КАК ПРОИСХОДИТ ЭЛЕКТРОННАЯ ПОДПИСЬ КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННАЯ ПОДПИСЬ

Как работает ЭЦП?

При заверении документа электронной цифровой подписью срабатывает определенный алгоритм:

Пусть имеются две стороны информационного обмена —  ,  , желающие обмениваться сообщениями конфиденциально, и третья сторона   (играющая роль удостоверяющего центра), которой доверяют   и  

регистрируется у   (посылает запрос на подпись), указывая данные о себе и свой   Сторона   посредством определенных механизмов «удостоверяет личность» стороны   и выдает стороне   сертификат  , устанавливающий соответствие между субъектом   и ключом  . Сертификат   содержит:

посылает стороне   свой сертификат     проверяет цифровую подпись  . Для этого

Если полученные хеши равны — ЭЦП корректна, а это подтверждает, что   действительно принадлежит  

Теперь  , зная открытый ключ   и зная, что он принадлежит именно  , может шифровать этим открытым ключом все последующие сообщения для   И только   сможет их расшифровать, так как   известен только  .

Управление открытыми ключами

Важной проблемой всей криптографии с открытым ключом, в том числе и систем ЭП, является управление открытыми ключами. Так как открытый ключ доступен любому пользователю, то необходим механизм проверки того, что этот ключ принадлежит именно своему владельцу. Необходимо обеспечить доступ любого пользователя к подлинному открытому ключу любого другого пользователя, защитить эти ключи от подмены злоумышленником, а также организовать отзы́в ключа в случае его компрометации.

Задача защиты ключей от подмены решается с помощью сертификатов. Сертификат позволяет удостоверить заключённые в нём данные о владельце и его открытый ключ подписью какого-либо доверенного лица. Существуют системы сертификатов двух типов: централизованные и децентрализованные. В децентрализованных системах путём перекрёстного подписывания сертификатов знакомых и доверенных людей каждым пользователем строится сеть доверия. В централизованных системах сертификатов используются центры сертификации, поддерживаемые доверенными организациями.

Центр сертификации формирует закрытый ключ и собственный сертификат, формирует сертификаты конечных пользователей и удостоверяет их аутентичность своей цифровой подписью. Также центр проводит отзы́в истекших и компрометированных сертификатов и ведёт базы (списки) выданных и отозванных сертификатов. Обратившись в сертификационный центр, можно получить собственный сертификат открытого ключа, сертификат другого пользователя и узнать, какие ключи отозваны.

Хранение закрытого ключа

Смарт-карта и USB-брелоки

Закрытый ключ является наиболее уязвимым компонентом всей криптосистемы цифровой подписи. Злоумышленник, укравший закрытый ключ пользователя, может создать действительную цифровую подпись любого электронного документа от лица этого пользователя. Поэтому особое внимание нужно уделять способу хранения закрытого ключа. Пользователь может хранить закрытый ключ на своем персональном компьютере, защитив его с помощью пароля. Однако такой способ хранения имеет ряд недостатков, в частности, защищённость ключа полностью зависит от защищённости компьютера, и пользователь может подписывать документы только на этом компьютере.

В настоящее время существуют следующие устройства хранения закрытого ключа:

Кража или потеря одного из таких устройств хранения может быть легко замечена пользователем, после чего соответствующий сертификат должен/может быть немедленно отозван.

Наиболее защищённый способ хранения закрытого ключа — хранение на смарт-карте. Для того, чтобы использовать смарт-карту, пользователю необходимо не только её иметь, но и ввести PIN-код, то есть, получается двухфакторная аутентификация. После этого подписываемый документ или его хеш передаётся в карту, её процессор осуществляет подписывание хеша и передаёт подпись обратно. В процессе формирования подписи таким способом не происходит копирования закрытого ключа, поэтому все время существует только единственная копия ключа. Кроме того, произвести копирование информации со смарт-карты немного сложнее, чем с других устройств хранения.

В соответствии с законом «Об электронной подписи», ответственность за хранение закрытого ключа владелец несёт сам.

Виды электронной подписи

Существует три вида ЭП, которые используют для различных ситуаций. Рассмотрим, какой может быть электронная подпись, понятие, виды и применение.

Сертификат открытого ключа

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 декабря 2022 года; проверки требуют 2 правки.

Сертификат открытого ключа (сертификат электронной подписи, сертификат ключа подписи, сертификат ключа проверки электронной подписи (согласно ст. 2 Федерального Закона от 06.04.2011 «Об электронной подписи» № 63-ФЗ)) — электронный или бумажный документ, содержащий открытый ключ, информацию о владельце ключа, области применения ключа, подписанный выдавшим его Удостоверяющим центром и подтверждающий принадлежность открытого ключа владельцу.

Открытый ключ может быть использован для организации защищённого канала связи с владельцем двумя способами:

Существует две модели организации инфраструктуры сертификатов: централизованная (PKI) и децентрализованная (реализуемая на основе т. н. сетей доверия), получившая наибольшее распространение в сетях PGP.

Как выбрать подходящую КЭП?

Существует множество тарифов сертификатов, предназначеных для различных нужд. Чтобы выбрать подходящую КЭП, следует учесть два важных параметра:

Частые вопросы

ЭЦП для ИП — что это?

Это квалифицированная электронная подпись, с помощью которой предприниматель может участвовать в торгах, подавать отчеты в ФНС, обмениваться электронными документами с госорганами.

ЭЦП — что это такое простыми словами?

Это электронная подпись гражданина или представителя бизнеса, с помощью которой можно подписывать документы и отправлять их онлайн в различные ведомства. Это аналог обычной подписи.

Криптопро ЭЦП — что это?

Это специальный плагин, который необходим для создания электронной подписи на онлайн-документах. Как им пользоваться — расскажут в удостоверяющем центре.

ЭЦП ИП и физического лица, разные или одинаковые?

Одинаковые. Единственное отличие — если ЭП оформляется ИП, в подпись вносится информация из ЕГРИП. В итоге, например, при наличии ЭЦП физлицо можно подать отчет в ФНС по ИП, которое оформлено на это же лицо. Но уже идет речь о разделении, возможно, вскоре так делать будет нельзя.

Сертификат ЭЦП — что это?

Электронный или бумажный документ, который несет информацию о владельце конкретной ЭЦП. Информация обо всех выданных сертификатах хранится в специальном реестре.

Закрытый ключ электронной цифровой подписи ЭЦП — это что?

Определенный набор символов, после введения которых и создается электронная подпись на документе. Доступ к закрытому ключу есть только у владельца ЭП.

УКЭП и ЭЦП это одно и тоже?

УКЭП — это вид ЭЦП. Это усиленная квалифицированная подпись, которая чаще всего и оформляется гражданами и предпринимателями, она имеет наибольшую юридическую силу.

Виды электронной цифровой подписи

Существует три вида ЭЦП:

Для чего стоит получить сертификат ЭЦП?

Широко применяемая в настоящее время технология электронной подписи основана на асимметричном шифровании с открытым ключом и опирается на следующие принципы:

Как проверить подлинность электронной цифровой подписи?

Как мы уже выяснили ранее, документ поступает к получателю в зашифрованном виде. И чтобы его посмотреть, необходим сертификат. Эта составляющая очень важна и является индивидуальной. Поэтому при получении подписанного вами документа адресат может удостовериться, что это именно вы заверили его, проверив сертификат. Сделать это очень просто:

Принцип работы электронной подписи

Электронная подпись работает по асимметричному принципу шифрования. То есть документ зашифровывается с помощью закрытого ключа, а расшифровывается с помощью открытого.

<img class="img-fluid" src="https://astral.ru/upload/iblock/817/7ead9ue8nkkllb5uoqq8a4eu9sh4np3x/%D0%A1%D1%85%D0%B5%D0%BC%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%83%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%20%D0%AD%D0%A6%D0%9F%20%D0%B8%20%D0%B5%D0%B5%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B8%20

.png» title=»»>

Объясним принцип работы ЭЦП на пальцах. Подписание документа производится в несколько этапов:

Закон об электронной подписи

Электронной подписи посвящен Федеральный Закон № 63 от 2011 года. Он отвечает за правовое регулирования создания и использование ЭЦП, рассказывает о принципах использования и видах подписи. Также в нем говорится об удостоверяющих центрах, которые создают и выдают ЭЦП.

В Статье 2 63-ФЗ раскрываются основные понятия, которые касаются этой подписи:

При оформлении электронной подписи в удостоверяющем центре гражданин или юрлицо получает инструкцию по использованию этого инструмента. Потребуется установка специальных программ на устройство, с которого будет применяться ЭЦП. Также может быть предложен выпуск отдельного переносного токена, который выглядит как флешка.

Наглядное объяснение принципа работы сертификатов открытого ключа на примере установки ПО от стороннего разработчика пользователем в Интернете

Сертификаты, как правило, используются для обмена зашифрованными данными в больших сетях. Криптосистема с открытым ключом решает проблему обмена секретными ключами между участниками безопасного обмена, однако не решает проблему доверия к открытым ключам. Предположим, что Алиса, желая получать зашифрованные сообщения, генерирует пару ключей, один из которых (открытый) она публикует каким-либо образом. Любой, кто желает отправить ей конфиденциальное сообщение, имеет возможность зашифровать его этим ключом, и быть уверенным, что только она (так как только она обладает соответствующим секретным ключом) сможет это сообщение прочесть. Однако описанная схема ничем не может помешать злоумышленнику Давиду создать пару ключей, и опубликовать свой открытый ключ, выдав его за ключ Алисы. В таком случае Давид сможет расшифровывать и читать, по крайней мере, ту часть сообщений, предназначенных Алисе, которые были по ошибке зашифрованы его открытым ключом.

Идея сертификата — это наличие третьей стороны, которой доверяют две другие стороны информационного обмена. Предполагается, что таких третьих сторон немного, и их открытые ключи всем известны каким-либо способом, например, хранятся в операционной системе или публикуются в журналах. Таким образом, подлог открытого ключа третьей стороны легко выявляется.

Сертификат открытого ключа выдаётся центром сертификации и состоит из таких полей как:

Цифровая подпись гарантирует невозможность подделки сертификата. Она является результатом криптографической хеш-функции от данных сертификата, зашифрованным закрытым ключом центра сертификации. Открытый ключ центра сертификации является общеизвестным, поэтому любой может расшифровать им цифровую подпись сертификата, затем вычислить хеш самостоятельно и сравнить, совпадают ли хеши. Если хеши совпадают — значит сертификат действительный и можно не сомневаться, что открытый ключ принадлежит именно тому, с кем мы собираемся устанавливать соединение.

Если Алиса сформирует сертификат со своим публичным ключом и этот сертификат будет подписан третьей стороной (например, Трентом), любой, доверяющий Тренту, сможет удостовериться в подлинности открытого ключа Алисы. В централизованной инфраструктуре в роли Трента выступает удостоверяющий центр. В сетях доверия Трент может быть любым пользователем, и следует ли доверять этому пользователю, удостоверившему ключ Алисы, решает сам отправитель сообщения.

Возможности электронной подписи

Чтобы понять, из чего состоит электронная подпись, разберёмся в её разновидностях.

Существуют разные электронные подписи: простая, усиленная неквалифицированная и усиленная квалифицированная. Возможности у них разные.

Усиленные неквалифицированная и квалифицированная подписи имеют больший уровень безопасности, потому что создаются с применением криптографии. Это позволяет использовать их в электронном документообороте, они приравниваются к рукописной подписи и печати организации.

Различие между квалифицированной и неквалифицированной подписями в том, что вторая требует предварительного заключения соглашения между участниками ЭДО. Также с помощью квалифицированной подписи можно отправлять электронную отчётность и участвовать в госзакупках.

Сокращённо электронную подпись называют ЭП или ЭЦП.

Из чего состоит ЭЦП?

Для заверения документов электронной цифровой подписью необходимо наличие 3 составляющих:

Как происходит подписание документа с помощью ЭЦП

Система подписания документов с помощью электронной подписи выглядит следующим образом:

Закрытый ключ электронной подписи хранят в памяти компьютера или физических носителях: USB-токенах и смарт-картах. Согласно закону «Об электронной подписи» 63-ФЗ, ответственность за хранение закрытого ключа несёт владелец.

Из чего состоит электронная подпись

В составе ЭП есть сертификат и пара ключей: закрытый используется для создания подписи, открытый — для её проверки. Это относится к квалифицированной электронной подписи.

Сертификат можно сравнить с цифровым паспортом организации или физического лица. Он содержит следующую информацию:

Для работы с электронной подписью нужен криптопровайдер — программа, с помощью которой осуществляют криптографические операции. Одним из самых популярных криптопровайдеров является «КриптоПро CSP» .

Электронную подпись хранят на токене — это физический носитель, напоминающий флеш-карту с USB-разъемом. Но в отличие от неё, токен имеет криптографическую защиту. Некоторые носители оборудованы встроенным криптопровайдером.

В России действуют свои криптографические стандарты. Использование их совместно с сертификатами описано в RFC4491: Using GOST with PKIX.

Существует несколько схем построения цифровой подписи:

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

Использование хеш-функций даёт следующие преимущества:

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

В связи с этим симметричные схемы имеют следующие преимущества:

Однако у симметричных ЭП есть и ряд недостатков:

Схема, поясняющая алгоритмы подписи и проверки

Асимметричные схемы ЭП относятся к криптосистемам с открытым ключом.

Но в отличие от асимметричных алгоритмов шифрования, в которых шифрование производится с помощью открытого ключа, а расшифровка — с помощью закрытого (расшифровать может только знающий секрет адресат), в асимметричных схемах цифровой подписи подписание производится с применением закрытого ключа, а проверка подписи — с применением открытого (расшифровать и проверить подпись может любой адресат).

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

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

Виды асимметричных алгоритмов

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

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

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

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

Перечень алгоритмов ЭП

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

Программы для работы и алгоритмы шифрования

С ЭЦП не получится работать сразу. Чтобы шифровать и подписывать документы, недостаточно только иметь сертификат и закрытый ключ, для работы нужно устанавливать специальные программы. С помощью этих программ, которые работают по определённому стандарту шифрования (в России — ГОСТ 34.10-2018), обеспечивается связь закрытого и открытого ключа с документами.

Расшифровка ЭЦП: электронная цифровая подпись. Данное понятие является устаревшим. Сегодня используется термин — электронная подпись, сокращённо ЭП.

Одной из самых популярных программ-криптопровайдеров в России является «КриптоПро CSP». С её помощью можно подписывать и шифровать документы, проверять сертификаты на подлинность, контролировать целостность соответствующего программного обеспечения.

ЭЦП и Федеральный закон №54-ФЗ

Электронная цифровая подпись помогает упростить работу с онлайн-кассами. Она позволяет:

Как происходит выдача ЭЦП

Если речь об ИП или юридическом лице, то часто свои услуги по оформлению электронной подписи предлагают обслуживающие банки. Сейчас вести бизнес без ЭЦП все сложнее.

Например, оформить ЭЦП можно через банк ВТБ. Если клиент находится на РКО, для него услуга оказывается бесплатной. Оформление проходит в офисе банка, клиенту при себе нужно иметь ИНН, СНИЛС и ОГРН. В налоговую ходить не надо, банк все зарегистрирует сам. Клиент по итогу получит токен с записанным сертификатом.

С ЭЦП предприниматель может удаленно подавать отчетность в ФНС, участвовать в торгах, пользоваться сервисами государственных органов, вести документооборот и пр.

Физическому лицу нужно обратиться в один из аккредитованных удостоверяющих центров. С их перечнем можно ознакомиться на сайте Министерства цифрового развития — актуальный файл на этой странице.

Например, гражданин может воспользоваться услугами компании Контур. Он подает заявку на сайте, ждет звонка менеджера. Клиенту выставляют счет и сообщают, какие документы нужно предоставить. Он загружает их в личный кабинет или предоставляет в офис удостоверяющего центра. Проверка и изготовление ЭЦП длятся 1-2 дня, после сертификат с инструкцией по установке или токен с записанным сертификатом выдаются в офисе или доставляются курьером.

Обратите внимание, ЭЦП выдается на определенный срок, например, на 1 год. После нужно платить за ее продление. Это актуально и для физлиц, и для предпринимателей.

Физлицо с помощью ЭЦП может заключать дистанционно договора ДДУ, заказывать выписки из ЕГРН, регистрировать недвижимость в собственность, регистрировать ИП или ООО, подавать документы на поступление в ВУЗ, подписывать трудовые договора, заключать брак и регистрировать развод, отправлять заявления на получение загранпаспорта и водительских прав и пр.

Открытый ключ и закрытый ключ

В состав электронной подписи обязательно входят два ключа: открытый и закрытый.

Открытый ключ представляет собой набор данных, который указывает на принадлежность определённому закрытому ключу и подтверждает его владельца, поэтому используется для проверки. Открытый ключ содержится также в сертификате.

Закрытый ключ доступен только его владельцу и используется для создания самой электронной подписи. Этот ключ неэкспортируем — он должен быть защищён от копирования.

Анализ возможностей подделки подписей — задача криптоанализа. Попытку сфальсифицировать подпись или подписанный документ криптоаналитики называют «атака».

Модели атак и их возможные результаты

Также в работе описана классификация возможных результатов атак:

Ясно, что самой «опасной» атакой является адаптивная атака на основе выбранных сообщений, и при анализе алгоритмов ЭП на криптостойкость нужно рассматривать именно её (если нет каких-либо особых условий).

При безошибочной реализации современных алгоритмов ЭП получение закрытого ключа алгоритма является практически невозможной задачей из-за вычислительной сложности задач, на которых ЭП построена. Гораздо более вероятен поиск криптоаналитиком коллизий первого и второго родов. Коллизия первого рода эквивалентна экзистенциальной подделке, а коллизия второго рода — выборочной. С учётом применения хеш-функций, нахождение коллизий для алгоритма подписи эквивалентно нахождению коллизий для самих хеш-функций.

Подделка документа (коллизия первого рода)

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

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

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

Получение двух документов с одинаковой подписью (коллизия второго рода)

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

Как получить КЭП?

Квалифицированную электронную подпись индивидуальные предприниматели и руководители юридических лиц получают в УЦ ФНС. Физические лица и сотрудники организации — в аккредитованных удостоверяющих центрах.

В УЦ «Калуга Астрал» можно оформить «Астрал-ЭТ»: электронная подпись даёт возможность участия в торгах, работы на государственных порталах и ведения электронного документооборота. В УЦ «Калуга Астрал» можно оформить «Астрал-ЭТ»: электронная подпись даёт возможность участия в торгах, работы на государственных порталах и ведения электронного документооборота.

Простая и усиленная ЭЦП

Стандартно речь идет об усиленной ЭЦП, которая может быть неквалифицированной и квалифицированной. Полноценной, подходящей для дистанционной работы, является именно второй вариант, который обычно и оформляют граждане, ИП и юрлица в удостоверяющих центрах.

Неквалифицированная ЭП может быть создана без удостоверяющего центра, но ее можно использовать только внутри компании или с контрагентами по договоренности с ними. Для взаимодействия с госорганами, для участия в закупках нужна квалифицированная подпись.