Ольга Полянская - Инфраструктуры открытых ключей

• Название: Инфраструктуры открытых ключей
• Автор: Ольга Полянская
• Издательство: Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература
• Год: 2007
• ISBN: 978-5-9556-0081-9

В курс включены сведения, необходимые специалистам в области информационной безопасности. Рассматривается технология инфраструктур открытых ключей (Public Key Infrastructure – PKI), которая позволяет использовать сервисы шифрования и цифровой подписи согласованно с широким кругом приложений, функционирующих в среде открытых ключей. Технология PKI считается единственной, позволяющей применять методы подтверждения цифровой идентичности при работе в открытых сетях.

Курс дает представление об основных концепциях и подходах к реализации инфраструктур открытых ключей, в нем описываются политика безопасности, архитектура, структуры данных, компоненты и сервисы PKI. Предлагается классификация стандартов и спецификаций в области инфраструктур открытых ключей. Подробно рассматриваются процессы проектирования инфраструктуры и подготовки ее к работе, обсуждаются типовые сценарии использования и способы реагирования на инциденты во время функционирования PKI.

---

Регистрационный центр

Регистрационный центр (РЦ) является необязательным компонентом PKI. Обычно РЦ получает от удостоверяющего центра полномочия регистрировать пользователей, обеспечивать их взаимодействие с УЦ и проверять информацию, которая заносится в сертификат. Сертификат может содержать информацию, которая предоставлена субъектом, подающим заявку на сертификат и предъявляющим документ (паспорт, водительские права, чековую книжку и т.п.) или третьей стороной (например, кредитным агентством - о кредитном лимите пластиковой карты). Иногда в сертификат включается информация из отдела кадров или данные, характеризующие полномочия субъекта в компании (например, право подписи документов определенной категории). РЦ агрегирует эту информацию и предоставляет ее УЦ.

УЦ может работать с несколькими регистрационными центрами, в этом случае он поддерживает список аккредитованных регистрационных центров, то есть тех, которые признаны надежными. УЦ выдает сертификат РЦ и отличает его по имени и открытому ключу. РЦ выступает как объект, подчиненный УЦ, и должен адекватно защищать свой секретный ключ. Проверяя подпись РЦ на сообщении или документе, УЦ полагается на надежность предоставленной РЦ информации.

РЦ объединяет комплекс программного и аппаратного обеспечения и людей, работающих на нем. В функции РЦ может входить генерация и архивирование ключей, уведомление об аннулировании сертификатов, публикация сертификатов и САС в каталоге LDAP и др. Но РЦ не имеет полномочий выпускать сертификаты и списки аннулированных сертификатов. Иногда УЦ сам выполняет функции РЦ.

Репозиторий сертификатов

Репозиторий - специальный объект инфраструктуры открытых ключей, база данных, в которой хранится реестр сертификатов (термин " реестр сертификатов ключей подписей" введен в практику Законом РФ "Об электронной цифровой подписи") [10]. Репозиторий значительно упрощает управление системой и доступ к ресурсам. Он предоставляет информацию о статусе сертификатов, обеспечивает хранение и распространение сертификатов и САС, управляет внесениями изменений в сертификаты. К репозиторию предъявляются следующие требования:

* простота и стандартность доступа;

* регулярность обновления информации;

* встроенная защищенность;

* простота управления;

* совместимость с другими хранилищами (необязательное требование).

Репозиторий обычно размещается на сервере каталогов, организованных в соответствии с международным стандартом X.500 и его подмножеством. Большинство серверов каталогов и прикладное программное обеспечение пользователей поддерживают упрощенный протокол доступа к каталогам LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) [154]. Такой унифицированный подход позволяет обеспечивать функциональную совместимость приложений PKI и дает возможность доверяющим сторонам получать информацию о статусе сертификатов для верификации цифровых подписей.

Архив сертификатов

На архив сертификатов возлагается функция долговременного хранения (от имени УЦ ) и защиты информации обо всех изданных сертификатах. Архив поддерживает базу данных, используемую при возникновении споров по поводу надежности электронных цифровых подписей, которыми в прошлом заверялись документы. Архив подтверждает качество информации в момент ее получения и обеспечивает целостность данных во время хранения. Информация, предоставляемая УЦ архиву, должна быть достаточной для определения статуса сертификатов и их издателя. Архив должен быть защищен соответствующими техническими средствами и процедурами.

Конечные субъекты

Конечные субъекты, или пользователи, PKI делятся на две категории: владельцы сертификатов и доверяющие стороны. Они используют некоторые сервисы и функции PKI, чтобы получить сертификаты или проверить сертификаты других субъектов. Владельцем сертификата может быть физическое или юридическое лицо, приложение, сервер и т.д. Доверяющие стороны запрашивают и полагаются на информацию о статусе сертификатов и открытых ключах подписи своих партнеров по деловому общению.

Физическая топология

Система PKI, помимо выполнения целого ряда функций - выпуска сертификатов, генерации ключей, управления безопасностью, аутентификации, восстановления данных, - должна обеспечивать интеграцию с внешними системами. PKI необходимо взаимодействовать с множеством самых разных систем и приложений - это и программное обеспечение групповой работы, и электронная почта, и системы управления доступом, и каталоги пользователей, и виртуальные частные сети, и разнообразные операционные системы, и службы безопасности, и web-приложения, и широкий спектр корпоративных систем [10]. Рис. 3.2 иллюстрирует взаимодействие пользователей с серверами PKI.

Функциональные компоненты PKI ( УЦ, РЦ и др.) могут быть реализованы программно и аппаратно различными способами, например, располагаться на одном или нескольких серверах. Системы, выполняющие функции удостоверяющего и регистрационного центров, часто называют серверами сертификатов и регистрации соответственно.

Серверные компоненты PKI

Основными серверными компонентами PKI являются сервер сертификатов, сервер каталогов и сервер восстановления ключей, опциональными компонентами - сервер регистрации, OCSP-сервер, обслуживающий запросы пользователей по онлайновому протоколу статуса сертификата Online Certificate Status Protocol (более подробно об этом см. лекцию 12), и сервер проставления меток времени.

На сервер сертификатов возлагаются функции выпуска и управления сертификатами, защищенного хранения секретного ключа удостоверяющего центра, поддержки жизненного цикла сертификатов и ключей, восстановления данных, ведения контрольного журнала и регистрации всех операций удостоверяющего центра.

Сервер каталогов содержит информацию о сертификатах и атрибутах субъектов сертификатов открытых ключей. Через протокол LDAP приложения стандартным образом обращаются к записям каталогов, например, к адресам электронной почты, номерам телефонов, полномочиям и сертификатам пользователей.

Рис. 3.2.  Взаимодействие пользователей с серверами PKI

Сервер каталогов должен обеспечивать:

* сетевую аутентификацию через IP-адреса или DNS-имена и аутентификацию конечных субъектов по именам и паролям или по сертификатам открытых ключей ;

* управление доступом субъектов к информации в зависимости от их прав на выполнение операций чтения, записи, уничтожения, поиска или сравнения;

* конфиденциальность (посредством протокола SSL) и целостность сообщений для всех видов связи [56].

Сервер восстановления ключей поддерживает создание резервных копий и восстановление ключей шифрования конечных субъектов. Среди всех компонентов PKI сервер восстановления ключей должен быть наиболее защищен и обеспечивать сильную аутентификацию администратора и пользователей, поддержку конфиденциальности и целостности сообщений, безопасное хранение всех компонентов ключей.

PKI управляет ключами и сертификатами, используемыми для реализации криптографических операций в web-браузерах, web-серверах, приложениях электронной почты, электронного обмена сообщениями и данными, в приложениях, поддерживающих защищенные сетевые транзакции и сеансы связи через World Wide Web или в виртуальных частных сетях на базе протоколов S/MIME, SSL и IPsec, а также для заверения цифровой подписью электронных документов или программного кода [82]. Наряду с перечисленными выше приложениями, PKI-совместимыми могут быть и корпоративные приложения, разработанные внутри организации.

Приложения электронной почты и обмена сообщениями используют пары ключей для шифрования сообщений и файлов и заверения их цифровыми подписями. Системы электронного обмена данными поддерживают транзакции, требующие аутентификации сторон, обеспечения конфиденциальности и целостности данных. Браузеры и web-серверы используют шифрование для аутентификации, обеспечения конфиденциальности, а также в приложениях электронной коммерции и онлайнового предоставления банковских услуг. Шифрование и аутентификация применяются также для создания виртуальных частных сетей (Virtual Private Networks - VPN) на основе сетей общего пользования, для защиты коммуникаций между сайтами или удаленного доступа (клиент-сервер). Заверение цифровой подписью программных кодов и файлов дает возможность пользователям подтвердить источник получаемых по Интернету программ и файлов и целостность их содержания, это важно и для контроля вирусного заражения.