Основные понятия технологии цифровых сертификатов

Основные понятия технологии цифровых сертификатов

Терминология

	Сертификат - цифровой документ, подтверждающий соответствие между открытым ключом и информацией, идентифицирующей владельца ключа. Он содержит определенную, цифровым образом подписанную информацию о владельце ключа, сведения об открытом ключе, его назначении и области применения, название доверенного центра и т.д.
	Выпуск сертификата — генерация сертификата и уведомление пользователя, зафиксированного в нем, о подробном содержании этого сертификата.
	Аннулирование сертификата — это признание сертификата недействительным в период его действия в случаях компрометации секретного ключа или изменения атрибутов сертификата с момента его выпуска (например, при изменении имени пользователя).
	Список аннулированных сертификатов (САС — список недействительных сертификатов, в большинстве случаев генерируется доверенным центром.
	Подписчик (абонент) сертификата — лицо, которое получает сертификат, выпущенный доверенным центром.
	Приостановление сертификата — временное аннулирование сертификата в период его действия.
	Пользователь сертификата — лицо, которое использует сертификат, например, подписчик сертификата или доверенная сторона.
	Сертификация — это процесс генерации сертификатов для физических и юридических лиц, оборудования и т.д.
	Доверенный центр (ДЦ) — доверенное лицо (физическое или юридическое), которое выпускает, публикует, аннулирует сертификаты, приостанавливает их действие.
	Правила организации сертификации — документ, который устанавливает процедуры сертификации в соответствии с политикой конкретного ДЦ. Правила организации сертификации раскрываются всем лицам, внешним по отношению к ДЦ, в том числе пользователям.
	Взаимная (перекрестная) сертификация — двусторонний процесс сертификации двух доверенных центров.
	Регистрационный центр (РЦ) — лицо (физическое или юридическое), которое с санкции ДЦ выполняет функции аутентификации в процессе выпуска или аннулирования сертификата. Регистрационный центр не выпускает сертификаты и не ведет списки аннулированных сертификатов.
	Доверяющая сторона — лицо, которое получает сертификат и полагается на него при совершении сделок или обмене сообщениями. Доверяющей стороной может быть не только подписчик.
	Архив — система хранения сертификатов и списков аннулированных сертификатов.
	Иерархия доверия — система проверки цифровых сертификатов. Каждый сертификат связан с сертификатом подписи того субъекта, который снабдил его цифровой подписью. Так, сертификат абонента связан с сертификатом ДЦ низшего уровня, который, в свою очередь, связан с сертификатом ДЦ более высокого уровня и так далее до ДЦ высшего уровня. Следуя по цепочке доверия до известной доверенной стороны, можно убедиться в действительности сертификата.

Инфраструктура с открытыми ключами

Инфраструктура с открытыми ключами (PKI) — это комплексная система, обеспечивающая все необходимые сервисы для использования технологии с открытыми ключами. Цель PKI состоит в управлении ключами и сертификатами, посредством которого корпорация может поддерживать надежную сетевую среду. PKI позволяет использовать сервисы шифрования и выработки цифровой подписи согласованно с широким кругом приложений, функционирующих в среде с открытыми ключами.

Эффективная PKI должна включать следующие элементы:

	доверенный центр;
	архив сертификатов;
	систему аннулирования сертификатов;
	систему создания резервных копий и восстановления ключей;
	систему поддержки невозможности отказа от цифровых подписей;
	систему автоматической корректировки пар ключей и сертификатов;
	систему управления "историей" ключей;
	систему поддержки взаимной сертификации;
	клиентское программное обеспечение, взаимодействующее со всеми этими подсистемами безопасным, согласованным и надежным способом.

Сервисы PKI

Сервисы управления сертификатами

Сервисы управления сертификатами — это сервисы, образующие ядро инфраструктуры с открытыми ключами. К ним относятся:

Выпуск сертификата.

Сертификаты выпускаются для пользователей (физических и юридических лиц), для доверенных центров, находящихся на более низких уровнях иерархии доверия, а также для других доверенных центров в случае взаимной сертификации.

Аннулирование сертификата.

Если пользователь теряет свой секретный ключ, если ключ похищается или компрометируется, или есть вероятность наступления таких событий, действие сертификата должно быть прекращено. После получения подтверждения запроса пользователя об аннулировании сертификата ДЦ уведомляет об аннулировании все заинтересованные стороны, используя список аннулированных сертификатов (САС). Аналогично аннулированию осуществляется приостановление действия сертификата. Оно заключается в однократной отмене сертификата на определенный период времени в течение срока его действия. После этого действие сертификата возобновляется автоматически или же сертификат аннулируется. Приостановление действия сертификата осуществляется в тех ситуациях, когда невозможно установить подлинность лица, обращающегося с запросом об аннулировании.

Публикация сертификата.

Выпущенный однократно сертификат включается в каталог (в соответствии со спецификациями стандарта X.500 или иными требованиями), чтобы третьи стороны могли иметь к нему доступ. В одних случаях каталог контролируется доверенным центром, в других — третьей стороной.

Доступ к каталогу может быть ограничен. Если необходимо соблюдение прав приватности абонентов, применяются профилактические меры для защиты от лиц, не имеющих полномочий доступа.

Хранение сертификата в архиве.

Выпускаемые сертификаты и списки аннулированных сертификатов хранятся в архиве длительное время. Это делается потому, что заверенный цифровой подписью документ продолжает свое существование и по истечении срока действия сертификата, следовательно, сертификаты с истекшим сроком действия должны быть по-прежнему доступны.

Выработка политики ДЦ.

Для реализации операций сертификации формируется политика операционной работы ДЦ, работы с персоналом и оборудованием и политика выпуска сертификатов на основе критериев контроля за созданием сертификатов для пользователей и других доверенных центров.

Вспомогательные сервисы

В инфраструктуре с открытыми ключами могут поддерживаться также различные дополнительные сервисы.

Регистрация.

Регистрационные сервисы обеспечивают регистрацию и контроль индивидуальной информации, а также аутентификацию, необходимую для выпуска или аннулирования сертификатов (от имени доверенного центра). Фактический выпуск сертификатов осуществляется ДЦ.

Хранение информации в архиве.

Сервисы хранения информации в архиве предназначены для долговременного хранения и управления цифровыми документами и другой информацией. Сервисы обеспечивают создание резервных копий и восстановление информации в случае уничтожения или старения среды хранения.

Нотариальная аутентификация.

Нотариальная аутентификация включает аутентификацию отправителя сообщения, подтверждение целостности и юридической силы цифровых документов.

Создание резервных копий и восстановление ключей.

ДЦ должен иметь возможность восстановить зашифрованную информацию в случае потери пользователями их ключей шифрования. Это означает, что доверенному центру, к которому относится пользователь, необходима система создания резервных копий и восстановления этих ключей. Этот процесс известен как коммерческое создание резервных копий и восстановление ключей, и он отличается от принудительного депонирования ключей третьей стороной (обычно правоохранительными органами), которая получает доступ к ключам для расшифровки необходимой информации. Коммерческие сервисы восстановления ключей обеспечивают заблаговременное засекречивание копии ключа на случай утери ключа пользователем, его ухода с работы, забывания пароля, необходимого для доступа к ключу, и восстановление ключа в ответ на запрос пользователя или его работодателя. В одних случаях ключ является секретным ключом из алгоритма с открытыми ключами, в других — это распределяемый ключ.

Каталог.

Сервисы каталога осуществляют всестороннее управление и обеспечение информацией, имеющей отношение к пользователю (атрибутами). К атрибутам относится не только сертификат, но и номер телефона, адрес электронной почты абонента и т.д.

Поддержка невозможности отказа от цифровых подписей

При бумажной технологии подписи лиц законно связывают их с документами, что не позволяет в дальнейшем отказаться от подписания документа. При электронных технологиях обычная подпись заменяется цифровой. Самое главное требование для невозможности отказа от цифровой подписи состоит в том, что ключ, используемый для выработки цифровых подписей — ключ подписи, должен генерироваться и безопасно храниться все время исключительно под контролем пользователя. Когда пользователи забывают свои пароли или теряют свои ключи подписи, на резервирование или восстановление предыдущей пары ключей подписи не накладывается никаких технических ограничений (в отличие от аналогичной ситуации с парами ключей шифрования сообщений). В таких случаях допускается генерация и дальнейшее использование пользователями новых пар ключей подписи.

Параллельное функционирование систем резервного копирования и восстановления ключей и системы поддержки невозможности отказа от цифровых подписей вызывает определенные проблемы. При резервном копировании и восстановлении ключей должны создаваться копии секретных ключей пользователя. Чтобы обеспечить невозможность отказа от цифровой подписи, не должны создаваться резервные копии секретных ключей пользователя, используемых для выработки цифровой подписи. Для соблюдения этих требований в инфраструктуре с открытыми ключами должны поддерживаться две пары ключей для каждого пользователя. В любой момент времени пользователь должен иметь одну пару ключей для шифрования и дешифрования, а другую пару — для выработки или проверки цифровой подписи.

Корректировка ключей и управление историями ключей

В ближайшем будущем пользователи будут иметь огромное количество пар ключей, которые должны будут поддерживаться как криптографические ключи, даже если никогда не будут использоваться. Ключи шифрования должны со временем обновляться и должна поддерживаться история всех ключей, использованных ранее. (Например, у пользователей появится необходимость расшифровать информацию многолетней давности и проверять цифровую подпись на контракте многие годы в дальнейшем).

Процесс корректировки пар ключей должен быть "прозрачен" для пользователя. Это означает, что пользователи не должны понимать, что осуществляется обновление ключей, и никогда не должны получать отказ сервиса из-за недействительности своих ключей. Для удовлетворения этого требования пары ключей пользователя должны автоматически обновляться до истечения срока их действия. При обновлении пары ключей подписи предыдущий ключ подписи безопасно уничтожается. Тем самым предотвращается получение несанкционированного доступа к ключу подписи и устраняется необходимость хранения предыдущих ключей подписи.

Другие сервисы

В ряде случаев необходимы и другие сервисы, например, сервисы генерации пар ключей и записи их на смарт-карты, если ключи хранятся на смарт-картах.