Файл: Методы защиты информации в системах электронного документооборота.pdf

Поэтому для обеспечения конфиденциальности следует убедиться, что за время, потраченное на взлом зашифрованной информации, она либо безнадежно устареет, либо средства, потраченные на ее взлом, превзойдут стоимость самой информации.

Кроме того, не следует забывать об организационных мерах защиты. Какой бы эффективной криптография ни была, ничто не помешает третьему лицу прочитать документ, например, стоя за плечом человека, который имеет к нему доступ, или расшифровать информацию, воспользовавшись ключом, лежащим в столе сотрудника.

3.3 Электронная цифровая подпись

При организации электронного документооборота необходимо обеспечить юридическую значимость электронных документов в соответствии с российским законодательством. Эту задачу можно решить, используя систему электронной цифровой подписи (далее - ЭЦП) и инфраструктуру управления открытыми ключами PKI.

Электронная цифровая подпись (ЭЦП) – средство, позволяющее на основе криптографических методов установить авторство и целостность электронного документа.

Основной принцип работы ЭЦП основан на технологии шифрования с асимметричным ключом, при которой ключи для шифрования и расшифрования данных различны: имеется закрытый ключ, который позволяет зашифровать информацию, и открытый ключ, при помощи которого можно эту информацию расшифровать, но с его помощью невозможно зашифровать эту информацию. Таким образом, владелец цифровой подписи должен владеть закрытым ключом и не допускать его передачу другие лицам, а открытый ключ может распространяться публично для проверки подлинности цифровой подписи, полученной при помощи закрытого ключа.

Секретный ключ (далее -СК) генерируется абонентом сети. ЭЦП формируется на основе СК и вычисленного с помощью хэш-функции значения хэша документа. Хэш представляет собой некоторое значение, однозначно соответствующее содержимому документа-файла. При изменении хотя бы одного символа в документе, хэш документа изменится. Подобрать же изменения в документе таким образом, чтобы хэш документа не изменился, при использовании современных алгоритмов ЭЦП (например, ГОСТ Р 34.10-94 и ГОСТ Р 34.11-94) попросту невозможно.
СК может быть зашифрован паролем. Открытый ключ (далее - ОК) вычисляется как значение некоторой функции из СК и используется для проверки ЭЦП. ОК может свободно распространяться по открытым каналам связи, таким образом, ОК должен быть передан всем абонентам сети, с которыми планируется обмен защищенной информацией. При проверке ЭЦП вычисляется значение хэша документа; таким образом, любые изменения документа приведут к другому значению хэша, и вычисленная ЭЦП измененного документа не совпадет с переданной, что явится сигналом нарушения его целостности.

Подписать электронный документ с использованием ЭЦП может только обладатель закрытого ключа, а проверить наличие ЭЦП способен любой участник электронного документооборота; получивший открытый ключ, парный закрытому ключу отправителя. Успешная проверка ЭЦП показывает, что электронный документ подписан именно тем, от кого он исходит, и что он не был модифицирован после наложения ЭЦП.

Подтверждение принадлежности открытых ключей конкретным лицам осуществляет удостоверяющий центр инфраструктуры управления открытыми ключами PKI — специальная организация, которой доверяют все участники информационного обмена.

Обращение в удостоверяющий центр позволяет каждому участнику убедиться, что имеющиеся у него копия открытых ключей других участников (для проверки их ЭЦП) действительно принадлежат этим уча­стникам.

Большинство производителей СЭД имеют встроенные в свои системы, собственноручно разработанные или партнерские средства для использования ЭЦП, как, например, в системах Directum или «Евфрат-Документооборот». Такой тесной интеграции с ЭЦП немало способствовал выход федерального закона об ЭЦП (№ 1-ФЗ от 10.01.2002), в котором электронная цифровая подпись была признана имеющей юридическую силу наряду с собственноручной подписью. Стоить заметить, что согласно законам РФ свою систему электронной цифровой подписи может разрабатывать только организация, имеющая на это соответствующую лицензию от ФСБ.

Важным моментом в защите электронного документооборота является протоколирование действий пользователей. Его правильная реализация в системе позволяет отследить все неправомерные действия и найти виновника, а при оперативном вмешательстве даже пресечь попытку неправомерных или наносящих вред действий.

Такая возможность обязательно должна присутствовать в самой СЭД. Кроме того, дополнительно можно воспользоваться решениями сторонних разработчиков и партнеров, чьи продукты интегрированы с СЭД. Прежде всего, следует отметить СУБД и хранилища данных, любой подобный продукт крупных разработчиков таких как «Майкрософт» или Oracle, наделен этими средствами. Так можно использовать возможности операционных систем по протоколированию действий пользователей.

При формировании защиты электронного документооборота необходимо объективно оценить возможные угрозы и риски СЭД и величину возможных потерь от реализованных угроз. Как уже отмечалось, защита СЭД не сводится только лишь к защите документов и разграничению доступа к ним.Необходимо обеспечить защиту аппаратных средств, системы, персональных компьютеров, принтеров и прочих устройств; защиту сетевой среды, в которой функционирует система; защиту каналов передачи данных и сетевого оборудования.На каждом уровне защиты важную роль играет комплекс организационных мер (инструктаж, подготовка персонала к работе с конфиденциальной информацией).Защита системы электронного документооборота должна быть комплексной.

Комплексный метод защиты

Естественно, для защиты и конфиденциальности, и целостности информации следует использовать в комплексе шифрование и ЭЦП, что также можно совместить с каким-либо дополнительным сервисом, например, сжатием информации (архивацией). В качестве примера таких систем следует привести специализированный архиватор электронных документов Crypton ArcMail, предлагаемый фирмой «АНКАД». Создаваемый таким образом файл-архив можно передавать по сети без каких-либо опасений. При создании архива исходные файлы подписываются на СК абонента сети, после чего файлы сжимаются и получаемый в результате сжатия архив шифруется на случайном временном ключе. Абоненты, которым предназначается архив, могут расшифровать его с помощью записанного в архив зашифрованного временного ключа. Временный ключ зашифровывается на парно-связном ключе, вычисляемом по алгоритму Диффи-Хеллмана из СК отправителя и ОК ЭЦП абонента-адресата. Таким образом, достигаются следующие цели:

• Передаваемые электронные документы снабжаются кодом подтверждения достоверности – ЭЦП, который защищает их от нарушения целостности или подмены.
• Документы передаются в защищенном виде, что обеспечивает их конфиденциальность.
• Абоненты-адресаты могут расшифровать документы, используя свой СК и ОК отправителя.
• Абоненты сети, которым не предназначается данный архив, не могут прочитать его содержимое, поскольку не имеют временного ключа и не могут его вычислить.
• Дополнительный сервис – уменьшение объема информации, обусловленное архивацией.

Проблемы распределения и хранения ключей

При использовании ЭЦП и описанного выше метода комплексной защиты электронных документов, применяемые в алгоритме ключевые элементы должны распределяться следующим образом: СК должен находиться у его владельца, парный ему ОК должен быть передан владельцем всем абонентам сети, с которыми он хочет обмениваться защищенной информацией.

ОК не являются секретными, но существует возможность их подмены. Например, возможна ситуация, что у злоумышленника есть доступ на компьютер, на котором абонент №1 хранит открытые ключи. Злоумышленник считывает интересующие его сведения (ФИО, должность, …) из ОК, например, абонента №2, после чего генерирует где-либо СК и ОК с такими данными и заменяет на компьютере абонента №1 ОК абонента №2 на фиктивный. После чего злоумышленник может подписать любой документ своим СК с данными абонента №2 и переслать его абоненту №1. При проверке ЭЦП такого документа будет выдано сообщение типа «Подпись лица (ФИО, должность, …) верна», что, мягко говоря, введет в заблуждение абонента №1. Таким образом, очевидно, что необходима защита и открытых ключей. Такую защиту можно обеспечить несколькими способами.

Использование персональной дискеты.

Собственный СК и ОК других абонентов могут быть записаны на персональную дискету, доступ к которой должен быть только у ее владельца. Однако, при большом количестве абонентов сети и большом потоке документов такой вариант нецелесообразен, так как замедляется обработка документов.

Смысл данного варианта состоит в использовании ключей-сертификатов. Предположительно, существует некий удостоверяющий центр (далее - УЦ), в котором на специальном ключе (ключе-сертификате) подписывается открытый ключ абонента сети перед передачей его другим абонентам. Открытый ключ-сертификат должен храниться у всех абонентов сети для проверки целостности всех используемых в сети ОК. При таком варианте рекомендуется при проверке ЭЦП какого-либо документа автоматически проверять подпись соответствующего ОК (что обычно и делается автоматически программными средствами).

Таким образом, сами ОК могут храниться в открытом виде, а персональная дискета, помимо СК владельца, должна содержать еще и ключ-сертификат.
УЦ рекомендуется совместить с центром генерации ключей. В этом случае, это будет выделенное рабочее место, используемое как для генерации ключей абонентов, так и для их сертификации и рассылки абонентам. Даже в случае генерации ключей непосредственно абонентами на местах, УЦ можно использовать для рассылки абонентам заверенных открытых ключей.

Данная схема особенно рекомендуется при организации электронного документооборота между несколькими юридическими лицами.

Порядок распределения ключей состоит в следующем:

• Абонент создает персональную дискету с собственными ключами. Секретный ключ закрывается паролем.
• Для собственного ОК формируется подпись на собственном СК. ОК записывается на дискету для передачи.
• Создается юридический документ на бумаге (например, письмо), в котором указываются: данные о владельце (Ф.И.О., должность, место работы), сам ОК (распечатка в шестнадцатеричном виде), полномочия владельца (перечень документов, которые уполномочен удостоверять владелец открытого ключа). Данный документ должен быть оформлен таким образом, чтобы иметь юридическую силу в случае возникновения спорных вопросов о принадлежности подписи и полномочиях владельца. Если в письме не установлено полномочий, то они определяются по должности и месту работы.
• Данный документ вместе с ОК пересылается в УЦ;
• УЦ проверяет юридическую силу полученного документа, а также идентичность ОК на дискете и в документе.

В ответ абонент получает:

• сертифицированные ОК всех абонентов (в том числе, и свой);
• сертифицированные файлы с полномочиями владельцев ОК;
• ключ-сертификат, как в виде файла, так и в виде юридического документа;
• Владелец проверяет истинность ключа-сертификата, а также подписи всех полученных им ОК и файлов. При успешной проверке ОК записываются в соответствующий каталог, а ключ-сертификат – на персональную дискету.

При такой организации работ абонент формирует ЭЦП документов и не заботится об обмене открытыми ключами и полномочиями. Однако большая нагрузка по рассылке ОК и полномочий ложится на УЦ. Для пресечения фальсификации ОК сертификационный центр должен использовать организационные меры, о которых будет сказано ниже. В том случае, если у абонента сети остаются какие-либо сомнения относительно конкретного ОК, он может запросить распечатку ОК и полномочия напрямую у его владельца. Можно оставить за УЦ только сертификацию ключей и полномочий, освободив его от рассылки ОК. В этом случае, при первой посылке в любой адрес документов, абоненту необходимо послать по этому адресу также сертифицированные ОК и полномочия.

В общем случае, сертификационных центров может быть несколько. Пользователь может сертифицировать свой ОК в разных, не связанных друг с другом, УЦ. Кроме того, УЦ могут быть связаны в сеть с любой необходимой иерархической организацией для обмена либо только ключами-сертификатами, либо дополнительно еще и открытыми ключами. Тогда пользователю достаточно сертифицировать ОК только в одном из таких УЦ для обмена информацией с абонентами всех охватываемых УЦ сетей.

При большом количестве абонентов сети рекомендуется использование баз данных (далее - БД) ОК. В этом случае, вместо отдельных ОК, сертификационный центр пересылает абоненту одинаковый для всех абонентов файл БД, содержащий все используемые ОК.

Согласно сказанному выше, персональная дискета должна содержать следующее:

• СК владельца;
• открытые ключи-сертификаты по числу сертификационных центров.

В качестве ключа сертификационного центра может быть использован собственный СК абонента; в этом случае, при получении ОК другого абонента, его необходимо подписать. При этом на персональную дискету следует записать свой ОК для проверки целостности ОК других абонентов.

Вместо персональной дискеты может быть использован другой ключевой носитель, например электронная таблетка Touch Memory (TM), Рутокен (Rutoken) или смарт-карта (SC), что иногда предпочтительнее использованию ключевой дискеты, поскольку, например, с SC ключи шифрования могут быть непосредственно загружены в устройство криптографической защиты данных, минуя оперативную память компьютера.