Обзор решений Рутокен для электронной подписи и двухфакторной аутентификации

О том, почему USB-токены и смарт-карты выдержали проверку временем и используются в большинстве коммерческих компаний и государственных организаций, расскажем на примере продуктов Рутокен компании «Актив», российского разработчика и производителя программно-аппаратных средств информационной безопасности, крупнейшего в России производителя токенов и смарт-карт.

1. Введение
2. Рутокен для электронной подписи
3. Рутокен для мобильной электронной подписи
4. Рутокен для систем дистанционного банковского обслуживания
5. Рутокен для двухфакторной аутентификации
6. Рутокен для защиты удаленного доступа
7. Управление токенами и сертификатами
8. Использование в ЕГАИС
9. Ключевые носители Рутокен
10. Программное обеспечение Рутокен
11. Выводы

Введение

Рутокен — первая в России полностью отечественная линейка аппаратных продуктов и решений для аутентификации и создания электронной подписи. Продукты Рутокен представлены в различных форм-факторах: от стандартного USB-токена или смарт-карты до Bluetooth-устройств. Карточная операционная система Рутокен, драйверы Рутокен для Windows, Рутокен Плагин, Рутокен KeyBox входят в Единый реестр отечественного ПО. У продуктов Рутокен есть все необходимые сертификаты ФСБ и ФСТЭК России.

Все продукты создаются на собственном производстве компании «Актив», расположенном на территории России. Поскольку специалисты «Актива» самостоятельно проектируют и изготавливают и аппаратное, и программное обеспечение, то могут гарантировать надежную работу и отсутствие программных и аппаратных «закладок» в своих продуктах. Наличие собственного производства позволяет более гибко реагировать на требования заказчика, как в плане внешнего вида изделий, так и в плане электронной «начинки».

Рутокен используется везде, где необходимо безопасное хранение и использование паролей, цифровых сертификатов, ключей шифрования и ключей электронной подписи.

Продукты Рутокен поддерживают как новейшие российские алгоритмы ГОСТ, так и международные криптографические алгоритмы. Благодаря этому Рутокен полностью совместимы с ключевыми продуктами в сфере ИТ, такими как операционные системы Microsoft Windows, macOS X и Linux, продукты из отрасли ИБ, скажем, от компаний Check Point и Symantec, и прикладными системами, например SAP HANA. Эта совместимость подтверждена протоколами испытаний и многочисленными успешными внедрениями.

Рутокен для электронной подписи

Пожалуй, в России скоро не останется ни одной организации, которая не пользовалась бы электронной подписью. Юридически значимый электронный документооборот, взаимодействие с государственными органами, внутренний документооборот , электронная почта, подписание транзакций в системе дистанционного банковского обслуживания — во всех этих случаях только электронная подпись может гарантировать авторство отправителя и неизменяемость содержимого документа.

Сейчас партнерами компании «Актив» являются более 80% аккредитованных удостоверяющих центров Российской Федерации. Миллионы клиентов удостоверяющих центров используют продукты Рутокен.

Чтобы подписать электронный документ, необходим ключ электронной подписи. И тут перед каждым владельцем ключа встает важный вопрос, где его хранить. Федеральный закон ФЗ-63 «Об электронной подписи» не регламентирует способ хранения ключей: их можно хранить на жестком диске компьютера — в реестре или файле, на флешке, или даже на листе бумаги. Но закон требует обеспечивать конфиденциальность ключей электронной подписи. В частности, не допускать использования ключей без согласия их владельцев, а также уведомлять удостоверяющий центр, выдавший сертификат ключа проверки электронной подписи, и иных участников электронного взаимодействия о нарушении конфиденциальности ключа и не использовать ключ при наличии оснований полагать, что его конфиденциальность нарушена.

Обратимся к истории. Изначально все криптографические вычисления на компьютерах реализовывались исключительно с помощью программных криптопровайдеров, потому что в те времена производительность процессоров компактных размеров при выполнении криптографических вычислений была слишком низкой, а более мощные процессоры обладали слишком большими габаритами и стоимостью. Программные криптопровайдеры хранили ключи электронной подписи на жестком диске компьютера в реестре или файловой системе, на дискетах и флешках. Но быстро выяснилось, что когда злоумышленник получал доступ к компьютеру, то мог скопировать ключи и подписывать документы от имени и без ведома владельца. Но самое главное — владелец никогда не мог быть уверен, скомпрометированы его ключи или нет.

Чтобы защититься от подобных угроз, были придуманы ключевые носители, которые умели хранить ключи электронной подписи, но еще не умели самостоятельно подписывать электронные документы. Типичным примером такого ключевого носителя является Рутокен Lite. Перед началом работы пользователь подключает Рутокен Lite к компьютеру и вводит секретный PIN-код, который разблокирует доступ к защищенной памяти устройства. После этого программный криптопровайдер может загрузить из токена ключи электронной подписи и вычислить саму подпись. Без знания PIN-кода доступ к ключам невозможен. При неоднократном вводе неверного PIN-кода устройство блокируется.

Прошло время, и миниатюрные защищенные контроллеры стали намного мощнее, дешевле и меньше в размерах. Это позволило создать токены со встроенным криптографическим ядром (например, Рутокен ЭЦП 2.0, Рутокен 2151, Рутокен ЭЦП PKI и другие). В этих токенах ключи электронной подписи создаются внутри токена и никогда не покидают защищенной памяти. Документ, который должен быть подписан, передается в токен, а возвращается вычисленная электронная подпись. Все Рутокены, имеющие криптографическое ядро, поддерживают российские и международные алгоритмы электронной подписи, но одни токены оптимизированы для использования алгоритмов ГОСТ (Рутокен ЭЦП 2.0, Рутокен 2151 и др.), а другие — RSA (Рутокен ЭЦП PKI). Поэтому модель токена необходимо выбирать в соответствии с тем, какие задачи необходимо решать.

Рисунок 1.  Рутокен ЭЦП 2.0, Рутокен 2151, Рутокен ЭЦП PKI

Токены с криптографическим ядром позволяют обойтись без установки программного криптопровайдера, а также защититься от вредоносных программ, крадущих ключи электронной подписи из памяти компьютера.

Для пользователей, которые оставляют свои токены постоянно подключенными к компьютеру, в качестве дополнительной меры безопасности рекомендуется использовать Рутокен ЭЦП 2.0 Touch. Они полностью идентичны базовым моделям, но дополнительно оснащены кнопкой. Подписание документов возможно только в момент нажатия кнопки пользователем. Это позволяет защититься от попыток взлома с помощью удаленного управления рабочим столом компьютера.

Рутокен для мобильной электронной подписи

В последнее время растет количество мобильных устройств, которые используются в работе. В командировке или в отпуске руководителю гораздо удобнее оперативно подписать электронный документ, используя смартфон или планшет.

Есть два способа обеспечения такой мобильности. Можно передать ключи электронной подписи на сервер и на нем же подписывать документы, используя мобильное устройство лишь как элемент управления. А можно хранить ключи на мобильных токенах, совместимых со смартфонами и планшетами, полностью сохраняя контроль над ключами, исключающий их использование злоумышленниками. Ключевые носители Рутокен реализуют второй вариант.

Существуют три способа подключения Рутокена к мобильному устройству.

USB

Для смартфонов, имеющих интерфейс USB Type-C, используется новая разработка Рутокен ЭЦП 2.0 Type-C и Рутокен ЭЦП PKI Type-C.  

Рисунок 2. Рутокен ЭЦП 2.0 Type-C

Сразу же после подключения и ввода PIN-кода токен готов к работе.

Bluetooth

Для электронной подписи на мобильных устройствах компании Apple — iPhone и iPad — используют Рутокен ЭЦП Bluetooth, который работает по беспроводному протоколу Bluetooth, получая от мобильного устройства электронный документ и возвращая электронную подпись.

Рутокен Bluetooth интегрирован в ЭДО Directum Solo и в информационную систему «Защищенная мобильность» как средство подключения и взаимодействия сотрудников коммерческих организаций и государственных учреждений при помощи мобильных устройств. Также мобильную электронную подпись можно использовать в продуктах компании ЭОС и в мобильных приложениях «КриптоАРМ» и «Трансфер Подпись».

Рисунок 3. Рутокен Bluetooth

NFC

При третьем способе подключения используется беспроводной протокол NFC. Смарт-карту Рутокен достаточно приложить к считывателю NFC — и можно будет передать на карту электронный документ для подписи.

Также USB-токены Рутокен полностью совместимы с технологией Samsung DeX, что позволяет получить полноценное рабочее место на базе Android с возможностью электронной подписи документов.  Также можно использовать мобильное приложение для Android «Удаленный доступ (RDP) к компьютеру с Рутокен» для электронной подписи документов на удаленном ПК с использованием Рутокена, подключенного к смартфону, и VPN-клиент с возможностью хранения ключа на токене.

Рутокен для систем дистанционного банковского обслуживания

Продукция компании «Актив» занимает лидирующие позиции в системах дистанционного банковского обслуживания (ДБО). Сотни банков внедрили поддержку Рутокен ЭЦП 2.0 в свои системы ДБО и ежедневно совершают с его помощью тысячи транзакций.

В этом им помогает Рутокен Плагин — программное обеспечение, предоставляющее web-приложениям интерфейс для работы с токенами, генерации ключевых пар, хэширования, шифрования и электронной подписи. Простой и понятный, он позволяет в короткое время интегрировать ДБО с продуктами Рутокен с использованием практически любых браузеров для ПК и Mac.

Специально для рынка ДБО компания «Актив» разработала продукт Рутокен PINPad. Он представляет собой USB-токен, дополненный экраном, который позволяет отображать детали финансовых транзакций не на мониторе компьютера, а на собственном. Подпись происходит после подтверждения оператором в виде нажатия на экран устройства. Так важные и крупные финансовые транзакции будут защищены от мошенничества путем подмены реквизитов транзакции на фальшивые.

Важным достоинством Рутокен PINPad является то, что он представляет собой полностью готовое к работе устройство, а не конструктор в виде экрана с разъемами, к которым нужно подключать токены или смарт-карты. Рутокен PINPad сертифицирован ФСБ России как СКЗИ и средство неавтоматической электронной подписи с визуализацией подписываемых данных.

Рисунок 4. Рутокен PINPad

Рутокен для двухфакторной аутентификации

Кажется невероятным, но восемь символов пароля — это все, что защищает информационные системы организации от кражи данных и уничтожения. А если пароль написан прямо на мониторе, подсмотрен через плечо или перехвачен вредоносной программой, то доступ для злоумышленника полностью открыт. Поэтому для надежной защиты необходимо обязательно использовать двухфакторную аутентификацию.

Работает она следующим образом. Каждому сотруднику выдается аппаратное устройство — USB-токен или смарт-карта. Факт обладания этим устройством является первым фактором аутентификации. Если токен будет утерян или украден, то его владелец сразу же это заметит и токен будет заблокирован для дальнейшего использования. Перед аутентификацией токен необходимо подключить к компьютеру и разблокировать, введя аналог пароля — PIN-код. Знание этого PIN-кода будет являться вторым фактором аутентификации. Без обладания токеном PIN-код бесполезен.

Есть два способа организации двухфакторной аутентификации. Если в компании развернута инфраструктура открытых ключей (PKI), например на базе Microsoft Certification Server, то можно использовать встроенные возможности Microsoft Windows и обойтись без закупки и установки дополнительного программного обеспечения.

А для случаев, когда PKI отсутствует или в организации есть компьютеры, не подключенные к общей сети, компания «Актив» создала собственный продукт Рутокен Логон. Он устанавливается на каждый защищаемый компьютер и реализует на нем возможность двухфакторной аутентификации.

Также двухфакторная аутентификация может быть реализована с помощью прикладных систем или систем единого входа (Single Sign-On). Так, по результатам проведенных компанией SAP испытаний, было признано, что продукты Рутокен полностью совместимы с флагманским продуктом SAP HANA. Сертификаты совместимости с продуктами Citrix и VMWare находятся в стадии подготовки. А все российские производители систем SSO давно являются партнерами компании.

Компания «Актив» выводит на рынок новый продукт Рутокен U2F, реализующий относительно новый стандарт FIDO U2F для двухфакторной аутентификации на таких сайтах и web-сервисах,  как Google GMail, Drive, Cloud; Youtube; Facebook; LastPass; Dropbox; Evernote; WordPress; Github. Рутокен U2F работает в любых браузерах Google Chrome (версия 38+), Firefox (версия 62+), Opera (40+) на Windows, macOS и Linux.  Один токен может использоваться для доступа к различным сайтам и сервисам. Также с помощью Рутокен U2F можно настроить двухфакторную аутентификацию в корпоративных публичных и закрытых сервисах.

Рисунок 5. Рутокен U2F и Рутокен OTP

А если организации необходимо реализовать классический механизм одноразовых паролей — One Time Password (OTP), то для этого может быть использован Рутокен OTP, который появится на рынке в этом году. Он подключается к компьютеру с использованием интерфейса USB. Когда пользователю будет необходимо ввести пароль, он нажмет на кнопку, находящуюся на токене — и пароль будет автоматически введен в необходимое поле формы аутентификации.

Рутокен для защиты удаленного доступа

Если сотрудник отправляется в командировку, в офис заказчика или работает из дома, то есть пользуется общедоступными каналами, то помимо двухфакторной аутентификации в сеть организации необходимо шифрование и подписание передаваемой информации, чтобы предотвратить кражу или изменение данных при передаче. Эту задачу успешно решает продукт Рутокен VPN. Его серверная часть реализована в виде небольшого аппаратного модуля или виртуальной машины, а клиентская может быть установлена на компьютер или мобильное устройство. Для реализации криптографических операций и двухфакторной аутентификации на клиенте используются токены и смарт-карты Рутокен. Интерфейс максимально простой, не требует внедрения PKI, а встроенный портал самообслуживания позволяет переложить часть задач по настройке с системных администраторов на сотрудников.

Если в организации уже установлен сервер OpenVPN, то компания «Актив» предлагает использовать собственный клиент для операционной системы Android, реализующий двухфакторную аутентификацию.

Также Рутокен ЭЦП 2.0 и Рутокен ЭЦП PKI позволяют защитить подключения к удаленным рабочим столам, устанавливаемые с помощью технологий Citrix, Microsoft и VMWare.

Управление токенами и сертификатами

Чтобы создать ключи электронной подписи для нового сотрудника и выдать подписанный сертификат на токене, необходимо выполнить множество последовательных действий. Когда сертификаты устаревают, их необходимо обновлять. Когда сотрудники теряют свои токены, им необходимо выдавать новые и заново создавать ключи и сертификаты. У увольняющихся сотрудников необходимо забрать токены и поместить их сертификаты в список отозванных. Если в компании достаточно большое количество сотрудников, то высококвалифицированным системным администраторам придется тратить много времени только на управление сертификатами и токенами. А поскольку токены и смарт-карты могут являться СКЗИ, то, в соответствии с законодательством, придется вести журнал учета.

Чтобы решать эти проблемы, и был создан Рутокен KeyBox. Он позволяет администраторам эффективно управлять жизненным циклом ключевых носителей удобным и безопасным способом. А также вести журнал и осуществлять аудит действий с ключевыми носителями, автоматизировать процессы управления сертификатами пользователей, выполнять резервное копирование ключевой информации. Разработчики Рутокен KeyBox уделили особое внимание вопросу удобства для конечных пользователей, в том числе при работе с web-порталом самообслуживания, сотрудники могут самостоятельно, без участия администратора, выписать себе сертификат (в соответствии с политиками организации) и поместить его на токен.

Рисунок 6. Рутокен KeyBox

Возможно использование Рутокен KeyBox совместно с удостоверяющими центрами и с криптопровайдерами,  поддерживающими российские криптографические стандарты. Рутокен KeyBox в первую очередь ориентирован на поддержку линейки продуктов Рутокен. В нем реализована поддержка практически всех популярных ключевых носителей.

Использование в ЕГАИС

Продукты Рутокен считаются наиболее надежным инструментом для Единой государственной автоматизированная информационной системы (ЕГАИС), предназначенной для государственного контроля над объемом производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции. Это подтверждается минимальным количеством вышедших из строя токенов и положительными отзывами пользователей и экспертов отрасли.

Ключевые носители Рутокен

Как уже говорилось, под брендом Рутокен выпускаются USB-токены и смарт-карты. По своему устройству и функциональности оба вида продукции очень похожи, отличаясь в основном форм-фактором и интерфейсом подключения к компьютеру, который у USB-токенов уже впаян в устройство, а у смарт-карт является отдельным внешним элементом. Поэтому в дальнейшем продукцию в этих двух форм-факторах мы будем называть просто токенами.

Рисунок 7. USB-токены и смарт-карты Рутокен  

Рутокен может состоять из трех частей:

• интерфейс взаимодействия с ПК или считывателем смарт-карт;
• защищенная память для хранения ключей шифрования, сертификатов, паролей и прочей критически важной информации;
• криптографическое ядро, реализующее алгоритмы электронной подписи, симметричного и асимметричного шифрования, хэширования и генерации ключевых пар.

В смарт-карты можно интегрировать дополнительные беспроводные интерфейсы — NFC и RFID. Благодаря этому они, помимо своего основного назначения, могут быть использованы для беспроводного обмена данными и в системах контроля и управления доступом (СКУД). Смарт-карты можно использовать для большего количества задач. Например, одна и та же карта может быть использована в качестве пропуска с фотографией, устройства для подписания электронных документов и устройства для двухфакторной аутентификации с помощью интерфейса NFC.

USB-токены могут выпускаться в корпусах стандартного или уменьшенного размера.

Таблица 1. Особенности различных моделей Рутокен

Поскольку компания «Актив» является разработчиком полного цикла и самостоятельно создает все программное обеспечение — от карточной операционной системы до веб-сервисов, то обладает возможностью предоставлять регуляторам  ФСТЭК и ФСБ гораздо больше информации, которая требуется для сертификации по высоким классам.

Продукты Рутокен сертифицированы ФСТЭК России на соответствие требованиям НДВ3 и НДВ4, а также ФСБ на соответствие требованиям КС1 и КС2.

Надежность продукции Рутокен косвенно подтверждается тем, что несколько сотен партнеров активно используют токены и смарт-карты при внедрении своих решений. В настоящий момент в эксплуатации находятся миллионы устройств. При этом по статистике, предоставленной компанией «Актив», гарантийный выход из строя устройств Рутокен за последние 10 лет не превышает 0,017%.

Программное обеспечение Рутокен

Компания «Актив» самостоятельно создает не только аппаратные токены, но и программное обеспечение для них. Создана и поддерживается карточная операционная система, полный набор драйверов, криптопровайдер, минидрайвер, система управления токенами и сертификатами Рутокен KeyBox, комплект разработчика (SDK) и плагин для браузера Рутокен Плагин. Программное обеспечение, которое компания считает критически важным для пользователей Рутокен, зарегистрировано в Едином реестре отечественного ПО.

Таблица 2. Программное обеспечение Рутокен для решения различных задач 

Выводы

Никто не может предсказать, какие новинки появятся в сфере информационной безопасности уже завтра. Но на сегодня продукция Рутокен, построенная на основе самых современных технологий и востребованная миллионами потребителей, успешно зарекомендовала себя на рынке информационной безопасности. Решения на базе Рутокен проверены временем. Собственное производство в Москве позволяет компании «Актив» выпускать действительно качественные и надежные продукты. В стационарных компьютерах и ноутбуках, в Android- и iOS-устройствах, даже в кассовых терминалах — Рутокен работает везде, пройдя многократное тестирование на совместимость с любым программным обеспечением и аппаратными компонентами.