Что такое контейнер сертификата
Установка корневого и личного сертификатов в КриптоПро
Из нашей статьи вы узнаете:
При работе с ЭЦП во время подписи документов может понадобиться установка нового сертификата с использованием «КриптоПро CSP» — например, когда у ЭЦП закончился срок, произошла смена главного бухгалтера или директора предприятия, либо необходима установка нового сертификата после оформления в удостоверяющем центре.
Для корректной работы может потребоваться установка личного и корневого сертификата в КриптоПро. Чтобы это сделать придерживайтесь следующей инструкции.
Установка личного сертификата
Для того чтобы установить сертификат с помощью «КриптоПро CSP», выполните следующий алгоритм:
Обратите внимание, что при установке система запоминает последний контейнер, с которого была проведена операция. Например, если вы установили личный сертификат из реестра вашего компьютера, а потом повторили процедуру с флешки, то при отсутствии последней система не сможет найти контейнер.
Как установить корневой сертификат КриптоПро
Для корректной работы сервера надо установить предварительно корневой сертификат в ваше хранилище. Для его получения необходим тестовый центр по сертификации продукта, куда можно попасть при наличии прав администратора. Также для предотвращения проблем необходимо добавить адрес интернет-сайта в список доверенных. Запросите сертификат, загрузив его из сертификационного центра. Чтобы его установить, откройте его и выполните следующие действия:
Если процесс пройдёт корректно, то корневой сертификат появится в хранилище среди доверенных центров.
Как установить контейнер закрытого ключа в реестр
После успешного копирования контейнера личный сертификат нужно установить в хранилище «Личные».
Ошибки при установке
Довольно распространённой проблемой при установке становится зависание компьютера. Обычно это связано с установкой нелицензионного ПО, наличием ошибок или отсутствием критических обновлений. Также проблемы могут возникнуть в следующих случаях:
Для корректной работы рекомендуем использовать только лицензионное ПО. Приобрести его и получить комплексную техническую поддержку можно в компании «Астрал-М». Мы входим в число официальных дилеров компании «КриптоПро», что подтверждает информация на сайте разработчика. Обращаясь в «Астрал-М», вы получаете:
Для приобретения электронной подписи или криптопровайдера заполните форму обратной связи, чтобы наш специалист связался с вами.
Читаем контейнер закрытого ключа КриптоПро средствами OpenSSL
Речь пойдет о файлах primary.key, masks.key и header.key, которые лежат в директории ххххх.000 на флешке. Данные файлы входят в состав криптоконтейнера закрытого ключа электронной подписи криптопровайдера КриптоПро, формат которого нигде не опубликован. Целью данной статьи является чтение контейнера и преобразование закрытого ключа в формат, который может быть прочитан в библиотеке OpenSSL. Долгое время было распространено ошибочное суждение, что достаточно сделать нечто вида (primary_key XOR masks_key) и мы получим закрытый ключ в чистом (raw) виде, однако забегая вперед, можно утверждать, что в КриптоПро было применено более сложное преобразование, в худшем случае состоящее из более чем 2000 (двух тысяч) операций хеширования.
Файл primary.key
Содержит 32 байта ключа в формате Asn1. Это только половина ключа, полный ключ получается при делении этого числа по модулю Q на маску. Поле, хранящее модуль Q в библиотеке OpenSSL имеет название order. Маска лежит в файле masks.key:
Файл masks.key
Содержит 32 байта маски ключа в формате Asn1, зашифрованного на ключе хранения pwd_key. Далее 12 байт «затравочной» информации для генерации ключа хранения pwd_key, если криптоконтейнер защищен паролем, то пароль также участвует в генерации ключа хранения.
Далее контрольная сумма (имитозащита) 4 байта. Контрольной информацией для простоты мы пользоваться не будем, общий контроль будет осуществляться путем генерации открытого ключа и сравнения первых 8 байт полученного ключа с соответствующим полем из файла header.key:
Файл header.key
Читаем закрытый ключ и конвертируем
Основную работу выполняют следующие 3 функции:
1. Создаем ключ хранения исходя из 12-ти байтовой «соли» и пароля.
2. Расшифровываем основной ключ на ключе хранения.
3. Делим ключ с маской на маску.
Но так как в библиотеке OpenSLL операция деления по модулю традиционно отсутствует, пользуемся операцией взятия обратного числа и умножением.
Сборка утилиты конвертирования ключа
Далее сборка исходников описана для Linux версии.
Версию для Windows можно скачать отсюда там же есть сертификаты и закрытый ключ для тестирования, для сборки потребуется бесплатный компилятор Borland C++ 5.5
Компиляция OpenSSL библиотеки
После скачивания и распаковки исходных текстов openssl в целевой директории выполняем команды:
Получаем готовую библиотеку libcrypto.a в текущей директории.
Также потребуются заголовочные файлы из директорий engines/ccgost и include.
Компиляция privkey.c
Формирование файла закрытого ключа private.key
Тестовый закрытый ключ в криптоконтейнере lp-9a0fe.000, сертификат открытого ключа signer.cer и другие файлы для тестирования можно взять отсюда
Получаем результат работы:
Cохраняем в private.key
Пользуемся закрытым ключом private.key для подписывания файла file.txt
Проверяем подпись
Все работает просто замечательно!
Спасибо за внимание. Это была моя первая статья на хабре.
Чем отличаются открытый и закрытый ключи ЭЦП?
При создании электронной цифровой подписи с помощью криптографических алгоритмов формируется ключевая пара — открытый и закрытый ключи. Расскажем подробно о том, что такое ключевая пара, чем отличаются части ЭЦП, какие функции они выполняют.
Открытый ключ ЭЦП
Эта часть ключевой пары представляет собой уникальный набор символов, который формируется криптопровайдером (средством криптографической защиты информации). Открытый ключ находится в сертификате проверки электронной подписи (в электронной и бумажной версии). Он доступен всем, так как используется для расшифровки ЭЦП. То есть с его помощью получатель подписанного электронного документа может идентифицировать и проверить ЭЦП. Удостоверяющие центры хранят выданные открытые ключи в специальном реестре.
Закрытый ключ ЭЦП
Это секретный уникальный набор символов, который также формируется криптопровайдером. Закрытый ключ необходим для формирования ЭЦП на электронном документе и хранится в зашифрованном виде на носителе (токене). Доступ к закрытому ключу имеет только владелец ЭЦП, он защищен PIN-кодом. Теоретически, скопировать закрытый ключ на другой носитель можно, но делать это рекомендуется, так как безопасность использования ЭЦП гарантирована только тогда, когда закрытый ключ существует в единственном экземпляре. Если носитель с закрытым ключом утерян, то в целях безопасности необходимо отозвать ЭЦП, чтобы злоумышленники не могли ей воспользоваться.
В ключевой паре открытая и закрытая части привязаны друг к другу.
Как найти и выгрузить ключи на компьютер?
Чаще всего появляется необходимость выгрузить открытый ключ, например, чтобы предоставить его контрагентам для проверки ЭЦП. На токене сертификат проверки ключа скрыт. Как его открыть? Сделать это можно через свойства браузера или программу КриптоПро CSP. Чтобы экспортировать ключ, в первую очередь необходимо подключить токен к компьютеру.
Через свойства браузера:
В ОС Windows необходимо открыть: «Пуск» — «Панель управления» — «Свойства браузера».
В появившемся окне выбрать вкладку «Содержание», а далее — «Сертификаты».
Появится список сертификатов, в котором следует выбрать нужный, а затем нажать кнопку «Экспорт».
Появится окно «Мастер экспорта сертификатов», где нужно выбрать «Не экспортировать закрытый ключ», если это не требуется.
Выбрать формат файла «Файлы в DER-кодировке X.509 (.CER)».
Выбрать место хранения ключа и сохранить.
Через КриптоПро CSP:
В ОС Windows надо перейти в «Пуск» — «Панель управления» — «КриптоПро CSP».
В открывшемся окне следует выбрать вкладку «Сервис» и нажать «Просмотреть сертификаты в контейнере».
Через кнопку «Обзор» нужно выбрать контейнер.
В окне «Сертификат для просмотра» следует нажать кнопку «Свойства» и на вкладке «Состав» нажать «Копировать в файл».
Далее порядок действий в окне «Мастер экспорта сертификатов» аналогичный: выбрать, нужно ли сохранять закрытый ключ, установить формат и определить место хранения.
Выгрузка закрытого ключа через свойства браузера выполняется по тому же алгоритму, что и в случае с открытым. Только в окне «Мастер экспорта сертификатов» нужно выбрать «Экспортировать закрытый ключ». А порядок действий при выгрузке из КриптоПро CSP следующий:
В ОС Windows нажать «Пуск» перейти на «Панель управления» и выбрать «КриптоПро CSP».
Далее — вкладка «Сервис» и кнопка «Скопировать контейнер».
Через кнопку «Обзор» нужно выбрать контейнер и подтвердить (потребуется ввести PIN-код).
Затем нужно ввести название копии закрытого ключа и нажать «Готово».
Далее нужно выбрать, куда будет записан ключ, установить пароль для обеспечения дополнительной защиты и подтвердить действия.
Ещё раз напомним, что экспортировать закрытый ключ без необходимости, не рекомендуется. Его может использовать любой, кто имеет доступ к компьютеру, на который он скопирован.
Заказав электронную цифровую подпись в СберКорус, вы сможете самостоятельно настроить компьютер для работы с ЭЦП, посмотрев видеоинструкцию. При возникновении сложностей мы поможем настроить компьютер бесплатно. А также в любое время проконсультируем по интересующим вопросам.
Варианты хранения криптографических ключей
Продолжает расти популярность решений на основе PKI — всё больше сайтов переходят на HTTPS, предприятия внедряют цифровые сертификаты для аутентификации пользователей и компьютеров, S/MIME доказывает свою состоятельность и для шифрования электронной почты, и как способ проверки источника сообщений для противодействия фишингу. Но шифрование и аутентификация в этих приложениях практически бессмысленны без правильного управления ключами.
Каждый раз при выдаче цифрового сертификата от центра сертификации (ЦС) или самоподписанного сертификата нужно сгенерировать пару из закрытого и открытого ключей. Согласно лучшим практикам, ваши секретные ключи должны быть защищены и быть, ну… секретными! Если кто-то их получит, то сможет, в зависимости от типа сертификата, создавать фишинговые сайты с сертификатом вашей организации в адресной строке, аутентифицироваться в корпоративных сетях, выдавая себя за вас, подписывать приложения или документы от вашего лица или читать ваши зашифрованные электронные письма.
Во многих случаях секретные ключи — личные удостоверения ваших сотрудников (и, следовательно, часть персональных данных организации), так что их защита приравнивается к защите отпечатков пальцев при использовании биометрических учётных данных. Вы же не позволите хакеру добыть отпечаток своего пальца? То же самое и с секретными ключами.
В этой статье мы обсудим варианты защиты и хранения закрытых ключей. Как вы увидите, эти варианты могут незначительно отличаться в зависимости от типа сертификата(ов) и от того, как вы его используете (например, рекомендации для сертификатов SSL/TLS отличаются от рекомендаций для сертификатов конечных пользователей).
Хранилища сертификатов/ключей в ОС и браузерах
Примеры: хранилище сертификатов Windows, связка ключей Mac OS
В некоторых операционных системах и браузерах есть хранилища сертификатов или ключей. Это программные базы данных, которые локально на вашем компьютере хранят пару из закрытого и открытого ключей как часть сертификата. Такое хранение ключей довольно популярно: многие приложения автоматически сразу ищут ключи здесь, и не нужно вручную каждый раз указывать файл сертификата, так что это довольно удобный вариант.
Ещё один плюс такого варианта — его довольно легко настраивать. Вы можете включить/отключить экспорт закрытого ключа, включить для него надёжную защиту (ввод пароля при каждом использовании сертификата), и можно создать резервные копии, если закрытый ключ экспортируется. Кроме того, при включении роуминга профилей в Windows сертификат привязывается к профилю и становится доступным при входе на другой компьютер с этим профилем.
Если решите выбрать такой вариант, то следует учесть несколько аспектов. Во-первых, даже если пометить закрытый ключ как неэкспортируемый, некоторые утилиты могут обойти эту защиту (то есть невозможность экспорта не гарантирована). Кроме того, если кто-то работал под вашей учётной записью, а вы не включили сильную защиту закрытого ключа (пароль при использовании сертификата), то они могут использовать ваш сертификат. Наконец, если ваш закрытый ключ помечен как экспортируемый, то кто-нибудь за вашим компьютером сможет экспортировать его. Даже если у вас включена защита секретного ключа, при экспорте пароль не спрашивается.
И последнее: Chrome и IE используют хранилище сертификатов Windows, в то время как у Firefox собственное хранилище сертификатов (от Mozilla). Это значит, что если вы импортируете сертификат в хранилище Windows, то Chrome и IE автоматически найдут его, а Firefox нет.
Типичные приложения:
Если решите сохранить файл на удалённом сервере, то следует особенно позаботиться об ограничении доступа к нему. Если кто-то получит доступ, то сможет использовать ваш сертификат. Аналогично, следует быть особенно осторожным с лёгким копированием и распространением этих файлов. Хотя это и большое удобство для вас, но одновременно и злоумышленнику будет просто сделать копию, если он получит доступ к вашему хранилищу ключей. Пароль закрытого ключа по-прежнему необходим для эффективного использования скопированного файла. Это еще одна причина, чтобы использовать надёжные пароли из 15-ти и больше символов, содержащие заглавные буквы, цифры и специальные символы. С этим вариантом хранения нужно учитывать ещё одну вещь: на конечного пользователя накладывается больше ответственности с точки зрения того, где находится файл и правильно ли он хранится.
Если вы не можете использовать криптографическое оборудование или хранилище ключей Windows (описано выше), но всё же хотите повысить безопасность (вместо того, чтобы просто разместить файл хранилища ключей на компьютере), то можно записать этот файл на флэшку, которая будет лежать в безопасном месте. Конечно, здесь теряется некоторое удобство, так что если нужно часто использовать подпись, то вы скорее захотите хранить файл локально для облегчения доступа.
Типичные приложения:
Криптографические токены и смарт-карты
Как вскользь упомянуто выше, можно повысить безопасность, если хранить секретный ключ на отдельном оборудовании. Но есть большая разница между использованием криптографических токенов или смарт-карт и стандартных флэш-накопителей. С криптографическим оборудованием ключ генерируется на самом оборудовании и не экспортируется. Закрытый ключ никогда не покидает устройство, что сильно затрудняет постороннему получение доступа и компрометацию.
С токеном каждый раз при использовании сертификата нужно вводить пароль. Это значит, что даже если кто-то получит ваш токен, ему всё равно понадобится пароль. Хранение ключа в токене означает, что вы можете безопасно использовать один и тот же сертификат на нескольких компьютерах без необходимости создания нескольких копий и прохождения процесса экспорта/импорта. Криптографическое оборудование соответствует FIPS, что требуется для некоторых отраслевых и государственных регламентов.
Конечно, есть некоторые другие соображения, которые следует иметь в виду, если вы решите выбрать такой вариант. Кроме дополнительных сложностей управления токенами, такой вариант может не работать с автоматическими сборками из-за требования ввести пароль при каждом использовании сертификата. Также нет никакого способа создать резервную копию сертификата, поскольку закрытый ключ не экспортируется (недостаток дополнительной безопасности). Наконец, в некоторых сценариях такой вариант хранения просто невозможен. Например, если специализированные устройства не поддерживают токены или смарт-карты. Или в ситуациях, когда сотрудники не имеют физического доступа к компьютеру, а работают с удалённых терминалов.
Типичные приложения:
Как правило, все варианты использования, перечисленные для хранилищ в ОС/браузере (подпись документов и кода, аутентификация клиента, Windows IIS), поддерживают крипто-токены или смарт-карты — если есть соответствующие драйверы. Однако это не всегда практично (например, в веб-серверах или автоматизированных системах сборки для подписи кода, которые будут требовать ввод пароля каждый раз при применении подписи).
Соответствие нормативным требованиям — одна из основных причин использования криптографических токенов.
Аппаратные криптографические модули (HSM)
HSM — ещё одно аппаратное решение для хранения ключей, особенно если вы не хотите полагаться на отдельные токены либо это кажется слишком обременительным. В то время как токены больше ориентированы на ручной ввод или отдельные приложения (например, подписание небольшого количества документов или кода, аутентификация в VPN или других сетях), то HSM предоставляют API, поддерживают автоматизированные рабочие процессы и автоматизированную сборку. Они также соответствуют требованиям FIPS и обычно обеспечивают более высокий рейтинг, чем токены.
Традиционно HSM — это локальные физические устройства, требующие квалифицированных ресурсов для управления и обеспечения базовых требований и SLA. Обслуживание HSM может оказаться дорогим и ресурсоёмким процессом, что в прошлом препятствовало распространению этой технологии. К счастью, в последние годы появились облачные модули HSM, которые предоставляют многие из преимуществ локальных HSM, не нуждаясь в локальном обслуживании.
Примером может служить знакомый многим сервис Key Vault в облаке Microsoft Azure, которое хранит криптографические ключи в облачном HSM от Microsoft. Если у вас небольшая организация, которая не позволит себе покупку и управление собственным HSM, то это отличное решение, которое интегрируется с публичными центрами сертификации, включая GlobalSign.
Если вы рассматриваете вариант с подписью документов, то недавно мы запустили новую службу Digital Signing Service, где тоже используется облачное хранилище HSM для закрытых ключей. Стоит отметить, что новая служба поддерживает индивидуальные подписи всех сотрудников. В прошлом в большинстве HSM-решений для подписи поддерживались только идентификаторы на уровне отделов или организаций (например, бухгалтерия, маркетинг, финансы), а не отдельных людей (например, Джон Доу). Следовательно, для работы на уровне отдельных сотрудников организациям приходилось разворачивать инфруструктуру токенов, которая, как мы отметили выше, может оказаться обременительной. С помощью этой новой службы цифровые подписи отдельных сотрудников внедряются без необходимости самостоятельно управлять HSM (и без риска потери токенов сотрудниками).
Типичные приложения:
Будущие методы хранения ключей
Мы рассмотрели основные варианты, которые использовались в течение многих лет. Но кажется, что ничто в мире информационной безопасности, в том числе и хранение ключей, не застраховано от влияния IoT, так что разрабатываются новые варианты.
По мере того как все больше и больше устройств подключаются к сети с необходимостью аутентификации и безопасного обмена данными, многие разработчики и производители обращаются к решениям на основе PKI. В свою очередь, это приводит к новым соображениям, требованиям и технологиям защиты закрытых ключей. Ниже приведены две тенденции, которые мы видим в этой области.
Доверенный платформенный модуль (TPM)
Модули TPM сами по себе не новы, но всё чаще их используют для защиты закрытых ключей. Доверенный платформенный модуль можно использовать для хранения (или переноса) корневого ключа и защиты дополнительных ключей, созданных приложением. Ключи приложений нельзя использовать без TPM, что делает его очень полезным методом аутентификации для оконечных точек, таких как ноутбуки, серверы и производители устройств Интернета вещей. В то время как многие ноутбуки уже поставляются с TPM, пока эта технология не слишком широко используется в корпоративном секторе. Однако в мире IoT они часто применяются для безопасной индентификации устройств как аппаратный корень доверия.
IoT создал проблему, когда много анонимно взаимодействующих устройств облегчают хакерам перехват сообщений или имперсонификацию устройств. Модуль TPM внедряется ещё на этапе производства для защиты криптографического ключа и, следовательно, для надёжной идентификации устройства.
Мы тесно сотрудничаем с Infineon для разработки решений Интернета вещей, сочетающих идентификацию устройств на основе PKI с корнями доверия на основе TPM. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с подтверждением концепции: «Безопасная аутентификация и управление оборудованием с помощью облачных служб сертификатов GlobalSign и OPTIGA TPM от Infineon.»
Физически неклонируемые функции (PUF)
Технология физически неклонируемых функций (PUF) — это сдвиг парадигмы в защите ключей. Вместо хранения ключей (с вероятностью физической атаки) они генерируются из уникальных физических свойств статической памяти SRAM конкретного чипа и существуют только при включении питания. То есть вместо надёжного хранения закрытого ключа один и тот же ключ восстанавливается снова и снова по требованию (пока устройство не выйдет из строя). Этот ключ гарантированно уникален, потому что при генерации используется присущая неконтролируемая неупорядоченность в кремниевой структуре чипа.
Технология PUF в сочетании с доверенной средой исполнения (TEE) — привлекательное решение, если требуется недорогая, простая в интеграции и ультра-безопасная защита ключа. PUF вместе с PKI составляют исчерпывающее решение для идентификации.
Наш партнёр Intrinsic ID разработал такую систему подготовки ключа на основе SRAM PUF, которая производит уникальные, защищённые от подделки и копирования идентификаторы устройств на аппаратном уровне. Используя наши службы сертификации, мы переводим эти идентификаторы в цифровые удостоверения, добавляя возможности PKI. Таким образом, каждому устройству присваивается уникальная, защищённая от клонирования пара ключей, которая не хранится на устройстве в выключенном состоянии, но устройство способно воссоздать этот ключ по запросу. Это защищает от атаки на выключенное устройство.
Дополнительно о нашем совместном решении для идентификации
устройств Интернета вещей см. недавний вебинар: «Стойкие идентификаторы устройств с сертификатами на основе SRAM PUF».
Не теряйте (секретные) ключи от своей крепости!
Хранение закрытого ключа не должно быть чёрной магией. В конечном счёте, правильный вариант зависит от того, кто и для чего использует сертификаты, какие нормы приходится соблюдать, какова цена, текущее окружение и внутренние ресурсы. Надеюсь, эта статья поможет в вашем решении.
_______________________________________________________
АКЦИЯ GLOBALSIGN: Wildcard SSL + 1 ГОД В ПОДАРОК
Защитите все субдомены одним сертификатом!
Экономьте до 30 тысяч рублей при покупке сертификата Wildcard SSL на 2 года!
Промо-код: WC001HRFR
Акция действует для подписчиков блога GlobalSign до 15 июня 2018 г.
Дополнительную информацию вы можете получить у менеджеров GlobalSign по телефону: +7 (499) 678 2210 либо заполнив форму на сайте с указанием промо-кода.