Електронний цифровий підпис

Бужор А.Ю., 6507-10, «Електронний цифровий підпис»

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………2

1. Практика використання електронного цифрового підпису…………..4

2. Вимоги до цифрового підпису та його види…………………………...

3. Використання хеш-функцій………………………………………………

4. Керування ключами: відкритий та закритий ключі…………………….

5. Підписування електронних документів різних форм:

а) Підпис в HTML-формі……………………………………………….

б) Підпис в базі даних…………………………………………………..

в) Підпис документів у форматі XML…………………………………

г) Підпис файлів у форматі PDF………………………………………

д) Підпис багатофайлових документів…………………………………

е) Цифрові сертифікати…………………………………………………

6. Юридичне забезпечення електронного підпису…………………………

Висновок……………………………………………………………………….

Література……………………………………………………………………..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Розвиток глобальних комунікацій  в діловому і повсякденному житті  привів до появи нової області  взаємовідносин, предметом яких є  електронний обмін даними. У такому обміні даними можуть брати участь органи державної влади, комерційні і некомерційні організації, а також  громадяни в своїх офіційних  і особистих стосунках.

Проблема збереження електронних  документів від копіювання, модифікації  і підробки вимагає для свого  вирішення специфічних засобів  і методів захисту. Одним з  поширених в світі засобів  такого захисту є Електронний  цифровий підпис (ЕЦП), який за допомогою  спеціального програмного забезпечення підтверджує достовірність інформації документу, його реквізитів і факту  підписання конкретною особою.

Електронний цифровий підпис - вид електронного підпису, отриманого за результатом криптографічного перетворення набору електронних даних, який додається  до цього набору або логічно з  ним поєднується і дає змогу  підтвердити його цілісність та ідентифікувати підписувача. Електронний цифровий підпис накладається за допомогою особистого ключа та перевіряється за допомогою відкритого ключа.

Програма електронного документообігу з використанням ЕЦП на сьогодні активно впроваджується в державних  установах і органах державної  влади, що істотно розширює можливості застосування ЕЦП і розвиток електронного документообігу в Україні.

Електронний цифровий підпис може використовуватися юридичними і фізичними особами як аналог власноручного підпису для надання  електронному документу юридичної сили.

Електронний цифровий підпис функціонально аналогічний звичайному рукописному підпису на папері і  володіє всіма його основними  перевагами:

· засвідчує, що підписаний документ надходить від особи, що його підписала;

· гарантує цілісність підписаного  документа (захист від модифікацій);

· не дає можливості особі, що підписала документ, відмовитися  від зобов'язань, пов'язаних з підписаним документом.

Безпека використання ЕЦП  забезпечується тим, що засоби, які  використовуються для роботи з ЕЦП, проходять експертизу та сертифікацію в Департаменті спеціальних телекомунікаційних систем СБУ, що гарантує неможливість взлому і підробки ЕЦП. Застосування ЕЦП дозволяє значно скоротити час руху документів в процесі оформлення звітів і обміну документацією. Документи, підписані ЕЦП, передаються через Інтернет або локальну мережу протягом декількох секунд. Всі учасники електронного обміну документами дістають рівні можливості, незалежно від їх віддаленості один від одного.

Використання ЕЦП дозволяє:

· замінити при безпаперовому документообігу традиційні печатку та підпис;

· удосконалити і здешевити  процедуру підготовки, доставки, обліку і зберігання документів, гарантувати  достовірність документації;

· значно скоротити час  руху документів, прискорити і полегшити  процес візування одного документа  декількома особами;

· використовувати одні і  ті ж засоби ЕЦП при обміні інформацією  зі всіма міністерствами, відомствами, адміністраціями на території України;

· побудувати корпоративну систему обміну електронними документами;

· забезпечити цілісність - гарантію того, що інформація зараз  існує в її початковому вигляді, тобто при її зберіганні або передачі не було проведено несанкціонованих змін;

· мінімізувати ризик фінансових втрат за рахунок забезпечення конфіденційності інформаційного обміну документами (при  використанні функції шифрування).

 

 

 

1. Вимоги до цифрового підпису та його види

Аутентифікація захищає двох учасників, які обмінюються повідомленнями, від впливу деякої третьої сторони. Однак проста аутентифікація не захищає учасників один від одного, тоді як і між ними теж можуть виникати певні форми суперечок.

У ситуації, коли обидві сторони  не довіряють один одному, необхідно  щось більше, ніж аутентифікація на основі загального секрету. Можливим рішенням подібної проблеми є використання цифрового підпису. Цифровий підпис повинний володіти наступними властивостями:

1. Повинна бути можливість  перевірити автора, дату і час  створення підпису. 

2. Повинна бути можливість  аутентифікувати вміст під час створення підпису.

3. Підпис повинен бути  перевірений третьою стороною  для вирішення спорів.

Таким чином, функція цифрового  підпису включає функцію аутентифікації.

На підставі цих властивостей можна сформулювати наступні вимоги до цифрового підпису:

1. Підпис повинен бути  подвійним зразком, який залежить від того, ким підписується повідомлення.

2. Підпис повинен використовувати  деяку унікальну інформацію відправника  для запобігання підробки або  відмови. 

3. Створювати цифровий  підпис має бути відносно легко. 

4. Повинно бути обчислювально неможливо підробити цифровий підпис як створенням нового повідомлення для існуючого цифрового підпису, так і створенням помилкового цифрового підпису для деякого повідомлення.

5. Цифровий підпис має  бути досить компактним і не  займати багато пам'яті. 

Існує кілька підходів до використання функції цифрового підпису. Всі  вони можуть бути розділені на дві  категорії: прямі та арбітражні.

При використанні прямого  цифрового підпису взаємодіють  тільки самі учасники, тобто відправник та одержувач. Передбачається, що одержувач  знає відкритий ключ відправника. Цифровий підпис може бути створений шифруванням  усього повідомлення або його хеш-коду (перетворення вхідного масиву даних довільної довжини в вихідний бітовий рядок фіксованої довжини) закритим ключем відправника.

Конфіденційність може бути забезпечена подальшим шифруванням  усього повідомлення разом з підписом відкритим ключем одержувача (асиметричне  шифрування) або розділяються секретним  ключем (симетричне шифрування). Зазвичай функція підпису виконується  першою, і тільки після цього виконується  функція конфіденційності. У разі виникнення спору, третя сторона повинна переглянути повідомлення і його підпис. Якщо функція підпису виконується над зашифрованим повідомленням, то для вирішення спорів доведеться зберігати повідомлення як в незашифрованому вигляді (для практичного використання), так і в зашифрованому (для перевірки підпису). Або в цьому випадку необхідно зберігати ключ симетричного шифрування, для того, щоб можна було перевірити підпис початкового повідомлення. Якщо цифровий підпис виконується над незашифрованим повідомленням, одержувач може зберігати тільки повідомлення в незашифрованому вигляді і відповідний підпис до нього.

 

Рис. 1. Пара ключів ЕЦП боку «А» (ліворуч) і сторони «Б» (праворуч).

Ключ Q - секретний (особистий), ключ R - відкритий.

 

Всі прямі схеми мають  спільне слабке місце. Дієвість схеми  залежить від безпеки закритого  ключа відправника. Якщо відправник згодом не захоче визнати факт відправлення повідомлення, він може стверджувати, що закритий ключ був втрачений або  вкрадений, і в результаті хтось  підробив його підпис. Можна застосувати  адміністративне управління, що забезпечує безпеку закритих ключів, для того, щоб принаймні хоч у якійсь мірі послабити ці загрози. Один з можливих способів полягає у вимозі до кожного підпису повідомлення включати позначку часу (дату і час) і повідомляти про скомпрометовані ключі в спеціальний центр.

Інша загроза полягає  в тому, що закритий ключ може бути дійсно вкрадений у Х в момент часу Т. Порушник може потім послати повідомлення, підписане підписом Х і позначений тимчасовою міткою, яка менше або  дорівнює Т.

Проблеми, пов'язані з  прямим цифровим підписом, можуть бути частково вирішені за допомогою арбітра. Існують різні схеми з застосуванням  арбітражного підпису. У загальному вигляді арбітражний підпис виконується  наступним чином. Кожне підписане  повідомлення від відправника до одержувача Х Y першою справою надходить  до арбітра А, який перевіряє підпис для цього повідомлення. Після  цього повідомлення датується і  надсилається до Y із зазначенням того, що воно було підтверджено арбітром. Присутність  А вирішує проблему схем прямого  цифрового підпису, при яких Х  може відмовитися від повідомлення.

Арбітр грає важливу роль в подібного роду схемах, і всі  учасники повинні йому довіряти.

 

 

 

 

 

 

2. Використання хеш-функцій

Хеш функція — функція, що перетворює вхідні дані будь-якого (як правило, великого) розміру в дані фіксованого розміру.

Криптографічна хеш-функція повинна забезпечувати:

· стійкість до колізій (два  різні набори даних повинні мати різні результати перетворення);

· необоротність (неможливість обчислити вхідні дані за результатом  перетворення).

Оскільки підписуванні документи - змінного (і як правило досить великого) обсягу, в схемах ЕЦП найчастіше підпис ставиться не на сам документ, а на його хеш. Для обчислення хеша використовуються криптографічні хеш-функції, що гарантує виявлення змін документа при перевірці підпису. Хеш-функції не є частиною алгоритму ЕЦП, тому в схемі може бути використана будь-яка надійна хеш-функція.

Використання хеш-функції дає наступні переваги:

· Обчислювальна складність. Зазвичай хеш цифрового документа робиться у багато разів меншого обсягу, ніж обсяг вихідного документа, і алгоритми обчислення хешу є більш швидкими, ніж алгоритми ЕЦП. Тому формувати хеш документа і підписувати його виходить набагато швидше, ніж підписувати сам документ.

· Сумісність. Більшість  алгоритмів оперує з рядками біт  даних, але деякі використовують інші уявлення. Хеш-функцію можна використовувати для перетворення довільного вхідного тексту у відповідний формат.

· Цілісність. Без використання хеш-функції великий електронний документ у деяких схемах потрібно розділяти на досить малі блоки для застосування ЕЦП. При верифікації неможливо визначити, чи всі блоки отримані і в правильному чи вони порядку.

Варто зауважити, що використання хеш-функції не обов'язково під час цифрового підпису, а сама функція не є частиною алгоритму ЕЦП, тому хеш-функція може використовуватися будь-яка або не використовуватися взагалі.

3. Керування ключами

Відкритий ключ

Важливою проблемою всієї  криптографії з відкритим ключем, в тому числі і систем ЕЦП, є  управління відкритими ключами. Так  як відкритий ключ доступний будь-якому  користувачеві, то необхідний механізм перевірки того, що цей ключ належить саме своєму власникові. Необхідно  забезпечити доступ будь-якого користувача  до справжнього відкритого ключа  будь-якого іншого користувача, захистити  ці ключі від підміни зловмисником, а також організувати відгук ключа  у разі його компрометації.

Завдання захисту ключів від підміни вирішується за допомогою  сертифікатів. Сертифікат дозволяє засвідчити укладені в ньому дані про власника і його відкритий ключ підписом будь-якої довіреної особи. Існують системи  сертифікатів двох типів: централізовані і децентралізовані. У децентралізованих  системах шляхом перехресного підписування сертифікатів знайомих і довірених  людей кожним користувачем будується  мережа довіри. У централізованих  системах сертифікатів використовуються центри сертифікації, підтримувані довіреними організаціями.

Центр сертифікації формує закритий ключ і власний сертифікат, формує сертифікати кінцевих користувачів і засвідчує їх автентичність  своїм цифровим підписом. Також центр  проводить відгук минулих і компрометованих  сертифікатів і веде бази виданих  та відкликаних сертифікатів. Звернувшись  в сертифікаційний центр, можна  отримати власний сертифікат відкритого ключа, сертифікат для іншого користувача  і дізнатися, які ключі відкликані.

 

 

 

 

 

 

 

Закритий  ключ

Закритий ключ є найбільш вразливим компонентом всієї  криптосистеми цифрового підпису. Зловмисник, який вкрав закритий ключ користувача, може створити дійсний  цифровий підпис будь-якого електронного документа від імені цього  користувача. Тому особливу увагу потрібно приділяти способу зберігання закритого  ключа. Користувач може зберігати закритий ключ на своєму персональному комп'ютері, захистивши його за допомогою пароля. Однак такий спосіб зберігання має  ряд недоліків, зокрема, захищеність  ключа повністю залежить від захищеності  комп'ютера, і користувач може підписувати  документи лише на цьому комп'ютері.

В даний час існують  наступні пристрої зберігання закритого  ключа :

· Дискети 

· Смарт-карти

· USB-брелок

· Таблетки Touch-Memory

Крадіжка або втрата одного з таких пристроїв зберігання може бути легко помічена користувачем, після чого відповідний сертифікат може бути негайно відкликаний.

Найбільш захищений спосіб зберігання закритого ключа - зберігання на смарт-картці. Для того, щоб використовувати смарт-карту, користувачеві необхідно не тільки її мати, але й ввести PIN-код, тобто, виходить двофакторна аутентифікація. Після цього підписується документ або його хеш передається в карту, її процесор здійснює підписування хешу і передає підпис назад. У процесі формування підпису таким способом, не відбувається копіювання закритого ключа, тому весь час існує тільки єдина копія ключа. Крім того, зробити копіювання інформації зі смарт-карти складніше, ніж з інших пристроїв зберігання.

 

 

 

4. Підписування електронних документів різних форм

Підпис  в HTML-формі 

Така задача виникає при  встановленні засобів ЕЦП в системах, коли користувач працює через Web-браузер (MS IE). У таких системах діють наступним чином: створюється приховане hidden-поле у формі. Коли користувач натискає кнопку типу "підписати і відправити", відповідний скрипт обробника (наприклад, на VBScript) формує строкову змінну, в яку методом конкатенації записують важливу інформацію з ідентифікації документа і вміст текстових полів, які ввів користувач. Далі сформована стрічка підписується. Найчастіше використовуються методи об'єктів CAPICOM.dll, не відділений підпис. Підписана строкою змінна і є електронний документ. Підписаний документ (підписаний рядок) записується в hidden-полі і методом POST передається на сервер. Серверний додаток перевіряє підпис у змінній, отриманої з hidden-поля, і в залежності від результатів перевірки ЕЦП і змістовної частини електронного документа здійснює його подальшу обробку. Важливим моментом є збереження підписаного документа на сервер. Для цього, як правило, створюють таблицю в базі даних системи з двома полями: поле ключа і строкове поле з підписаним електронним документом.

Підпис  в базі даних 

Досить часто зустрічається  нефайлова форма подання електронного документа, а електронний документ - як сукупність записів в таблицях бази даних. Для підписання такого документа  значення полів записів в таблицях бази даних наводяться в рядковий тип, і за допомогою конкатенації, строкою формується змінна, що відображає істотну змістовну і ідентифікаційну частину документа. Саме цей рядок тепер вважається оригіналом електронного документа і підписується. Підписаний рядок зберігається у відповідній таблиці бази даних системи з двома полями: поле ключа документа і строкове поле, що містить підписаний електронний документ.

 

 

Підпис  документів у форматі XML

Якщо документ представлений  у форматі XML, то є кілька підходів до формування його підписів: формування ЕЦП XML-документів XMLdsig для Windows (MSXML5, MSXML6) з використанням Microsoft Office InfoPath 2007 - нової складової системи Microsoft Office; підпис XML-документа як звичайного файлу. Іноді для підпису в XML-документі в тезі документа створюють окремий атрибут, в який заноситься ЕЦП від символьного рядка змінної довжини, що містить значення атрибутів тега документа. Такий досить цікавий підхід до підпису XML-документа також зустрічається, і він є цілком легітимним.

Підпис  файлів у форматі PDF

Для формування і перевірки  ЕЦП і забезпечення юридичної  значимості електронних документів, які формуються в форматі PDF, компанія "крипто-ПРО" розробила спеціальний  продукт, званий "КріптоПро PDF". Він є модулем створення та перевірки ЕЦП і призначений для формування та перевірки ЕЦП в програмax Adobe Reader, Adobe Acrobat версії 7 і вище. "КріптоПро PDF" розроблений з використанням програмного інтерфейсу Adobe Systems Inc. і завірений електронним цифровим підписом компанії Adobe Systems.

Це дозволяє використовувати  сертифіковані засоби криптографічного захисту інформації "КріптоПро CSP "в продуктах Adobe Acrobat, Adobe Reader та Adobe LiveCycle ES. Важливе зауваження: "крипто-Про CSP" для перевірки ЕЦП не вимагає активації ліцензії, тобто працює безкоштовно. Досить просто встановити цей продукт і перевіряти підпис з використанням Adobe Reader.

Підпис  багатофайлових документів

Іноді документ може являти собою досить велику сукупність файлів. Наприклад, відомості про первинні документи для здійснення операцій в реєстрі власників інвестиційних паїв пайового фонду, отриманих від керуючої компанії. У цьому випадку можна формувати для кожного документа свою ЕЦП, а можна від цього відмовитися. Якщо з яких-небудь причин формування ЕЦП для кожного файлу документа неможливе, то створюють ще один файл текстового формату, в який записують ідентифікаційні дані документа і значення хеш-функцій для кожного файлу документа. Саме цей файл (картка документа) і підписують. Але в даному разі в системі повинен бути передбачений інструмент для користувача, що дозволяє розрахувати значення хеш-функцій для кожного файлу та порівняння обчислених значень з даними картки документа.

Цифрові сертифікати 

При використанні асиметричних методів шифрування (і, зокрема, електронного цифрового підпису) необхідно мати гарантію автентичності пари (ім'я  користувача, відкритий ключ користувача). Для вирішення цього завдання вводяться поняття цифрового  сертифікату та засвідчувального центру.

Засвідчувальний центр - це компонент глобальної служби каталогів, відповідальний за керування криптографічними ключами користувачів. Відкриті ключі та інша інформація про користувачів зберігається і засвідчується центрами у вигляді цифрових сертифікатів, що мають наступну структуру:

• порядковий номер сертифіката;
• ідентифікатор алгоритму електронного підпису;
• ім'я центра, що засвідчує;
• термін придатності;
• ім'я власника сертифіката (ім'я користувача, якому належить сертифікат);
• відкриті ключі власника сертифіката (ключів може бути декілька);
• ідентифікатори алгоритмів, асоційованих з відкритими ключами власника сертифіката;
• електронний підпис, згенерований з використанням секретного ключа центра, що засвідчує (підписується результат хешування всієї інформації, що зберігається в сертифікаті).

 

 

Цифрові сертифікати володіють  наступними властивостями:

• будь-який користувач, який знає відкритий ключ засвідчувального центру, може дізнатися відкриті ключі інших клієнтів центру і перевірити цілісність сертифіката;
• ніхто, крім центра, що засвідчує, не може модифікувати інформацію про користувача без порушення цілісності сертифікату.

Конкретна процедура генерації криптографічних ключів та управління ними не має чітко-встановленого опису, однак даються деякі загальні рекомендації. Зокрема, обговорюється, що пари ключів можуть породжуватися кожним із наступних способів:

• ключі може генерувати сам користувач. У такому випадку секретний ключ не потрапляє в руки третіх осіб, проте потрібно вирішувати задачу безпечного зв'язку з документом з центром;
• ключі генерує довірена особа. У такому випадку доводиться вирішувати завдання безпечної доставки секретного ключа власнику та надання довірених даних для створення сертифіката;
• ключі генеруються підтверджуючим центром. У такому випадку залишається тільки завдання безпечної передачі ключів власнику.

Цифрові сертифікати стали  не тільки формальним, але і фактичним  стандартом, що підтримується численними засвідчувальними центрами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Юридичне забезпечення електронного підпису

Верховною Радою України  прийнято Закон України "Про електронний  цифровий підпис" від 22.05.2003 N 852-IV (далі - Закон). Відповідно до частини 1 статті 18 Закону, він набув чинності з 1 січня 2004 року.

Цей Закон визначає правовий статус електронного цифрового підпису (ЕЦП) та регулює відносини, що виникають  при використанні його.

Згідно зі статтею 1 Закону, електронний підпис - дані в електронній формі, які додаються до інших електронних даних або логічно з ними пов'язані та призначені для ідентифікації підписувача цих даних. Електронний цифровий підпис накладається за допомогою особистого ключа та перевіряється за допомогою відкритого ключа.

Закон окреслює коло суб'єктів  правових відносин у сфері послуг електронного цифрового підпису, його призначення та особливості застосування.

Необхідно особливо підкреслити, що в реалізації цього Закону найбільш зацікавлені на поточний момент банківська система та податкова система  України, торгівля, тощо.

Відповідно до статті 4 Закону, електронний цифровий підпис призначений для забезпечення діяльності фізичних та юридичних осіб, яка здійснюється з використанням електронних документів.

Електронний цифровий підпис використовується фізичними та юридичними особами - суб'єктами електронного документообігу для ідентифікації підписувача та підтвердження цілісності даних в електронній формі.

Використання електронного цифрового підпису не змінює порядку  підписання договорів та інших документів, встановленого законом для вчинення правочинів у письмовій формі.

Нотаріальні дії із засвідчення  справжності електронного цифрового  підпису на електронних документах вчиняються відповідно до порядку, встановленого  законом.

Відповідно до статті 2 Закону, суб'єктами правових відносин у сфері послуг електронного цифрового підпису є:

• підписувач;
• користувач;
• центр сертифікації ключів;
• акредитований центр сертифікації ключів;
• центральний засвідчувальний орган;
• засвідчувальний центр органу виконавчої влади або іншого державного органу;
• контролюючий орган.

Електронний підпис не може бути визнаний недійсним лише через  те, що він має електронну форму  або не ґрунтується на посиленому сертифікаті ключа.

Відповідно до статті 6 Закону, сертифікат ключа містить такі обов'язкові дані:

• найменування та реквізити центру сертифікації ключів (центрального засвідчувального органу, засвідчувального центру);
• зазначення, що сертифікат виданий в Україні;
• унікальний реєстраційний номер сертифіката ключа;
• основні дані (реквізити) підписувача - власника особистого ключа;
• дату і час початку та закінчення строку чинності сертифіката;
• відкритий ключ;
• найменування криптографічного алгоритму, що використовується власником особистого ключа;
• інформацію про обмеження використання підпису.

Акредитований центр сертифікації ключів має право:

• надавати послуги електронного цифрового підпису та обслуговувати виключно посилені сертифікати ключів;
• отримувати та перевіряти інформацію, необхідну для реєстрації підписувача і формувати посилений сертифікат ключа, безпосередньо у юридичної або фізичної особи чи її представника.

Акредитований центр сертифікації ключів має виконувати усі зобов'язання та вимоги, встановлені законодавством для центру сертифікації ключів, та додатково зобов'язаний використовувати  для надання послуг електронного цифрового підпису надійні засоби електронного цифрового підпису.

Кабінет Міністрів України  за необхідності визначає засвідчувальний центр як центральний орган виконавчої влади для забезпечення реєстрації, засвідчення чинності відкритих ключів та акредитації групи центрів сертифікації ключів, які надають послуги електронного цифрового підпису цьому органу і підпорядкованим йому підприємствам, установам та організаціям.

Відповідно до статті 15 Закону, особи, винні у порушенні законодавства про електронний цифровий підпис, несуть відповідальність згідно з законом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Висновок

Цифровий підпис забезпечує:

• Посвідчення джерела документа. В залежності від деталей визначення «документа» можуть бути підписані такі поля як автор, внесені зміни, мітка часу і т. д.
• Захист від змін документа. При будь-якому випадковому або навмисному зміні документа (або підпису) зміниться хеш, отже підпис стане недійсним.
• Неможливість відмови від авторства. Так як створити коректний підпис можна лише знаючи закритий ключ, а він відомий тільки власнику, то власник не може відмовитися від свого підпису під документом.