इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर प्रौद्योगिकी

परिचय

सूचना प्रणाली में इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षरों की शुरूआत (उन्हें क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम में विभाजित करने और "योग्यता" की कसौटी पर देखें, कानून 63-एफजेड , अनुच्छेद 5 देखें) आमतौर पर सिस्टम में उत्पन्न सूचना प्रवाह और दस्तावेजों की अखंडता और प्राधिकरण को नियंत्रित करने की आवश्यकता के कारण होता है।

कटर के तहत, इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के साथ काम करने के लिए इंटरफेस का वर्णन किया गया है, साथ ही इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के लिए सामान्य प्रारूप भी हैं।

आम तौर पर स्वीकृत शब्दावली के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर एक इलेक्ट्रॉनिक दस्तावेज़ की आवश्यकता है, जो इलेक्ट्रॉनिक दस्तावेज़ की अखंडता के तथ्य को स्थापित करने और यह सत्यापित करने की अनुमति देता है कि हस्ताक्षर सार्वजनिक हस्ताक्षर कुंजी के स्वामी के हैं। यह अलग से ध्यान दिया जाना चाहिए कि इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर किसी भी तरह से जानकारी की गोपनीयता से जुड़ा नहीं है। यही है, हस्ताक्षरित दस्तावेज़ अभी भी पढ़ने के लिए स्वतंत्र है।

एक इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर असममित क्रिप्टोग्राफी , या सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफ़ी के आधार पर कार्यान्वित किया जाता है। असममित क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम एक प्रमुख जोड़ी का उपयोग करते हैं: सार्वजनिक और निजी। निजी कुंजी का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर बनाने के लिए किया जाता है, जनता - इसे सत्यापित करने के लिए।

इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के साथ काम करने के मुद्दे में विशेष ध्यान हस्ताक्षर की सार्वजनिक कुंजी और जिस व्यक्ति से सीधे संबंधित है, के बीच पत्राचार स्थापित करने के लिए दिया जाना चाहिए। इस समस्या को हल करने के लिए, " इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के लिए एक सार्वजनिक कुंजी का प्रमाण पत्र " (या बस एक "डिजिटल प्रमाणपत्र") के रूप में ऐसी कोई चीज है। प्रमाणपत्र जारी करने, सत्यापन करने, निरस्त करने और प्रबंधित करने के लिए सार्वजनिक कुंजी अवसंरचना आवश्यक है। सार्वजनिक कुंजी और उसके मालिक की तुलना करने का मुद्दा असममित क्रिप्टोग्राफी के साथ काम करते समय सबसे महत्वपूर्ण और मुश्किल में से एक है, क्योंकि सार्वजनिक कुंजी सार्वजनिक सूचनाओं का एक पहचान योग्य सेट नहीं है जो इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर को सत्यापित करने का कार्य करती है। और सीधे अपने मालिक के साथ इस जानकारी के लिंक की अनुपस्थिति में, इसे हमेशा एक हमलावर द्वारा बदला जा सकता है, जो उसे एक इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर उत्पन्न करने और किसी अन्य व्यक्ति के इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के रूप में इसे पास करने की अनुमति देगा।

अनुप्रयोग प्रणालियों में इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर एम्बेड करना

राष्ट्रीय या विश्व मानकों के रूप में स्वीकार किए गए क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम सार्वजनिक रूप से उपलब्ध हैं। उनकी क्रिप्टोग्राफ़िक ताकत स्वीकार्य समय में बिना सोचे समझे गणितीय समस्याओं पर आधारित है।

लेकिन क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम के कार्यान्वयन, उच्च गति को ध्यान में रखते हुए, त्रुटियों की अनुपस्थिति और गणितीय परिवर्तनों की आवश्यकताओं की गारंटी पूर्णता, एक आसान काम नहीं है जो योग्य डेवलपर्स में शामिल हैं।

यदि इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों का उपयोग महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए, कानूनी रूप से महत्वपूर्ण कार्यों को करने के लिए) में किया जाता है, तो बिना सुरक्षा के क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम का कार्यान्वयन सुरक्षा आवश्यकताओं के अनुपालन के लिए प्रमाणन प्रक्रिया को पारित करता है।

कॉमन क्राइटेरिया के अनुपालन के लिए समाधान के "पश्चिमी" विश्व प्रमाणन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, रूस में, क्रिप्टोग्राफिक साधनों की प्रमाणीकरण प्रक्रिया रूस के एफएसबी द्वारा की जाती है।

इसके अतिरिक्त, क्रिप्टोग्राफिक सूचना सुरक्षा के साधन (CPSI, इस शब्द का व्यापक रूप से रूसी संघ में उपयोग किया जाता है) में एक बहुत अलग विचार हो सकता है: सॉफ्टवेयर पुस्तकालयों से उच्च-प्रदर्शन विशेष ग्रंथियों (हार्डवेयर सुरक्षा मॉड्यूल, एचएसएम) तक।

यह इस प्रकार के उत्पाद के कार्यान्वयन और विनियमन की जटिलता के कारण है कि क्रिप्टोग्राफिक सूचना सुरक्षा समाधानों के लिए एक बाजार है, जो विभिन्न खिलाड़ियों द्वारा खेला जाता है।

विभिन्न कार्यान्वयनों के बीच अनुकूलता के उद्देश्य के साथ-साथ अनुप्रयोग सॉफ़्टवेयर में उनके एकीकरण को सरल बनाने के साथ, कई मानक विकसित किए गए हैं जो क्रिप्टोग्राफिक सूचना सुरक्षा उपकरणों के साथ काम करने के विभिन्न पहलुओं और सीधे इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के साथ संबंधित हैं।

क्रिप्टोग्राफिक सूचना संरक्षण तक पहुंच के लिए इंटरफेस

आज तक, क्रिप्टोग्राफिक सूचना संरक्षण के साथ काम करने के लिए एक उद्योग मानक और सभी ज्ञात Microsoft कंपनियों द्वारा एक (वास्तव में दो) मालिकाना इंटरफ़ेस व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

PKCS # 11

PKCS # 11 (सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफ़ी मानक # 11) हार्डवेयर-कार्यान्वित क्रिप्टोग्राफ़िक सूचना सुरक्षा उपकरणों के साथ काम करने के लिए एक प्लेटफ़ॉर्म-स्वतंत्र सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस है: स्मार्ट कार्ड, HSMs, क्रिप्टोग्राफ़िक टोकन। कभी-कभी PKCS # 11 का उपयोग सॉफ़्टवेयर-कार्यान्वित क्रिप्टोग्राफ़िक पुस्तकालयों तक पहुंचने के लिए किया जाता है।

PKCS # 11 RSA प्रयोगशालाओं द्वारा प्रकाशित एक काफी व्यापक दस्तावेज है जो क्रिप्टोग्राफिक उपकरणों या पुस्तकालयों के साथ काम करने के लिए फ़ंक्शन, तंत्र, एल्गोरिदम और उनके मापदंडों का एक सेट का वर्णन करता है। यह दस्तावेज़ उन नियमों को स्पष्ट रूप से बताता है जिनके तहत क्रिप्टोग्राफ़िक फ़ंक्शन को कॉल करते समय एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर काम करेगा।

क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करते हुए कई खुले स्रोत परियोजनाओं में इस मानक का समर्थन किया जाता है। उदाहरण के लिए, मोज़िला फ़ायरफ़ॉक्स आपको एसएससी / टीएलएस के माध्यम से प्रमाणीकरण के लिए प्रमाण पत्र और निजी कुंजियों को स्टोर करने की अनुमति देता है, पीकेसीएस # 11 पर उनके साथ काम कर रहा है।

यदि एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर "जानता है कि" कैसे PKCS # 11 के साथ काम करना है, तो SKZI निर्माता को एक सॉफ़्टवेयर लाइब्रेरी को लागू करने की आवश्यकता होती है जो मानक में वर्णित इंटरफेस को उजागर करेगी, और आवश्यक SKZI तर्क को अंदर लागू करेगी: क्रिप्टोग्राफ़िक डिवाइस के साथ सीधे काम करें या आवश्यक क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम को प्रोग्रामेटिक रूप से लागू करें। इस मामले में, एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर को आवश्यक लाइब्रेरी को "चुनना" चाहिए और मानक की सिफारिशों के अनुसार आवश्यक क्रियाएं करनी चाहिए। यह विभिन्न उपकरणों और उनके पुस्तकालयों के अनुप्रयोग सॉफ्टवेयर के लिए विनिमेयता और विभिन्न प्रणालियों में क्रिप्टोग्राफिक सूचना सुरक्षा प्रणालियों के पारदर्शी उपयोग को सुनिश्चित करता है।



PKCS # 11 का एकमात्र महत्वपूर्ण दोष सार्वजनिक कुंजी प्रमाणपत्रों के साथ काम करने के लिए सिफारिशों की कमी है, जिसमें या तो मानक के लिए मालिकाना एक्सटेंशन का उपयोग शामिल है, या प्रमाणपत्रों के साथ काम करने के लिए अन्य उपकरणों का उपयोग शामिल है।

Microsoft क्रिप्टो एपीआई 2.0

माइक्रोसॉफ्ट विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम, संस्करण की परवाह किए बिना, एक जटिल प्रणाली है जो अन्य चीजों के अलावा, उपयोगकर्ता और कॉर्पोरेट डेटा की सुरक्षा से संबंधित है। इन कार्यों में, पारंपरिक रूप से क्रिप्टोग्राफी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

क्रिप्टोग्राफ़िक फ़ंक्शंस तक पहुंच को एकीकृत करने के लिए, Microsoft ने एक स्वामित्व API विकसित किया है: Microsoft Crypto API। क्रिप्टो एपीआई 2.0 संस्करण व्यापक हो गया है। Microsoft क्रिप्टो एपीआई प्रतिमान तथाकथित क्रिप्टोग्राफिक प्रदाताओं के उपयोग पर आधारित है, या, रूसी, क्रिप्टोकरेंसी प्रदाताओं में।



क्रिप्टो एपीआई विनिर्देश उन कार्यों के सेट का वर्णन करता है जो एक क्रिप्टोग्राफ़िक प्रदाता लाइब्रेरी को ऑपरेटिंग सिस्टम को प्रदान करना चाहिए, इसके साथ कैसे एकीकृत करें, और विनिर्देशों को कॉल करें। इस प्रकार, क्रिप्टोग्राफ़िक सूचना सुरक्षा विक्रेता, जो क्रिप्टो एपीआई नियमों का अनुपालन करता है, इसके समाधान को माइक्रोसॉफ्ट विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम में एकीकृत करने की क्षमता है, और एक एकीकृत इंटरफ़ेस के माध्यम से क्रिप्टोग्राफ़िक कार्यों तक एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग होता है।

एक अतिरिक्त प्लस यह है कि Microsoft ने क्रिप्टो एपीआई को लागू किया है जो काफी संख्या में कार्य करता है जो अनुप्रयोग कार्यों को करने के लिए जिम्मेदार हैं: प्रमाण पत्र के साथ काम करना, विभिन्न प्रकार के हस्ताक्षर बनाना, महत्वपूर्ण जानकारी के साथ काम करना, आदि। इसके अलावा, क्रिप्टो एपीआई, जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, बारीकी से एकीकृत है। ऑपरेटिंग सिस्टम और इसके आंतरिक तंत्र।

लेकिन सुविधा के लिए पेबैक प्लेटफॉर्म पर निर्भर है और ऑपरेटिंग सिस्टम में समाधान के तंग एकीकरण की आवश्यकता है।

विंडोज विस्टा में, माइक्रोसॉफ्ट ने क्रिप्टोग्राफिक प्रोग्रामिंग इंटरफ़ेस - माइक्रोसॉफ्ट सीएनजी (क्रिप्टोग्राफी एपीआई: अगली पीढ़ी) का एक नया संस्करण पेश किया। यह इंटरफ़ेस अब क्रिप्टोग्राफ़ी प्रदाताओं पर आधारित नहीं है, बल्कि एल्गोरिथम प्रदाताओं और प्रमुख सूचना संग्रहण प्रदाताओं पर आधारित है। इस तथ्य के कारण कि विंडोज एक्सपी की व्यापकता अभी भी काफी अधिक है, एप्लिकेशन सिस्टम में बहुत कम सीएनजी का उपयोग किया जाता है।

प्रोप्रायटरी इंटरफेस

मानकीकृत इंटरफेस की उपस्थिति उनके स्वयं के इंटरफेस के साथ मालिकाना पुस्तकालयों के अस्तित्व के लिए कभी भी बाधा नहीं रही है। इसका एक उदाहरण ओपनएसएसएल पुस्तकालय है, जो अपने स्वयं के नियमों के अनुसार संचालित है।

PKCS # 11 मानक मालिकाना एक्सटेंशन के उपयोग की अनुमति देता है। वास्तव में, ये निर्माता द्वारा जोड़े गए कार्य हैं जो मानक में वर्णित नहीं हैं। आमतौर पर वे निर्माता के अनुसार उपकरणों के साथ विशिष्ट संचालन करने या आवश्यक कार्यों को कार्यान्वित करने के लिए सेवा प्रदान करते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर प्रारूप

क्रिप्टोग्राफ़िक फ़ंक्शंस तक पहुँचने के लिए ऊपर वर्णित इंटरफेस आपको गणितीय परिवर्तनों के कार्यान्वयन के लिए आवेदन करने की अनुमति देता है, जैसा कि Microsoft ने अच्छी तरह से उल्लेख किया है, "क्रिप्टोग्राफ़ी प्रदाता"।

लेकिन इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर बनाने और सत्यापित करने के लिए कई एल्गोरिदम हैं। इनमें से प्रत्येक एल्गोरिदम में मापदंडों का एक सेट है, जिसे विकास और सत्यापन के दौरान सहमति होनी चाहिए। साथ ही, हस्ताक्षर को अच्छे तरीके से सत्यापित करने के लिए आपको प्रमाणपत्र की आवश्यकता है। इन सभी मापदंडों को या तो आवेदन प्रणाली में सहमत होना चाहिए या हस्ताक्षर के साथ स्थानांतरित किया जाना चाहिए।
इस समस्या को हल करने के लिए, कई मानक भी प्रस्तावित हैं।

PKCS # 7

PKCS # 7 (सार्वजनिक-कुंजी क्रिप्टोग्राफ़ी मानक # 7), या CMS (क्रिप्टोग्राफ़िक संदेश सिंटैक्स) उसी RSA प्रयोगशालाओं द्वारा प्रकाशित और समर्थित मानक है, जो क्रिप्टोग्राफ़िक संदेशों के सिंटैक्स का वर्णन करता है।

PKCS # 7 को RFC नंबर 2315 के रूप में भी प्रकाशित किया गया है।

CMS सिंटैक्स वर्णन करता है कि क्रिप्टोग्राफ़िक संदेशों को कैसे उत्पन्न किया जाए, जिसके परिणामस्वरूप संदेश इसे खोलने और सभी आवश्यक संचालन करने के लिए पूरी तरह से आत्मनिर्भर हो जाता है।

इस प्रयोजन के लिए, PKCS # 7 में मूल संदेश (वैकल्पिक), हैशिंग और हस्ताक्षर एल्गोरिदम, क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम पैरामीटर, हस्ताक्षर समय, इलेक्ट्रॉनिक कुंजी हस्ताक्षर प्रमाणपत्र, प्रमाणन श्रृंखला, आदि के बारे में जानकारी है।

अधिकांश PKCS # 7 विशेषताएँ वैकल्पिक हैं, लेकिन उनके बाइंडिंग को अनुप्रयोग प्रणाली द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

अलग से, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि PKCS # 7 आपको संदेश में सभी आवश्यक जानकारी रखते हुए, एक दस्तावेज़ के तहत कई हस्ताक्षर करने की अनुमति देता है।

PKCS # 7 का गठन और सत्यापन Microsoft क्रिप्टो एपीआई में क्रिप्टोग्राफिक "ऐड-ऑन" में लागू किया गया है, जो ऊपर चर्चा की गई थी। लेकिन प्रारूप ही बहुत अच्छी तरह से विशिष्ट है और इसके समर्थन को मूल रूप से लागू किया जा सकता है।

एक्सएमएल-DSig

W3C ने हस्ताक्षरित XML संदेशों को लिखने के लिए दिशा-निर्देश विकसित और प्रकाशित किए हैं।

वास्तव में, XML-DSig PKCS # 7 के समान मुद्दों को हल करता है। मुख्य अंतर यह है कि PKCS # 7 में, डेटा ANS.1 मार्कअप (वास्तव में, बाइनरी डेटा) के अनुसार बनाई गई संरचनाओं में संग्रहीत है, और एक्सएमएल-डीएसआईजी डेटा में एक्सएमएल सिग्नैक्स सिंटैक्स के नियमों के अनुसार पाठ प्रारूप में संग्रहीत किया जाता है और प्रसंस्करण "।

XML-DSig का दायरा वेब एप्लिकेशन और वेब सेवाएं हैं।

कच्चे हस्ताक्षर

जब उपर्युक्त संदेश के प्रेषक के बारे में जानकारी कम से कम हो तो विषम हस्ताक्षर करने के लिए ऊपर वर्णित इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर प्रारूप आवश्यक हैं।

एक ही सूचना प्रणाली के भीतर बातचीत करते समय, जब प्रेषक के बारे में जानकारी, उपयोग किए गए क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम और उनके मापदंडों को प्राप्तकर्ता के लिए जाना जाता है, तो "कच्चे" इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर का उपयोग करना अधिक तर्कसंगत है।

इस मामले में, वास्तव में, दस्तावेज़ के साथ केवल इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर का अर्थ संचारित होता है। सत्यापन के लिए जानकारी एक केंद्रीकृत डेटाबेस से प्राप्तकर्ता द्वारा ली गई है।

यह आपको हस्ताक्षर बनाने और सत्यापित करने की प्रक्रिया को काफी सरल बनाने की अनुमति देता है, क्योंकि किसी भी प्रारूप के अनुसार संदेश बनाने और पार्स करने के लिए कोई कदम नहीं हैं।

निष्कर्ष

निष्कर्ष के रूप में, मैं यह नोट करना चाहता हूं कि एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर के भीतर विभिन्न सॉफ़्टवेयर इंटरफेस और इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर प्रारूपों का उपयोग उपयोगकर्ता पर प्रतिबंध और अतिरिक्त आवश्यकताओं को लागू किए बिना, इस सॉफ़्टवेयर के कार्यों और कार्यों के अनुरूप होना चाहिए।

संदर्भ

PKCS # 11: क्रिप्टोग्राफ़िक टोकन इंटरफ़ेस मानक
क्रिप्टोग्राफी संदर्भ। MSDN
क्रिप्टोग्राफी एपीआई: अगली पीढ़ी। MSDN
PKCS # 7: क्रिप्टोग्राफ़िक संदेश सिंटैक्स मानक
XML हस्ताक्षर सिंटैक्स और प्रसंस्करण (दूसरा संस्करण)