В традиционном, привычном для подавляющего большинства пользователей понимании электронной подписи (ЭП) ключ этой самой подписи хранится у её владельца. Чаще всего для этого используется некий защищённый ключевой носитель в формате USB-токена или смарт-карты, который пользователь может носить с собой. Этот ключевой носитель тщательно оберегается владельцем от посторонних лиц, поскольку попадание ключа в чужие руки означает его компрометацию. Для использования ключа на устройстве владельца устанавливается специализированное программное обеспечение (СКЗИ), предназначенное для вычисления ЭП.

С другой стороны, в мире ИТ всё шире применяется концепция «облачных вычислений», которая во многих отношениях имеет массу преимуществ по сравнению с использованием традиционных приложений, установленных на компьютере пользователя. Вследствие этого возникает вполне закономерное желание воспользоваться данными преимуществами облачных технологий для создания «ЭП в облаке».

Но прежде чем решать данную задачу необходимо определить, что же мы будем понимать под «электронной подписью в облаке». В настоящее время в разных источниках можно встретить разные же трактовки этого понятия, зачастую годящиеся разве что только для объяснения на пальцах человеку «с улицы», который зашёл в Удостоверяющий Центр, чтобы «купить электронную подпись».

Что такое квалифицированная электронная подпись в облаке

Для целей данной статьи, а также других научно-популярных и практических дискурсов об облачной электронной подписи предлагается использовать следующее определение.

Электронная подпись в облаке (облачная электронная подпись) – это вычислительная система, предоставляющая через сеть доступ к возможностям создания, проверки ЭП и интеграции этих функций в бизнес-процессы других систем.

В соответствии с данным определением, для облачной электронной подписи может использоваться в том числе и локальное средство ЭП. Например, используя КриптоПро DSS Lite, пользователь через веб-браузер может подписывать электронный документ с помощью средства ЭП, установленного на его оконечном устройстве (персональный компьютер или планшет). В подобной системе ключ подписи остаётся у владельца и вопросы безопасности решаются с помощью стандартного набора средств, известного в мире «традиционной ЭП». Если хотите, можно назвать это облачной ЭП с локальным средством ЭП.

Другой вариант облачной ЭП получается при использовании средства ЭП, размещённого в облаке. Для удобства дальнейшего изложения назовём такую схему полностью облачной ЭП, чтобы отличать её от предыдущей. Эта схема регулярно вызывает жаркие дискуссии среди специалистов, поскольку подразумевает передачу самого ключа подписи «в облако». Данная же статья призвана прояснить ряд вопросов, связанных с безопасностью полностью облачной ЭП.

Начнём с главного

Основной головной болью при переводе любой ИТ-системы «в облако» становится боль «безопасников» (и помогающих им юристов), связанная с передачей «туда» информации для обработки или хранения. Если раньше эта информация не покидала некоторого защищённого периметра, и можно было сравнительно легко обеспечить её конфиденциальность, то в облаке само понятие периметра отсутствует. При этом ответственность за обеспечение конфиденциальности информации в каком-то смысле «размывается» между её владельцем и поставщиком облачных услуг.

То же самое происходит и с ключом ЭП, передаваемым в облако. Более того, ключ ЭП – это не просто конфиденциальная информация. Ключ должен быть доступен только одному лицу – его владельцу. Таким образом, доверие к облачной подписи определяется не только личной ответственностью пользователя, но и безопасностью хранения и использования ключа на сервере и надежностью механизмов аутентификации.

В настоящее время проводятся сертификационные испытания нашего решения КриптоПро DSS. Это сервер облачной ЭП, хранящий ключи и сертификаты пользователей и предоставляющий аутентифицированный доступ к ним для формирования электронной подписи. Оба упомянутых выше аспекта безопасности облачной ЭП в частности являются предметом исследований, проводимых в ходе испытаний КриптоПро DSS. В то же время, стоит отметить, что существенная часть этих вопросов уже рассмотрена в рамках тематических исследований СКЗИ «ПАКМ КриптоПро HSM», на котором основывается КриптоПро DSS.

Европейский путь

В октябре 2013 года Европейский Комитет по Стандартизации (CEN) одобрил техническую спецификацию CEN/TS 419241 «Security Requirements for Trustworthy Systems Supporting Server Signing». В этом документе приводятся требования и рекомендации к серверу электронной подписи, предназначенному для создания, в том числе, квалифицированных подписей.

Хочется отметить, что уже сейчас КриптоПро DSS в полном объёме соответствует требованиям данной спецификации в наиболее сильном варианте: требованиям Уровня 2, предъявляемым для формирования квалифицированной электронной подписи (в терминах европейского законодательства).

Одним из основных требований Уровня 2 является поддержка строгих вариантов аутентификации. В этих случаях аутентификация пользователя происходит напрямую на сервере подписи – в противоположность допустимой для Уровня 1 аутентификации в приложении, которое от своего имени обращается к серверу подписи. Все методы аутентификации, поддерживаемые КриптоПро DSS, удовлетворяют данному требованию Уровня 2.

В соответствии с этой спецификацией, пользовательские ключи подписи для формирования квалифицированной ЭП должны храниться в памяти специализированного защищенного устройства (криптографический токен, HSM). В случае КриптоПро DSS таковым устройством является программно-аппаратный криптографический модуль КриптоПро HSM – сертифицированный ФСБ России по уровню KB2 как средство ЭП.

Аутентификация пользователя на сервере электронной подписи для выполнения требований Уровня 2 обязана быть как минимум двухфакторной. КриптоПро DSS поддерживает широкий, постоянно пополняемый спектр методов аутентификации, в том числе и двухфакторных. Помимо привычных криптографических токенов в качестве средства аутентификации может использоваться и специализированное приложение на смартфоне, такое как КриптоПро AirKey, и генераторы одноразовых паролей (OTP-токены). В документе CEN эти методы также упомянуты.

Ещё одним перспективным способом аутентификации по Уровню 2 может стать использование криптографического приложения на SIM-карте в телефоне. По нашему мнению, данный вариант использования SIM-карт с криптографией наиболее реален, поскольку построение функционально законченного СКЗИ (или средства ЭП) по новым требованиям ФСБ на базе только лишь SIM-карты вряд ли возможно.

Рассматриваемая техническая спецификация также допускает использование сервера электронной подписи для формирования подписей сразу для некоторого набора документов. Данная возможность может быть полезна при подписании большого массива однородных документов, отличающихся лишь данными в нескольких полях. При этом аутентификация пользователя производится один раз для всего пакета документов. Поддержка такого варианта использования также имеется в КриптоПро DSS.

В документе CEN содержится также ряд требований к формированию, обработке, использованию и удалению пользовательского ключевого материала, а также к свойствам внутренней ключевой системы сервера электронной подписи и к аудиту. Эти требования полностью и даже «с запасом» покрываются требованиями, предъявляемыми к средствам ЭП класса KB2, по которому сертифицирован отвечающий за данные вопросы ПАКМ «КриптоПро HSM».

Наше будущее

Решение КриптоПро DSS поддерживает широкий набор методов аутентификации, среди которых для каждой задачи возможно подобрать подходящий. Надёжность наиболее безопасных из них соответствует самым строгим критериям европейских требований CEN/TS 419241 и, как мы рассчитываем, в недалёком будущем будет подтверждена сертификатом соответствия ФСБ России.

Алексей Голдбергс,

 заместитель технического директора

ООО "КРИПТО-ПРО"

Станислав Смышляев, к.ф.-м.н.,

начальник отдела защиты информации

ООО "КРИПТО-ПРО"

Павел Смирнов, к.т.н.,

заместитель начальника отдела разработок

ООО "КРИПТО-ПРО"