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.
Электронная подпись для чайников: с чем ее есть и как не подавиться. Часть 2
Продолжая раскрывать тайное знание о цифровой подписи простым языком, разберем, что же нам надо для удобной и эффективной работы с ними, а также главное различие между лагерями S/MIME + X.509 и PGP.
Перед тем, как рассматривать особенности этих двух больших лагерей, стоит рассмотреть, какая информация нужна получателю для проверки подписи (а наш зашифрованный хэш уже вполне можно называть подписью), и в каком виде ее можно ему передать.
Каждую из частей информации можно передать вместе с открытым ключом, или вместе с нашей подписью, а можно и с тем и с тем, для большего удобства. Конечно, можно не разделять информацию на передаваемую с открытым ключом и передаваемую с подписью. Но тогда каждый раз отправляя подписанную информацию мы отправляем одно и то же. Как если бы к каждому отправляемому нами бумажному письму (даже короткому, в две строки), мы бы прикладывали дополнение вида «Здравствуйте! Это я, В. Пупкин, которого вы встречали на Красной площади Москвы, где мы и познакомились, потом пошли в ресторан, потом ». Согласитесь, слегка неудобно.
Но вернемся к нашей информации, необходимой для проверки подписи.
Начнем с простого: информация, которая позволит нам узнать, кто же сделал эту подпись. Как мы уже договорились, ассиметричное шифрование позволяет однозначно связать наш открытый ключ и полученную подпись. Беда в том, что сам по себе открытый ключ – набор байт. При этом он, конечно, связан с закрытым, которым мы (то есть отправитель) владеем, но связь эта для получателя неочевидна. У него есть набор байт от В. Пупкина, от И. Петрова, от С. Сидорова… И от десятка других людей. И как ему их идентифицировать? Держать отдельный реестр для того, кому какой набор байт принадлежит? Это что же, получается уже второй реестр (помимо того, где должно быть записано, с помощью какой хэш-функции какой хэш сделан)! И опять, неудобно!
Значит, надо связать каждый открытый ключ с информацией о том, кому этот ключ принадлежит, и присылать это все одним пакетом. Тогда проблема реестра решается сама собой – пакет (а если более правильно, контейнер) с открытым ключом можно будет просто посмотреть и сразу понять его принадлежность.
Но эту информацию все так же надо связать с подписью, пришедшей получателю. Как это сделать? Надо соорудить еще один контейнер, на сей раз для передачи подписи, и в нем продублировать информацию о том, кто эту подпись создавал.
Продолжая нашу аналогию с красивым замком, мы пишем на ключе «Этот ключ открывает замок В. Пупкина». А на замке тоже пишем «Замок В. Пупкина». Имея такую информацию, получатель нашей коробочки не будет каждый из имеющихся у него ключей вставлять наугад в наш замок, а возьмет наш ключ и сразу его откроет.
Теперь, по переданной информации при проверке можно найти контейнер открытого ключа, взять оттуда ключ, расшифровать хэш и…
А собственно, что «и»? Мы ведь пока так и не решили проблему, как донести до получателя информацию о том, какая хэш-функция применялась для хэша, а ведь для проверки подписи эта информация необходима! Решить ее можно достаточно просто: положить эту информацию в контейнер вместе с нашим открытым ключом. Ведь именно связка «хэширование – шифрование результата хеширования» считается процедурой создания цифровой подписи, а ее результат – подписью. А значит, достаточно логичным представляется объединение в связку алгоритма шифрования хэша и хэш-функции, с помощью которой он сформирован. И доставлять эту информацию тоже надо в связке.
Теперь, ненадолго вернемся к информации о подписывающем. Какого рода эта информация должна быть? ФИО? Нет, В. Пупкиных много. ФИО + год рождения? Так и родившихся в один день В. Пупкиных тоже предостаточно! Более того, это может быть Василий, Виктор, или даже Василиса или Виктория Пупкины. Значит, информации должно быть больше. Ее должно быть столько, чтобы совпадение всех параметров, по которым мы идентифицируем человека, было максимально невероятным.
Безусловно, такой пакет информации создать возможно. Вот только, работать с ним уже трудновато. Ведь надо наши контейнеры открытых ключей надо сортировать, хранить, использовать, в конце концов. А если для каждого использования придется указывать по полсотни параметров, то уже на втором контейнере станет понятно, что что-то надо менять. Решение этой проблемы, конечно же, было найдено.
Чтобы понять, в чем же оно заключалось, обратимся к бумажному документу, который есть у всех нас: к паспорту. В нем можно найти и ФИО, и дату рождения, и пол, и много другой информации. Но, главное, в нем можно найти серию и номер. И именно серия и номер являются той уникальной информацией, которую удобно учитывать и сортировать. Кроме того, они существенно короче всей оставшейся информации вместе взятой, и при этом все так же позволяют опознать человека.
Применяя этот же подход к контейнерам открытых ключей, мы получим, что у каждого контейнера должен быть некий номер, последовательность символов, уникальная для него. Эту последовательность символов принято называть идентификатором, а сами контейнеры – сертификатами, либо просто ключами.
Вот здесь и начинаются принципиальные различия в идеологиях OpenPGP и S/MIME + X.509. Для краткого понимания их, вернемся к нашей аналогии с паспортом.
С другой стороны, в кругу друзей, или внутри компании вам достаточно представиться так: «В. Пупкин из твоей группы в институте» или же «В. Пупкин из отдела продаж». И людям, с которыми вы контактируете в этом кругу уже не нужна третья сторона, они и так помнят Пупкина из группы с которым проучились пять лет, или Пупкина из отдела продаж, с которым недавно ходили обедать, и предоставленной вами информации им вполне достаточно.
Так же можно разделить и эти два лагеря.
Сертификат X.509 – это аналог нашего паспорта. Здесь сертификаты вам выдаются суровой третьей стороной, гарантом вашей личности: Удостоверяющим Центром (УЦ). Получающий ваши подписи человек всегда может обратиться в УЦ и спросить интересующую его информацию по вот этому конкретному сертификату.
PGP же (и стандарт OpenPGP, появившийся в дальнейшем) создавался на основе так называемых сетей доверия. Такая идея подразумевает, что обмениваются подписями люди, которым третья сторона для их взаимоотношений не нужна, а нужна только защита от нехороших лиц.
Конечно, с течением времени такое разделение стало уже достаточно условным, так как на данный момент и в S/MIME+X.509 и в PGP можно использовать методы лагеря соперников. Но все же, стандарты достаточно продолжительное время развивались параллельно и развились до той степени, что взаимная совместимость между ними стала невозможной.
Более популярным стандартном, в силу своей ориентированности на участие более компетентной третьей стороны, стал стандарт S/MIME + X.509, однако и у PGP есть некоторое количество козырей за пазухой, с помощью которых он не только не погибает, но и продолжает успешно развиваться.
Более подробное рассмотрение каждого из форматов, а также рекомендации, когда, где и какой из них использовать вы сможете прочитать уже в следующих статьях.
КриптоПро CSP: как создать хранилище сертификата и скопировать контейнер закрытого ключа
Владелец цифрового автографа (далее – ЭЦП, ЭП) может дистанционно запрашивать у удостоверяющего центра (далее – УЦ) сертификат ключа проверки электронной подписи (далее – СКПЭП) или его обновление. Внеплановая замена производится только при определенных обстоятельствах: требуется коррекция сведений, использованных для оформления текущего документа (сменился руководитель организации, в связи с переездом был перерегистрирован юридический адрес) или до конца периода актуальности СКПЭП остается меньше двух месяцев.
Чтобы воспользоваться данной услугой через сайт УЦ, заявителю потребуется маркер или карточка временного доступа. Это пара логин–пароль для авторизации в защищенной зоне интернет-портала центра сертификации, выдавшего своему клиенту текущий СКПЭП. Проапдейтить его можно непосредственно через веб-интерфейс УЦ. Если требуется новый сертификат, заявителю следует выбрать подходящий УЦ и сделать соответствующий запрос, воспользовавшись ссылкой типа «Мастер создания сертификатов», размещенной на официальном сайте учреждения.
Чтобы получить маркер временного доступа, пользователю нужно зарегистрировать личный кабинет и, скорее всего, понадобится заполнить электронный бланк заказа услуги. Он обязательно оформляется, если существует необходимость расширения области применения ЭП. Например, для подключения компании заявителя к процессу представления цифровой бухотчетности в ПФР, ФСС или Росстат.
Услугу удаленного создания нового или обновления текущего СКПЭП предлагают Федеральная служба по регулированию алкогольного рынка (ФСРАР), МТС-банк, УЦ Такском и другие организации. В следующих разделах мы расскажем, как с помощью КриптоПро CSP создать хранилище личного сертификата и скопировать контейнер закрытого ключа на подходящий носитель при использовании удаленных сервисов для запроса СКПЭП.
КриптоПро CSP: как создать ключевой контейнер
Ключевой контейнер – это «запароленный» каталог в хранилище (реестре) или системной библиотеке «операционки» (далее – ОС) или на защищенном ключевом USB-носителе: токене, смарт-карте. Он считается одним из инструментов защиты криптографических средств генерации и верификации ЭП, лицензий, сертификатов, паролей и другой личной информации.
Криптометод организации и иерархии персональных данных предусматривает обязательное использование защищенного каталога как части комплекса гарантий сохранности и конфиденциальности сведений, необходимых для активации ЭП. Фактически, создавая новую папку для хранения СКПЭП, доступ к которой обеспечивается путем ввода пароля, пользователь формирует новое хранилище.
Помимо выполнения основных функций – генерации и верификации ЭП – КриптоПро CSP «умеет» функционировать как зависимая компонента: приложение можно вызывать из сторонних программ. Например, через веб-интерфейс сайта УЦ, в который заявитель обратился за услугой обновления СКПЭП. КриптоПро CSP бывает необходим и для того, чтобы создать ключевой контейнер и установить в него сертификат ключа проверки ЭЦП, в том числе с обращением к службе сертификации ОС Microsoft (далее – MS) Windows Server.
Испытать работу генератора ключей и ознакомиться с процедурой запроса СКПЭП можно на странице тестового удостоверяющего центра разработчика программного модуля. Ниже мы пошагово опишем этот процесс.
Внимание! Если вы запрашиваете СКПЭП, который планируете использовать при работе с электронной почтой, указывайте «Область применения ключа». Также учитывайте: вы не получите доступа к криптофункциям для e-mail, если указанный адрес электронной почты не совпадает с зарегистрированным в MS Outlook Express.
Чтобы получить возможность применять выданный по удаленному запросу СКПЭП при обмене данными по протоколу TLS, перейдите к разделу «Область применения ключа» и укажите его тип: «Сертификат аутентификации клиента».
Как пользоваться электронной подписью с флешки?
Флешка — удобный и мобильный хранитель информации. Можно ли записать на нее электронную подпись (ЭП), насколько это безопасно и как именно это сделать расскажем в статье.
Что такое флешка и токен электронной подписи
Флешка — это портативное устройство, на котором можно хранить любую информацию, например документы, картинки, музыку. Она не занимает много места и вмещает в себя гигабайты данных. Флешки можно подключать к компьютеру, ноутбуку или другому устройству через USB-порт.
Токен — это тоже устройство для хранения данных, но в отличие от флешки основная задача токена не хранение, а защита информации. Для этого изготовитель устанавливает на все токены восьмизначный пароль.
На все токенах установлен пароль — стандартный пин-код из восьми чисел. Он общеизвестный, поэтому, чтобы защитить свои данные, перед началом работы замените пин-код на собственный. Не используйте для этого даты рождения родных и близких — такие пароли можно подобрать. Мы не советуем записывать пароль, но если вы решите это сделать, храните листочек с паролем в защищенном месте.
А за безопасностью флешки следит только производитель. Поэтому если флешка попадет в руки злоумышленников, они смогут взломать пароль на ней.
На какие носители можно записать электронную подпись
Сертификат электронной подписи можно записать:
Последние два носителя практически не отличаются друг от друга по свойствам. Использовать флешку удобнее, так как она занимает меньше места и ее сложнее повредить. Однако и флешка, и съемный жесткий диск имеют одинаково низкую защиту информации. Компьютер защищен лучше, но может подвергнуться атаке вирусов. Поэтому мы рекомендуем хранить ЭП на токене. Именно это устройство лучше всего защитит ваши данные от мошенников.
Некоторые типы сертификатов можно хранить только на токене. Например, записать на флешку нельзя сертификаты для работы с Федеральной таможенной службой или для системы для учета алкогольной продукции ЕГАИС ФСРАР.
Какой должен быть объем у флешки для электронной подписи
Электронная подпись «весит» очень мало — около четырех килобайт (Кб). Поэтому для хранения сертификата подойдет флешка с любым объемом памяти.
Обычно пользователи выбирают флешки для того, чтобы хранить на них сразу несколько сертификатов. Даже на небольшую флешку объемом 4 гигабайта можно записать до нескольких сотен ключей ЭП.
В отличие от флешки, на токен можно записать несколько сертификатов, обычно не больше 15. Этого количества обычно достаточно для того, кто подписывает электронные документы в нескольких информационных системах. Несмотря на небольшую вместимость токена мы рекомендуем использовать именно его. Он обезопасит ваши данные от мошенников.
Как записать электронную подпись на флешку
Записать сертификат ЭП на флешку или токен можно тремя способами:
Инструкции ниже подойдут для записи сертификата и на флешку, и на токен. Исключение — пункты про установку пароля или пин-кода. При записи ЭП на флешку нужно придумать и установить свой пароль. Но если вы записываете ЭП на токен, устанавливать пин-код не нужно. Программа или сервис попросят вас ввести пароль, только если он отличается от стандартного.
Как записать сертификат в личном кабинете
Если вы еще не выпустили сертификат ЭП и хотите сразу записать его на съемный носитель:
Если у вас есть сертификат для одного из сервисов Контура, например, Экстерна или Диадока, и вы хотите установить его на флешку или токен:
Как записать ЭП с помощью КриптоПро CSP
Как записать ЭП с помощью средств Windows
Как записать ЭП в профиле Контур.Диагностики
Как пользоваться электронной подписью с флешки и токена
Порядок подписания документов не зависит от того, на каком носителе хранится ЭП: на токене или флешке.
Перед тем, как подписать документы, уточните, какой вид подписи принимает контрагент: открепленную, прикрепленную или встроенную.
От этого зависит, с помощью какой программы, плагина или сервиса нужно подписать документ:
Чтобы подписать документ ЭП с флешки или токена:
Можно ли использовать Рутокен в качестве флешки?
Чаще всего на токенах марки «Рутокен» можно хранить только сертификаты электронной подписи. Записать на них другие файлы невозможно из-за технических особенностей носителей — они созданы только для хранения контейнеров закрытых ключей ЭП.
Токены, на которых помимо ЭП можно хранить и другие файлы, встречаются редко и стоят дороже. Например, в линейке Рутокен это модель Рутокен 2.0 Flash.
Что делать, если забыл пароль к сертификату электронной подписи?
Владельцы электронной подписи часто не могут вспомнить пароль от нее. Ситуация грустная, но не безвыходная. Как восстановить доступ к подписи — читайте в статье.
Пароль или пин-код электронной подписи (ЭП или ЭЦП) схож с пин-кодом банковской карты. Он защищает подпись от мошенников, его нужно запомнить или записать на листочек и хранить подальше от самой подписи. Но, в отличие от пин-кода карточки, пароль ЭП редко используют и часто забывают.
Возьмем экономиста Василия. Он получил электронную подпись, установил ее на компьютер, задал пароль, поставил галочку «Запомнить» — и все, больше никогда эту комбинацию не вводил. Но через полгода Василий переехал в другой кабинет и сел за новый компьютер. Попытался установить на него свою подпись, но не получилось — он забыл пароль электронной подписи, а листочек, на который записывал символы, потерял.
В своей беде Василий не одинок — многие владельцы ЭП не могут вспомнить или не знают, где взять пароль электронной подписи. В этой статье расскажем, что делать в подобной ситуации и когда нужно получать новую ЭП.
Что такое пароль и пин-код электронной подписи
На электронную подпись устанавливают один из типов защиты: пароль или пин-код. Разберемся, чем они отличаются.
Пароль от контейнера электронной подписи
Пароль используют для подписи, сохраненной в память компьютера. Он защищает контейнер ЭП — папку с файлами подписи: сертификатом, закрытым и открытым ключами.
Впервые с паролем владелец ЭП встречается, когда выпускает сертификат ЭП и записывает его в реестр компьютера или на обычную флешку (не токен). Придумать пароль нужно самостоятельно — при записи программа КриптоПро CSP покажет окошко, в которое нужно ввести комбинацию чисел, символов и латинских и русских букв.
Далее этот пароль будет запрашиваться при установке подписи на компьютер, ее копировании и при каждом использовании — подписании документов, работе на электронной торговой площадке или входе в сервисы. Если, конечно, не установить галочку «Запомнить пароль».
Пин-код от токена электронной подписи
Пин-код используется для электронной подписи, которая записана на носитель в виде usb-флешки — на токен. Пин защищает токен, поэтому, если мошенники украдут носитель ЭП, то самой подписью они воспользоваться не смогут.
Впервые владелец ЭП должен ввести пин-код при выпуске подписи — когда ее записывают на токен. Если носитель новый, то нужно ввести «заводское» стандартное значение, например, 12345678 для Рутокена. «Заводское» значение лучше сразу изменить на собственное, чтобы его не смогли подобрать злоумышленники.
После этого пин-код понадобится вводить, чтобы установить сертификат подписи на компьютер, использовать и копировать ЭП, работать с ней за новым компьютером. Чтобы не вводить комбинацию каждый раз, можно нажать галочку «Запомнить пароль». Главное в таком случае самим не забыть последовательность символов.
Как восстановить пароль электронной подписи
Если пароль и пин-код подписи не удается вспомнить, то восстановить его не получится. В этом не поможет даже удостоверяющий центр, выпустивший сертификат, — он не хранит пароли ЭП. Поэтому нужно пытаться вспомнить заветную комбинацию или подобрать ее.
Забыл пароль подписи
Пароль от контейнера ЭП можно вводить неограниченное количество раз. Поэтому можно спокойно подбирать к подписи все знакомые комбинации: важные даты или код из смс, которую при выпуске сертификата присылал удостоверяющий центр. Возможно, именно этот код случайно установили на контейнер в качестве защиты.
Если подобрать пароль не удается, то доступ к сертификату можно вернуть в некоторых случаях. Если раньше пароль сохраняли на компьютере — нажимали галочку «Запомнить», то иногда такой контейнер можно скопировать без ввода пароля. Попытайтесь скопировать папку со всеми файлами подписи на другое устройство или токен. Если в процессе у вас не спросят пароль, то можно продолжать работать с ЭП.
Если не получается ни скопировать подпись, ни вспомнить пароль ЭЦП, то остается только одно — получить новый сертификат ЭП. Для этого нужно отозвать старый в удостоверяющем центре и подать документы и заявку на выпуск нового. На контейнер новой подписи стоит установить пароль, который легко запомнить, но который не угадают мошенники.
Забыл пин-код токена
Восстановить забытый пин-код токена тоже невозможно. Именно из-за этого токен — надежный носитель ЭП: если его украдут мошенники, то пин-код защитит подпись от них.
Однако для владельца ЭП есть два способа, которые помогут подобрать нужную комбинацию.
Решение №1. Заводской пароль.
По умолчанию на новом токене установлен стандартный пин-код от производителя. Можно ввести его, чтобы вернуть доступ к сертификату ЭП. Для разных носителей подойдут разные значения:
Если «заводская» комбинация к токену не подходит, значит ее сменили при записи сертификата. Тогда вернуть доступ к ЭП можно только одним способом — подобрать правильные символы.
Решение №2. Подбор пин-кода и права администратора
На то, чтобы подобрать пин-код к токену, есть десять попыток. После десятого неверного ввода символов заблокируется.
Иногда количество попыток ввода можно увеличить. Для этого нужно зайти на токен в качестве администратора и разблокировать пин-код:
Также, если пин-код администратора известен, то можно сбросить попытки ввода другим способом — через КриптоПро CSP:
После разблокировки счетчик попыток ввода сбросится. Но даже тогда, пока правильную комбинацию к токену не введут, доступ будет закрыт и использовать подпись не получится.
Если вспомнить или изменить нужную комбинацию не удалось, придется получать новый сертификат подписи в УЦ: отозвать старый сертификат и получить новый. Токен можно использовать старый — можете отформатировать носитель, тогда старый пин-код и сертификат удалятся. Отметим, что отформатировать токены марок Рутокен, eToken, JaCarta LT можно без прав администратора. Но для форматирования носителя Jacarta SE нужно знать администраторский пин.
При записи подписи на новый токен советуем поменять стандартный пин-код носителя на собственный. Это, конечно, может привести к тому, что комбинация вновь потеряется. Но лучше получить новый сертификат, чем пострадать от мошенников, которые смогли взломать «заводское» значение на токене и подписали украденной ЭП важные документы.
