может быть организовано с помощью оперативной или автономной службы каталогов, пользователи могут также обмениваться ключами непосредственно.

Мониторинг и контроль применения СКЗИ

Для повышения уровня безопасности при эксплуатации СКЗИ в системе следует реализовать процедуры мониторинга, регистрирующие все значимые события, состоявшиеся в процессе обмена электронными сообщениями, и все инциденты информационной безопасности. Описание и перечень данных процедур должны быть установлены в эксплуатационной документации на СКЗИ.

Контроль применения СКЗИ обеспечивает:

контроль соответствия настройки и конфигурирования средств защиты информации, а также технических и программных средств, способных повлиять на выполнение предъявляемых к средствам защиты информации требований, нормативной и технической документации;
контроль соблюдения правил хранения информации ограниченного доступа, используемой при эксплуатации средств защиты информации (в частности, ключевой, парольной и аутентифицирующей информации );
контроль возможности доступа посторонних лиц к средствам защиты информации, а также к техническим и программным средствам, способным повлиять на выполнение предъявляемых к средствам защиты информации требований;
контроль соблюдения правил реагирования на инциденты информационной информации (о фактах утраты, компрометации ключевой, парольной и аутентифицирующей информации, а также любой другой информации ограниченного доступа );
контроль соответствия технических и программных средств СКЗИ и документации на эти средства эталонным образцам (гарантии поставщиков или механизмы контроля, позволяющие установить самостоятельно такое соответствие );
контроль целостности технических и программных средств СКЗИ и документации на эти средства в процессе хранения и ввода в эксплуатацию этих средств (с использованием как механизмов контроля, описанных в документации на СКЗИ, так и с использованием организационных ).

Скачать ZIP файл (43052)

Пригодились документы - поставь «лайк»:

Средства криптографической защиты информации, или сокращенно СКЗИ, используются для обеспечения всесторонней защиты данных, которые передаются по линиям связи. Для этого необходимо соблюсти авторизацию и защиту электронной подписи, аутентификацию сообщающихся сторон с использованием протоколов TLS и IPSec, а также защиту самого канала связи при необходимости.

В России использование криптографических средств защиты информации по большей части засекречено, поэтому общедоступной информации касательно этой темы мало.

Методы, применяемые в СКЗИ

Авторизация данных и обеспечение сохранности их юридической значимости при передаче или хранении. Для этого применяют алгоритмы создания электронной подписи и ее проверки в соответствии с установленным регламентом RFC 4357 и используют сертификаты по стандарту X.509.
Защита конфиденциальности данных и контроль их целостности. Используется асимметричное шифрование и имитозащита, то есть противодействие подмене данных. Соблюдается ГОСТ Р 34.12-2015.
Защита системного и прикладного ПО. Отслеживание несанкционированных изменений или неверного функционирования.
Управление наиболее важными элементами системы в строгом соответствии с принятым регламентом.
Аутентификация сторон, обменивающихся данными.
Защита соединения с использованием протокола TLS.
Защита IP-соединений при помощи протоколов IKE, ESP, AH.

Подробным образом методы описаны в следующих документах: RFC 4357, RFC 4490, RFC 4491.

Механизмы СКЗИ для информационной защиты

Защита конфиденциальности хранимой или передаваемой информации происходит применением алгоритмов шифрования.
При установлении связи идентификация обеспечивается средствами электронной подписи при их использовании во время аутентификации (по рекомендации X.509).
Цифровой документооборот также защищается средствами электронной подписи совместно с защитой от навязывания или повтора, при этом осуществляется контроль достоверности ключей, используемых для проверки электронных подписей.
Целостность информации обеспечивается средствами цифровой подписи.
Использование функций асимметричного шифрования позволяет защитить данные. Помимо этого для проверки целостности данных могут быть использованы функции хеширования или алгоритмы имитозащиты. Однако эти способы не поддерживают определения авторства документа.
Защита от повторов происходит криптографическими функциями электронной подписи для шифрования или имитозащиты. При этом к каждой сетевой сессии добавляется уникальный идентификатор, достаточно длинный, чтобы исключить его случайное совпадение, и реализуется проверка принимающей стороной.
Защита от навязывания, то есть от проникновения в связь со стороны, обеспечивается средствами электронной подписи.
Прочая защита - против закладок, вирусов, модификаций операционной системы и т. д. - обеспечивается с помощью различных криптографических средств, протоколов безопасности, антивирусных ПО и организационных мероприятий.

Как можно заметить, алгоритмы электронной подписи являются основополагающей частью средства криптографической защиты информации. Они будут рассмотрены ниже.

Требования при использовании СКЗИ

СКЗИ нацелено на защиту (проверкой электронной подписи) открытых данных в различных информационных системах общего использования и обеспечения их конфиденциальности (проверкой электронной подписи, имитозащитой, шифрованием, проверкой хеша) в корпоративных сетях.

Персональное средство криптографической защиты информации используется для охраны персональных данных пользователя. Однако следует особо выделить информацию, касающуюся государственной тайны. По закону СКЗИ не может быть использовано для работы с ней.

Важно: перед установкой СКЗИ первым делом следует проверить сам пакет обеспечения СКЗИ. Это первый шаг. Как правило, целостность пакета установки проверяется путем сравнения контрольных сумм, полученных от производителя.

После установки следует определиться с уровнем угрозы, исходя из чего можно определить необходимые для применения виды СКЗИ: программные, аппаратные и аппаратно-программные. Также следует учитывать, что при организации некоторых СКЗИ необходимо учитывать размещение системы.

Классы защиты

Согласно приказу ФСБ России от 10.07.14 под номером 378, регламентирующему применение криптографических средств защиты информации и персональных данных, определены шесть классов: КС1, КС2, КС3, КВ1, КВ2, КА1. Класс защиты для той или иной системы определяется из анализа данных о модели нарушителя, то есть из оценки возможных способов взлома системы. Защита при этом строится из программных и аппаратных средств криптографической защиты информации.

АУ (актуальные угрозы), как видно из таблицы, бывают 3 типов:

Угрозы первого типа связаны с недокументированными возможностями в системном ПО, используемом в информационной системе.
Угрозы второго типа связаны с недокументированными возможностями в прикладном ПО, используемом в информационной системе.
Угрозой третьего типа называются все остальные.

Недокументированные возможности - это функции и свойства программного обеспечения, которые не описаны в официальной документации или не соответствуют ей. То есть их использование может повышать риск нарушения конфиденциальности или целостности информации.

Для ясности рассмотрим модели нарушителей, для перехвата которых нужен тот или иной класс средств криптографической защиты информации:

КС1 - нарушитель действует извне, без помощников внутри системы.
КС2 - внутренний нарушитель, но не имеющий доступа к СКЗИ.
КС3 - внутренний нарушитель, который является пользователем СКЗИ.
КВ1 - нарушитель, который привлекает сторонние ресурсы, например специалистов по СКЗИ.
КВ2 - нарушитель, за действиями которого стоит институт или лаборатория, работающая в области изучения и разработки СКЗИ.
КА1 - специальные службы государств.

Таким образом, КС1 можно назвать базовым классом защиты. Соответственно, чем выше класс защиты, тем меньше специалистов, способных его обеспечивать. Например, в России, по данным за 2013 год, существовало всего 6 организаций, имеющих сертификат от ФСБ и способных обеспечивать защиту класса КА1.

Используемые алгоритмы

Рассмотрим основные алгоритмы, используемые в средствах криптографической защиты информации:

ГОСТ Р 34.10-2001 и обновленный ГОСТ Р 34.10-2012 - алгоритмы создания и проверки электронной подписи.
ГОСТ Р 34.11-94 и последний ГОСТ Р 34.11-2012 - алгоритмы создания хеш-функций.
ГОСТ 28147-89 и более новый ГОСТ Р 34.12-2015 - реализация алгоритмов шифрования и имитозащиты данных.
Дополнительные криптографические алгоритмы находятся в документе RFC 4357.

Электронная подпись

Применение средства криптографической защиты информации невозможно представить без использования алгоритмов электронной подписи, которые набирают все большую популярность.

Электронная подпись - это специальная часть документа, созданная криптографическими преобразованиями. Ее основной задачей являются выявление несанкционированного изменения и определение авторства.

Сертификат электронной подписи - это отдельный документ, который доказывает подлинность и принадлежность электронной подписи своему владельцу по открытому ключу. Выдача сертификата происходит удостоверяющими центрами.

Владелец сертификата электронной подписи - это лицо, на имя которого регистрируется сертификат. Он связан с двумя ключами: открытым и закрытым. Закрытый ключ позволяет создать электронную подпись. Открытый ключ предназначен для проверки подлинности подписи благодаря криптографической связи с закрытым ключом.

Виды электронной подписи

По Федеральному закону № 63 электронная подпись делится на 3 вида:

обычная электронная подпись;
неквалифицированная электронная подпись;
квалифицированная электронная подпись.

Простая ЭП создается за счет паролей, наложенных на открытие и просмотр данных, или подобных средств, косвенно подтверждающих владельца.

Неквалифицированная ЭП создается с помощью криптографических преобразований данных при помощи закрытого ключа. Благодаря этому можно подтвердить лицо, подписавшее документ, и установить факт внесения в данные несанкционированных изменений.

Квалифицированная и неквалифицированная подписи отличаются только тем, что в первом случае сертификат на ЭП должен быть выдан сертифицированным ФСБ удостоверяющим центром.

Область использования электронной подписи

В таблице ниже рассмотрены сферы применения ЭП.

Активнее всего технологии ЭП применяются в обмене документами. Во внутреннем документообороте ЭП выступает в роли утверждения документов, то есть как личная подпись или печать. В случае внешнего документооборота наличие ЭП критично, так как является юридическим подтверждением. Стоит также отметить, что документы, подписанные ЭП, способны храниться бесконечно долго и не утрачивать своей юридической значимости из-за таких факторов, как стирающиеся подписи, испорченная бумага и т. д.

Отчетность перед контролирующими органами - это еще одна сфера, в которой наращивается электронный документооборот. Многие компании и организации уже оценили удобство работы в таком формате.

По закону Российской Федерации каждый гражданин вправе пользоваться ЭП при использовании госуслуг (например, подписание электронного заявления для органов власти).

Онлайн-торги - еще одна интересная сфера, в которой активно применяется электронная подпись. Она является подтверждением того факта, что в торгах участвует реальный человек и его предложения могут рассматриваться как достоверные. Также важным является то, что любой заключенный контракт при помощи ЭП приобретает юридическую силу.

Алгоритмы электронной подписи

Full Domain Hash (FDH) и Public Key Cryptography Standards (PKCS). Последнее представляет собой целую группу стандартных алгоритмов для различных ситуаций.
DSA и ECDSA - стандарты создания электронной подписи в США.
ГОСТ Р 34.10-2012 - стандарт создания ЭП в РФ. Данный стандарт заменил собой ГОСТ Р 34.10-2001, действие которого официально прекратилось после 31 декабря 2017 года.
Евразийский союз пользуется стандартами, полностью аналогичными российским.
СТБ 34.101.45-2013 - белорусский стандарт для цифровой электронной подписи.
ДСТУ 4145-2002 - стандарт создания электронной подписи в Украине и множество других.