GOST Key Keeper

Безпека будь-якого криптографічного засобу визначається не тільки надійністю криптоалгоритмів що застосовуються, а й закладеними можливостями організаційної та технічного захисту ключового матеріалу. Основним недоліком будь-якого виключно програмного криптографічного засобу є слабкий захист секретних ключів, що розміщуються, як правило, в файлах на змінних носіях. У подібних реалізаціях єдиним способом захисту секретних ключів від несанкціонованого доступу (НСД) є застосування пароля, на основі якого виконується шифрування ключової інформації. Однак, на практиці, пароль до файлу може бути підібраний за цілком прийнятний час, шляхом застосування методу «грубої сили», в поєднанні із «словниковою атакою». Файл, захищений паролем, уразливий в силу трьох причин:

• кількість спроб підбору пароля не обмежена;
• сам пароль вибирається з істотно обмеженого набору варіантів, що легко запам'ятовуються конкретним користувачем;
• процес підбору може бути необмежено распараллелен.

Для надійного захисту секретних ключів від НСД застосовують апаратні ключові носії, захищені паролем або ПІН-кодом. Такі носії, як мінімум, обмежують кількість спроб введення пароля для доступу до ключа, а якщо ключовий носій є «активним» (АКН), то він також забезпечує приховування ключа протягом усього його терміну використання (ключ застосовується тільки всередині носія і за його межі не виходить).

Якщо ключовий носій використовується для захисту від НСД (наприклад, шифрування файлів або дискових сховищ), то в разі його втрати або виходу з ладу, захищені за допомогою відповідного ключа дані стануть недоступними, що рівноцінно їх знищенню. Тому, в подібних програмах, обов'язково повинні створюватися резервні копії секретних ключів доступу, або повинен бути передбачений багатокористувацький режим доступу до даних з використанням різних носіїв. Враховуючи, що ідеологія АКН передбачає неможливість «отримання» значення ключа з носія, завдання резервування ключових даних з АКН є нетривіальною.

Компанія «Мікрокріпт Текнолоджіс» пропонує програмно-апаратний комплекс GOST Key Keeper на базі активних ключових носіїв, який дозволяє ефективно вирішити обидві зазначені проблеми: безпечне зберігання та застосування ключів, а також можливість їх резервування. Використовувані АКН підтримують вітчизняні стандарти криптографічного захисту: ГОСТ 28147-89 та ДСТУ 4145-2002.

Програмно-апаратний комплекс GOST Key Keeper складається з уніфікованого програмного забезпечення для ПК, кількох АКН у вигляді смарт-карт та відповідного зчитувача смарт-карт. Крім того, АКН даного комплексу інтегровані з ПЗ захищеного віртуального диску «Secure Virtual Drive».

Програмне забезпечення комплексу включає:

• Програмне забезпечення управління ключами на АКН.
• Програмні бібліотеки застосування ключів, що зберігаються на АКН.

Апаратне забезпечення в комплектації «USB-брелок»:

• Дві або більше смарт-карти формату SIM.
• Зчитувач SIM-карт у вигляді USB-брелока.

Апаратне забезпечення в комплектації «смарт-карта»:

• Дві або більше повноформатні смарт-карти.
• USB-зчитувач контактних смарт-карт.

Всі АКН, використовувані у складі одного комплексу, ідентичні за своїм типом. Кількість АКН не обмежена і визначається кількістю користувачів в системі, що захищається, а також вимогами резервування. Кожен АКН комплексу, за замовчуванням, містить три додатки:

• Один примірник програми "Storage Keys" − ключі доступу до сховищ інформації та інших інформаційних ресурсів;
• Два примірники програми "Transport Keys" − ключі захисту комунікацій і «бізнес» транзакцій.

Додаток "Storage Keys" призначено для формування, зберігання та застосування секретних ключів симетричного алгоритму шифрування ГОСТ 28147-89. У стандартній поставці, додаток підтримує до 5-ти «довготривалих» ключів довжиною по 512 біт (таблиці підстановки або S-блоків), з кожним з яких може бути асоційоване до 4-х «сеансових» ключів довжиною по 256 біт. Таким чином, додаток підтримує до 20 ключів ГОСТ 28147-89, які можуть диверсифікуватися для різних додатків.

Установка ключів цього додатка повинна здійснюватися на захищеній від НСД робочої станції.

Функціональні характеристики додатку "Storage Keys":

• Розбиття множини ключів ГОСТ 28147-89 на іменовані групи за ознакою спільної асоційованої таблиці підстановки (S-блоків).
• Можливість конфігурування структури ключової системи ГОСТ 28147-89 (на етапі ініціалізації смарт-карт).
• Встановлення кожному ключу унікального 8-байтного ідентифікатора, а також текстового імені.
• Максимальна довжина імені ключа або групи: 16 латинських символів (без обліку регістра).
• Зберігання ідентифікаторів, а також імен ключів і груп виконується безпосередньо на АКН.
• Неможливість отримання значень ключів з АКН.
• Застосування апаратних генераторів випадкових чисел (ГВЧ) для формування ключового матеріалу.
• Можливість «ускладнення» виходу апаратного ГВЧ шляхом застосування інтерактивного ГВЧ.
• Функція генерації таблиць підстановки, стійких до атак лінійного та диференційного криптоаналізу.
• Можливість створення резервних копій секретних ключів (тільки на етапі їх інсталяції).
• Розмежування доступу до ключів АКН на основі двох ролей: «Адміністратор» (управління ключами) і «Користувач» (тільки використання ключів), захищених різними PIN-кодами.
• Підтримка PUK-коду відновлення заблокованого PIN-коду «Адміністратора».
• Блокування PIN / PUK-коду після 15 послідовних невдалих спроб автентифікації (ліміт може бути зменшений).

Додаток "Transport Keys" призначено для захисту комунікацій від загроз конфіденційності, автентичності та причетності. Додаток забезпечує формування, зберігання та застосування особистих ключів цифрового підпису та «спрямованого» шифрування, а також пари секретних ключів («Preshared Secret») для симетричного алгоритму шифрування ГОСТ 28147-89. Ключі з групи «Preshared Secret» можуть бути встановлені тільки у момент ініціалізації програми. Вони можуть використовуватися провайдерами послуг для аутентифікації клієнтів / абонентів, забезпечення додаткового рівня конфіденційності та захисту від клонування носіїв.

У стандартній комплектації, на АКН розміщується два примірники цього додатка, що дозволяє забезпечити захищене взаємодію з двома абсолютно незалежними провайдерами послуг. Кожен екземпляр захищений самостійною системою PIN-/PUK-кодов, також незалежною від програми "Storage Keys", що дозволяє практикувати навіть багатокористувацький режим використання АКН.

Конфігурація додатку "Transport Keys":

• Ключ цифрового підпису згідно ДСТУ 4145-2002 довжиною 191 біт (підтримка двох версій ключа: чинного і наступного);
• Ключ вироблення загального секрету за схемою DH на базі ДСТУ 4145-2002 довжиною 191 біт (підтримка двох версій ключа: чинного і наступного);
• Один «довготривалий» ключ (таблиця підстановки) ГОСТ 28147-89 довжиною 512 біт і два асоційовані з ним «сеансові» ключа довжиною 256 біт (всі три ключа встановлюються тільки при ініціалізації додатка);
• Одна пара PIN-/PUK-кодов для розмежування доступу до ключів програми, (за замовчуванням, максимальна кількість невдалих спроб автентифікації дорівнює 15);
• Формування всіх особистих асиметричних ключів засобами вбудованого ГВЧ.

Конфігурація додатків АКН може бути змінена на вимогу замовника, крім того, в комплексі одночасно можуть використовуватися різнотипні АКН: як картки формату SIM, так і повнорозмірні картки з відповідними контактними зчитувачами.