Как установить КриптоПро
СКЗИ требуется при шифровании и расшифровке документов, использовании ЭП. Для работы в СБИС или участия в электронных торгах установите КриптоПро на компьютере.
Что такое СКЗИ и для чего нужны средства криптографической защиты
Подробно разбираем, как работают электронная подпись, хеш-функции, асимметричное шифрование и другие средства защиты данных.
Иллюстрация: Катя Павловская для Skillbox Media
Журналист, изучает Python. Любит разбираться в мелочах, общаться с людьми и понимать их.
В конце девяностых — начале нулевых в научно-популярном журнале «Наука и жизнь» публиковали логические задачки с двумя детективами: инспектором Боргом и сержантом Глумом.
В одной из них инспектор хотел отправить сержанту посылку, но почтальоны всё время воровали содержимое. Борг нашёл выход: сначала он послал коробку, запертую на большой амбарный замок, а на следующий день — бандероль с ключом от него. В итоге Глум получил свой подарок в целости и сохранности.
По схожему принципу работает и криптографическое шифрование данных. Даже если злоумышленники перехватят защищённую информацию, «вскрыть» её будет нелегко — придётся ломать «амбарный замок». Чтобы его навесить, и нужны СКЗИ.
Из этой статьи вы узнаете:
СКЗИ (средства криптографической защиты информации) — это программы и устройства, которые шифруют и дешифруют информацию и проверяют, вносились ли в неё изменения. С КЗИ используют для безопасного хранения и передачи данных. С их помощью также создают электронные подписи.
Чтобы защитить информацию, её шифруют одним из криптографических алгоритмов. Например, сравнительно простым шифром Цезаря. В нём каждая буква исходного сообщения заменяется на другую. На какую — зависит от ключа и расположения буквы в алфавите.
Например, если ключ равен трём, то все буквы в сообщении сдвигаются на три позиции вправо: А превращается в Г, Б — в Д, В — в Е, Я — в В.
Если таким образом зашифровать сообщение «Средство криптографической защиты информации», получится следующее: «Фузжфхес нултхсёугчлъзфнсм кгьлхю лрчсупгщлл».
Проблема подобных шифров в том, что их можно взломать простым перебором ключей. Поэтому сегодня для защиты информации применяют куда более изощрённые математические алгоритмы, обратить которые трудно даже с помощью суперкомпьютеров.
Например, протокол RSA в качестве одной из операций перемножает большие . Сделать это несложно, а вот для факторизации (то есть разложения на множители) удобной формулы не придумали. Затем в протоколе проводятся и другие операции: применяются функция Эйлера и возведение в степень по модулю.
Есть несколько подходов к шифрованию данных. Оно может быть:
При симметричной криптографии для шифрования и расшифровки используется один и тот же секретный ключ. Шифр Цезаря, о котором мы говорили раньше, как раз симметричный.
Инфографика: Майя Мальгина для Skillbox Media
Этот метод прост и удобен, но имеет крупную уязвимость: и у отправителя, и у получателя — один и тот же ключ. Если злоумышленники его узнают (например, перехватят при передаче), то смогут без труда получить доступ к информации.
Поэтому симметричную криптографию редко применяют для отправки сообщений. Обычно таким образом шифруют данные в состоянии покоя.
При асимметричной криптографии данные шифруются одним ключом и расшифровываются другим. Причём ключ для шифрования обычно открытый, а для дешифровки — закрытый.
Открытый ключ можно передать кому угодно, а закрытый оставляют у себя и никому не сообщают. Теперь зашифровать сообщение сможет любой, у кого есть открытый ключ, а расшифровать — только владелец секретного.
Такой подход гораздо безопаснее симметричного, но его алгоритмы сложнее, требуют больше ресурсов компьютера и, следовательно, занимают больше времени.
Гибридное шифрование — компромисс между двумя предыдущими подходами. В этом случае сообщение шифруется симметрично, а ключ к нему — асимметрично. Получателю нужно сначала расшифровать симметричный ключ, а потом с его помощью — само сообщение.
Так алгоритмы работают быстрее, чем при асимметричном подходе, а узнать ключ от сообщения сложнее, чем в симметричном.
Подробнее о симметричном, асимметричном и гибридном шифровании можно прочитать в нашей статье.
Хеш-функции отличаются от других методов криптографической защиты тем, что они необратимы: преобразованные ими данные нельзя расшифровать. Они выдают строку заранее определённого фиксированного размера (например, 256 бит), которую называют хешем, хеш-суммой или хеш-кодом.
В идеальной хеш-функции, если ей захешировать одно и то же сообщение несколько раз, результат тоже будет получаться одинаковый. Но если исходное сообщение изменить хоть немного, то хеш выйдет совершенно другой.
С помощью хеш-функций проверяют, вносились ли в данные изменения, — это полезно в электронных подписях (о них мы расскажем ниже).
Многие сервисы хранят пароли пользователей не в открытом виде, а в хешированном. Когда пользователь при авторизации вводит пароль, тот хешируется и сравнивается с хешем из базы данных. Если хеши одинаковые, значит, пароль верный.
Это даёт дополнительную защиту. Даже если кто-то получит доступ к базе данных сервиса, то увидит просто список хешей, по которым никак не сможет восстановить исходные пароли пользователей.
Основная задача СКЗИ — шифровать и расшифровывать данные. Это делают как для информации, которую куда-то отправляют (при передаче она наиболее уязвима: её можно перехватить), так и для той, которая просто хранится на одном устройстве.
Если кто-то перехватит информацию или получит доступ к устройству, ломать криптографический протокол будет просто нерационально. Например, в 2019 году французские учёные взломали 795-битный ключ RSA, потратив 4000 лет компьютерного времени — это последний рекорд. При этом в современной криптографии используют ключи с длиной от 2048 бит.
Помимо шифрования и дешифрования данных, СКЗИ могут управлять электронной подписью (ЭП). Раньше её ещё называли электронной цифровой подписью (ЭЦП), но сейчас этот термин устарел.
Электронная подпись — это дополнение к пересылаемому документу, созданное криптографическими методами. Она позволяет подтвердить авторство сообщения и проверить данные на целостность: не вносились ли в них изменения после того, как поставили подпись.
Так как реальные документы могут быть большого объёма, обычно ЭП применяют не к ним самим, а к их хешу. Это ускоряет работу с подписью. Также протоколы шифрования могут не уметь работать с некоторыми видами документов — хеширование же преобразует все данные в . Это решает проблему совместимости.
Чтобы поставить ЭП, используют асимметричный метод шифрования, но наоборот: сообщение шифруют закрытым ключом, а дешифруют — открытым. В общем виде электронная подпись ставится так:
Сертификат электронной подписи (его ещё называют сертификатом открытого ключа) хранит данные об отправителе и всю информацию, которая нужна для проверки авторства и подлинности документа. Работает это по следующей схеме:
Если после применения ЭП документ был хоть немного изменён, то при проверке хеши не совпадут. Если же они одинаковые, можно быть уверенным: данные добрались до получателя в целости и сохранности.
Человек, который поставил свою ЭП, потом не сможет отрицать это. Дело в том, что доступ к закрытому ключу есть только у него, а значит, никто другой подписать документ не мог.
Современные СКЗИ бывают программные и программно-аппаратные (часто их называют просто аппаратными).
Программно-аппаратные СКЗИ вшиты в специальное устройство (обычно токен). Все операции происходят на этом устройстве и скрыты от оперативной памяти компьютера, к которому он подключён. Такой вид СКЗИ считается более безопасным, чем программный.
Главная задача СКЗИ — уберечь данные от возможного взлома, поэтому в них встраивают защиту. В зависимости от её уровня присваивется класс защиты. Каждый последующий класс включает в себя все предыдущие.
Вот что нужно запомнить:
Жизнь можно сделать лучше!Освойте востребованную профессию, зарабатывайте больше и получайте от работы удовольствие. А мы поможем с трудоустройством и важными для работодателей навыками.
Эксплуатация
После инициализации и настройки начинается эксплуатация СКЗИ. Во время эксплуатации необходимо техническое сопровождение, которое включает в себя:
Постоянный мониторинг и аудит – важное условие надежной защиты, которое позволяет принять оперативные меры реагирования при попытках взлома или компрометации СКЗИ.
Рассмотрим подробнее обновление ключевой информации. Максимальный срок ее действия обычно составляет 15 месяцев (для большинства случаев) и три года – для токенов с неизвлекаемым ключом. Обычно обновление происходит заранее, например, через год. Оно может быть локальным – путем доставки новой ключевой информации на съемном носителе (токене), либо удаленным – через систему управления.
Настройка
Настройка зависит от конкретной задачи и системы, в которой будет использоваться СКЗИ. Рекомендации по формированию политики безопасности указаны в Правилах Пользования, рассмотренных выше.
Настройка может производиться администратором безопасности локально либо централизованно через систему управления. Настройка на системе управления не означает, что никаких локальных действий не потребуется, но они значительно облегчаются. По сути, в центре из шаблона создаётся профайл с политикой безопасности и ключевая информация, далее эти данные доверенным способом доставляются к СКЗИ и импортируются. Дальнейшее управление происходит из системы управления по защищенному каналу.
В дальнейшем аналогичный подход будет использоваться и для СКЗИ других производителей: «С‑Терра», «Код Безопасности» и др.
Резюме
Процесс эксплуатации СКЗИ регламентируется Формуляром, Правилами Пользования и другой эксплуатационной документацией СКЗИ. Из-за большого объема этих документов разобраться в них неподготовленному человеку довольно сложно. Для внедрения и эксплуатации СКЗИ требуется квалифицированный персонал – процессы очень ресурсоемкие. Этот недостаток может частично нивелироваться централизованным управлением, так как наличие в центральном офисе квалифицированного персонала значительно облегчает процесс внедрения СКЗИ. Но множество задач все равно придется решать на месте, среди них – ремонт или замена аппаратных платформ, замена ключевой информации при ее отзыве, восстановление после сбоев и т. п.
Альтернативный подход – использование сервисной модели с предоставлением преднастроенного СКЗИ. Вариации такого подхода используются при подключении к НКЦКИ. С КЗИ в виде услуги позволяет снизить капитальные затраты на приобретение оборудования и его внедрения, избежать проблем, связанных с дефицитом квалифицированных специалистов, более гибко подойти к эксплуатации – не задумываться об истечении срока действия сертификата ФСБ России на СКЗИ, необходимой производительности оборудования, актуализации политики безопасности и многом другом.
Отдельно нужно отметить проблему несовместимости реализаций СКЗИ различных производителей в рамках направления ГОСТ VPN. В связи с этим крупные организации развернули в центре своей инфраструктуры мультивендорное ядро для подключения к ней.
Установка
После ознакомления с Формуляром, Правилами Пользования и другой эксплуатационной документацией на СКЗИ можно приступать к следующему этапу – установке.
Предварительно нужно убедиться, что купленное СКЗИ соответствует Формуляру – раздел «комплектность». Если в комплекте поставки дистрибутив с версией, отличной от версии в Формуляре, то это повод обратиться к производителю за разъяснениями. Это могла быть производственная ошибка – представленная версия уже сертифицирована, но по чьему-то недосмотру в комплекте оказался старый формуляр. В худшем случае бывает, что формуляр правильный, а фактически поставленная версия не сертифицирована.
Далее нужно оценить выполнение требований из Правил Пользования. Если СКЗИ поставляется как программное обеспечение, то нужно убедиться в выполнении требований к аппаратной платформе. При невыполнении требований из Правил Пользования, СКЗИ не сможет обеспечить уровень защиты, указанный в сертификате ФСБ России.
При выполнении работ по установке не стоит забывать об административных задачах: сделать отметки в журнале поэкземплярного учета СКЗИ и ключевой информации.
Для установки СКЗИ администратор безопасности должен использовать дистрибутив, доставленный доверенным способом. Обычно СКЗИ поставляется на CD-диске. Тем не менее, предварительно необходимо проверить контрольную сумму установочного файла.
Во время установки требуется ввести лицензию из комплекта поставки, а также пройти процедуру инициализации датчика случайных чисел (ДСЧ). Если ДСЧ биологический, то в зависимости от реализации появится предложение вводить указанные символы или попадать мышкой по «мишеням». Случайное число в таких случаях – интервал времени между нажатиями на клавиши или попаданиями по «мишеням». Если ДСЧ физический, например, в составе АПМДЗ, то процедура инициализации пройдет автоматически, практически незаметно для пользователя.
После завершения установки следует приступить к настройке.
Установить вручную
Заранее проверьте, нет ли на компьютере уже действующего СКЗИ. Если криптопровайдер используется другими программами, например системой «Клиент-банк», рекомендуем установить КриптоПро CSP на другое рабочее место, так как на одном компьютере нельзя использовать несколько СКЗИ.
Рекомендуем использовать сертифицированную версию СКЗИ — КриптоПро CSP 4.0 R4.
Ответы на часто задаваемые вопросы об установке КриптоПро CSP на устройство с операционной системой Linux можно найти на сайте СКЗИ. Если после установки СКЗИ наблюдаются проблемы с компьютером (не включается, появляются ошибки операционной системы), обратитесь в техподдержку КриптоПро CSP.
Рекомендуем использовать сертифицированную версию СКЗИ — КриптоПро CSP 4.0 R4. Если вы будете работать с носителем JaCarta-2 SE или на macOS версии 10.15 Catalina и выше, подойдет только КриптоПро CSP 5.0.
Нашли неточность? Выделите текст с ошибкой и нажмите ctrl + enter.
Совместимость СКЗИ различных производителей
В отечественных СКЗИ используются российские криптографические алгоритмы, соответствующие требованиям ГОСТ.
Для формирования электронной подписи и проверки ее целостности ранее использовались ГОСТ 34.10-2001 и 34.11-94. Сейчас осуществляется переход на ГОСТ 34.10/34.11-2012. Переход планируется завершить до конца 2019 года.
Для шифрования чаще всего используется ГОСТ 28147-89. Некоторыми производителями СКЗИ уже реализованы более современные алгоритмы – «Кузнечик» и «Магма» (ГОСТ 34.12-2015). Планируется объявление пятилетнего переходного периода на новые ГОСТ. За это время производители СКЗИ должны будут реализовать поддержку ГОСТ 34.12-2015, а пользователи перейти на них с ГОСТ 28147-89.
Предлагаемые на рынке СКЗИ различных производителей не всегда совместимы между собой по некоторым причинам технического характера (разные таблицы замен для ГОСТ 28147-89, различные форматы ключевых контейнеров и др.).
При рассмотрении задачи построения виртуальных частных сетей (VPN) соответствующих ГОСТ, помимо совместимости криптографии, нужно учитывать совместимость протоколов передачи данных. На российском рынке преимущественно используются продукты нескольких производителей: «ИнфоТеКС» (ViPNet), «Код Безопасности» (Континент), «С-Терра», а также «Элвис-Плюс». « ИнфоТеКС» и «Код Безопасности» используют собственные протоколы, без публичного описания, не совместимые с протоколами других производителей. « С-Терра» и «Элвис-Плюс» применяют стандартный IPsec в соответствии с RFC, совместимый с реализациями других производителей (в частности, «С-Терра» совместима с «КриптоПро»).
По этой причине крупным организациям и государственным сервисам необходимо иметь центральное мультивендорное ядро для подключения к своей инфраструктуре (так, например, было сделано в СМЭВ). Это увеличивает расходы владельца системы на ее обслуживание, но зато позволяет избежать зависимости от одного производителя и сделать подключение более гибким для пользователей.
В настоящее время для подключения к НКЦКИ используется продукция линейки ViPNet компании «ИнфоТеКС»:
В ближайшее время для подключения к НКЦКИ планируется задействовать продукты других компаний, например, «С-Терра», «Код Безопасности» и пр. При этом может быть использован архитектурный подход, аналогичный тому, что был реализован в СМЭВ.
При обсуждении вопросов стандартизации отдельно нужно отметить аспект защиты массового доступа к веб-ресурсам. Г ОСТ TLS реализован у нескольких российских производителей, и эти реализации совместимы между собой.
Окончание жизненного цикла
Сертификат ФСБ России на СКЗИ выдается на три года. Также имеется возможность его продления примерно на полтора года (итого: пять лет с момента получения Положительного Заключения на СКЗИ). Таким образом, срок жизненного цикла составляет от трех до пяти лет. При этом СКЗИ может быть куплено не сразу после получения сертификата, а позже. В этом случае срок полезного использования уменьшается.
По окончании срока действия сертификата требуется:
Последний пункт – это закономерный финал любого продукта, в том числе СКЗИ. В этом случае администратор безопасности удаляет СКЗИ и, как правило, отзывает ключевую информацию. Аналогичные действия выполняются при передаче аппаратных средств, на которых установлено СКЗИ, для ремонта в стороннюю организацию.
Способы установки
Чтобы приобрести лицензию, обратитесь к менеджеру или оформите заявку.
Документация сертифицированного продукта
При сертификации СКЗИ разработчик, производитель, испытательная лаборатория и регулятор (ФСБ России) согласовывают Формуляр и Правила Пользования. Это важнейшие документы, которые существенно влияют на все этапы жизненного цикла СКЗИ.
Формуляр содержит основные характеристики изделия, описание комплекта поставки и другие данные на весь период эксплуатации. Формуляр имеет децимальный номер, который указывается на титульном листе формуляра и в колонтитулах, также номер дублируется в самом сертификате ФСБ России. Например, для ПАК ViPNet Coordinator HW 4 — ФРКЕ.00130-03 30 01 ФО.
В формуляре следует обратить внимание на следующие сведения:
Правила Пользования содержат условия, при которых СКЗИ обеспечивают защиту соответствующего класса. Соблюдение этих условий – обязанность администратора безопасности.
Множество требований к СКЗИ основываются на Приказе ФАПСИ от 13 июня 2001 г. № 152 и распространяются на продукцию большинства производителей СКЗИ, хотя в нем встречаются пункты, характерные для конкретного изделия.
В данном Приказе следует обратить внимание на следующие моменты:
Классы защиты
СКЗИ сертифицируются ФСБ России по классам КС1, КС2, КС3, КВ и КА. Необходимый класс защиты определяется заказчиком (владельцем системы) на основе модели угроз – совокупности условий и факторов, создающих потенциальную или реальную опасность нарушения безопасности информации.
При этом детализированные требования к СКЗИ различных классов имеют ограничительную пометку «Для служебного пользования». Но существуют открытые документы, позволяющие получить общее представление о различных классах и их применении:
Рисунок 1: Иерархия классов защиты (от минимального к максимальному): КС1, КС2, КС3, КВ, КА.
С повышением класса увеличиваются потенциальные возможности нарушителя, соответственно, увеличивается и перечень механизмов защиты.
Для СКЗИ класса КС1 актуальны угрозы только из-за пределов контролируемой зоны. Для более высоких классов предполагается, что нарушитель имеет физический доступ к оборудованию. Поэтому предусмотрены дополнительные механизмы защиты: для КС2 – это, как правило, доверенная загрузка (проверка целостности при старте ОС, дополнительная аутентификация); для КС3 – замкнутая программная среда (зафиксированный перечень ПО для среды функционирования СКЗИ).
СКЗИ класса КВ применяются, когда злоумышленники могут располагать исходными текстами прикладного ПО, входящего в среду функционирования и взаимодействующего с СКЗИ, а СКЗИ класса КА, – если существует опасность, что преступники имеют возможность доступа к аппаратным компонентам СКЗИ и его среде функционирования.
Для подключения к инфраструктуре НКЦКИ в настоящее время используются СКЗИ класса КС3. Класс КС3 является де-факто стандартом для государственных информационных систем, например, СКЗИ этого класса широко распространены в Системе межведомственного электронного взаимодействия (СМЭВ).