1
Elektronický podpis
2
Elektronický podpis
Bezpečnost a kryptologie
Výměna informací v elektronické podobě je
trendem dnešní doby. Ne každá informace je
však určená očím a uším každého. Jinak
řečeno, data je často třeba chránit.
S mezinárodními normami (ITSEC
(Information Technology Security
Evaluation Criteria) a ITSEM - ... Manual)
můžeme definovat základní bezpečnostní
cíle, jejichž plnění by měl důvěryhodný
systém zajistit.
3
Elektronický podpis
důvěrnosti dat, což znamená, že informace ve
výpočetním a přenosovém systému je přístupná pouze
pro autorizované subjekty. Přístupem se rozumí
zobrazování obsahu, odhalením místa uložení, možností
provádět kopie, tisky apod.
autenticity dat, což znamená, že lze ověřit původ
informace (zprávy, elektronického dokumentu apod.)
celistvosti (integrity) dat, což znamená, že pouze
oprávněné subjekty mohou nakládat s aktivy systému
(např. manipulovat s daty, přenášet je, oprávněně
odpovídat na poštovní zprávy, měnit konfigurace
systému apod.)
neodmítnutelné odpovědnosti, což znamená, že ani
zdroj informace (odesílatel dat) ani její cíl (příjemce dat)
nemohou popřít svou účast na průběhu výměny této
informace (např. před nezávislou třetí stranou)
4
Elektronický podpis
Jak bezpečného stavu dosáhnout
Fyzická ochrana
Často náročná, většinou nemožná (jak chránit
několik kilometrů dlouhé linky proti odposlechu
apod.)
Logická ochrana (šifrování)
Věda o šifrování ­ kryptologie ­ dva směry
Kryptografie (tvorba šifer)
Kryptoanalýza (luštění šifer)
5
Elektronický podpis
Kódování a šifrování
Šifrování se často zaměňuje s pojmem kódování.
Není divu, kódování je také proces převodu
informace z jedné formy do druhé. Kódování k tomu
ale nepoužívá žádnou utajovanou informaci. Proces
zakódování a dekódování je zcela veřejný a může ho
provést každý. Typickým příkladem jsou kódy ASCII,
Latin 2 apod.
U šifrování, šifrovacího algoritmu ale vždy existuje
"něco tajného" - například klíč. Klíč je pak v tomto
smyslu tajná náhodná posloupnost bitů, znaků
o různé délce. Délka klíče je dána rozumným
poměrem mezi bezpečností šifrování a délky procesu
šifrovaní.
6
Elektronický podpis
Šifrování patří mezi kryptografické bezpečnostní
mechanismy, které jsou primárně používány jako
ochrana proti ztrátě důvěrnosti informace. Současně
lze pomocí šifrování také zajistit autenticitu
informace. Šifrování je proces, při kterém se data
transformují do formátu, který nemůže být
srozumitelný bez zpětné transformace. Z původního
"srozumitelného" textu se šifrováním stává
"nesrozumitelná" šifra, která může být přenášena ze
zdrojového systému přes nezabezpečený přenosový
systém (např. přes Internet) do cílového systému.
V cílovém systému proběhne dešifrování, při kterém
se šifra transformuje do původního textu.
7
Elektronický podpis
Šifrování a dešifrování se provádí dohodnutým
způsobem, který představuje šifrovací
algoritmus. Šifrovací algoritmy používají
k transformaci textu stanovené parametrické
elementy, šifrovací klíče . Z hlediska
programátora se jedná o bitovou sekvenci
určité délky (např. 128 bitů, 512 bitů atd.).
Délka šifrovací klíče zpravidla určuje "sílu"
šifrovacího algoritmu, tj. odolnost proti
rozluštění šifry.
8
Elektronický podpis
Způsob používání šifrovacího klíče určuje typ
šifrovacího algoritmu
obě komunikující strany používají stejný klíč
pro šifrování a dešifrování, příslušný šifrovací
algoritmus náleží do skupiny symetrických
šifrovacích (kryptografických) algoritmů .
Společný klíč se nazývá tajný klíč (secret
key) a obě strany jej musí uchovávat v zájmu
důvěrnosti sdílených dat v tajnosti před
nepovolanou "třetí stranou".
9
Elektronický podpis
Symetrický algoritmus
10
Elektronický podpis
Z toho vyplývá nutnost před začátkem komunikace předat
důvěryhodným kanálem šifrovací klíč spolu s dalšími
údaji (konkrétní typ algoritmu) druhé straně.
Současná komerčně dostupná výpočetní technika aplikuje
tyto algoritmy (např. DES (Data Encryption Standard) ,
TRIPLEDES, IDEA (International Data Encryption
Algorithm), RC2 a RC4 (Rivest Cipher). ) téměř v
reálnem čase. Na druhé straně i nejmodernější
výpočetní technika je schopna dešifrovat data bez
znalosti příslušných klíčů jen za relativně dlouhé časové
období a s velkými finančními náklady. Pomocí
matematických metod lze poměrně přesně vyčíslit
náklady a čas potřebný k dešifrování dat, které jsou
šifrovány definovaným algoritmem. Volbou délky klíče
lze navíc tento výsledek výrazně ovlivnit.
11
Elektronický podpis
Použití symetrických algoritmů představuje
způsob, jak zabezpečit důvěrnost transakcí
definovaným způsobem s možností přesného
stanovení hrozeb, kterým toto zabezpečení
odolává.Tyto algoritmy však neřeší důležitý
požadavek neodmítnutelnosti odpovědnosti.
Nelze totiž určit, která strana zprávu odeslala
a která přijala.
12
Elektronický podpis
Jestliže se klíč používaný jednou stranou pro šifrování liší
od klíče používaného druhou stranou pro dešifrování,
příslušný šifrovací algoritmus náleží do skupiny
asymetrických šifrovacích (kryptografických)
algoritmů . Klíč soukromý (private key), který v tajnosti
uchovává jeho majitel, a klíč veřejný (public key), který
poskytuje k použití svým partnerům, tvoří komplementární
dvojici. To znamená, že původní text, který odesilatel
šifruje svým soukromým klíčem, je možno dešifrovat
pouze jeho příslušným klíčem veřejným. Přenášená data
nemají chráněnu důvěrnost, neboť veřejný klíč může
používat kdokoliv, avšak u dat je zajištěna autenticita,
neboť šifru mohl vygenerovat pouze vlastník příslušného
soukromého klíče.
13
Elektronický podpis
Mezi nejznámější standardy pro asymetrické
šifrování patří:
RSA (Rivest Shamir Adleman - jména tvůrců
algoritmu)
DSS (Digital Signature Standard)
EC (Eliptic Curve).
14
Elektronický podpis
Asymetrické šifrování
15
Elektronický podpis
Tímto způsobem lze za pomocí asymetrické
kryptografie řešit integritu dat a neodmítnutelnost
odpovědnosti na straně odesilatele. Jestliže příjemce
pošle podepsané potvrzení o přijetí zprávy, je
zajištěna neodmítnutelnost odpovědnosti i ze strany
příjemce. Není tak ovšem vyřešena otázka
důvěryhodnosti zpráv, tedy nečitelnosti pro
neautorizované subjekty. K tomu lze využít šifrování
zpráv pomocí veřejného klíče adresáta. Při
zašifrování zprávy tímto klíčem máme jistotu, že ji
přečte pouze adresát se svým privátním klíčem.
16
Elektronický podpis
Zajištění nečitelnosti pro neautorizované subjekty
17
Elektronický podpis
Celý systém pro šifrování a podepisování zpráv
pomocí asymetrické kryptografie pracuje tedy
následujícím způsobem. Zpráva je obvykle na
straně odesilatele nejprve podepsána,
podepsán je čitelný text zprávy, a potom
šifrována. Na straně příjemce je zpráva nejprve
dešifrována privátním klíčem příjemce, čímž je
zajištěna adresnost zprávy a teprve potom je
pomocí veřejného klíče ověřena identifikace
odesilatele.
18
Elektronický podpis
Přenos adresované, zašifrované (důvěrné) a
podepsané (autorizované) zprávy
19
Elektronický podpis
Praktické využití
Aplikace asymetrických algoritmů je výrazně pomalejší než užití algoritmů
symetrických. Je to dáno matematickou podstatou asymetrických
algoritmů. Proto se mnohdy při tvorbě podpisu nešifruje privátním klíčem
odesilatele celá zpráva, ale nejprve se na data použije takzvaná
hashovací funkce. Hashovací funkce je jednosměrná transformace, která
z variabilních vstupních veličin vrací jednoznačnou hodnotu (textový
řetězec) pevné délky, která se jmenuje hash hodnota. Hash hodnota
představuje zhuštěnou hodnotu dlouhé zprávy ze které byla vypočtená,
ve významu digitálního otisku prstu velkého dokumentu. Opačný proces
je nemožný. Příkladem nejznámějších algoritmů hashovacích funkcí jsou
MD2 a MD5. Výpočet hash hodnoty zprávy je velmi rychlý. Nejprve se při
podpisu zprávy vypočte hash hodnota zprávy, která bývá výrazně kratší
než podepisovaná zpráva, a ta se zašifruje některým asymetrickým
algoritmem (RSA) s použitím privátního klíče. Výsledkem je takzvaný
digitální podpis, který je potom odeslán jako příloha zprávy
20
Elektronický podpis
Bezpečná komunikace s využitím digitálního podpisu
21
Elektronický podpis
Pojmy digitální a elektronický podpis
Obecnějším pojmem než digitální podpis je pojem
elektronického podpisu. Tento pojem v sobě
zahrnuje (kromě samotného digitálního podpisu) také
aspekty využití celé škály různých biometrických
metod. Je pak obvykle precizován tak, aby byl tzv.
technologicky nezávislý. Je proto také vhodný pro
použití v různých legislativních dokumentech.
Zejména v průběhu posledních let se (z hlediska
právních a technologických aspektů) dospělo
k poznání nezbytnosti používat takto obecný pojem.
22
Elektronický podpis
Biometrické metody
fyziologicky založené techniky, které měří nějakou
fyziologickou charakteristiku dané osoby. Sem patří
např.: otisky prstů, charakteristiky duhovky, obličej,
geometrie cév, charakteristiky uší, vůně, analýza
obrazců DNA, charakteristiky potu atd.;
behaviorálně založené techniky, které se zabývají
měřením chování příslušné osoby. Toto zahrnuje
např.: verifikaci ručně psaných podpisů ­ dynamika
podpisu, charakterizace úderů do klávesnice, analýza
řečového projevu atd.
23
Elektronický podpis
V ČR platí:
zákon č. 227/2000 Sb.,o elektronickém podpisu a
o změně některých dalších zákonů (zákon o
elektronickém podpisu), jak vyplývá ze změn
provedených zákonem č. 226/2002 Sb., zákonem
č. 517/2002 Sb. a zákonem č. 440/2004 Sb.
http://www.micr.cz/scripts/detail.php?id=1540
http://www.micr.cz/files/1540/UZ-227_2000.pdf
24
Elektronický podpis
Akreditace pro výkon činnosti
akreditovaného poskytovatele
certifikačních služeb
1. První certifikační autorita, a. s.,
identifikační číslo 26 43 93 95,
Podvinný mlýn 2178/6, PSČ 190 00 Praha 9
2. Česká pošta, s. p.
identifikační číslo 47 11 49 83,
Olšanská 38/9, PSČ 225 99 Praha 3
3. eIdentity a. s.,
identifikační číslo 27 11 24 89,
Vinohradská 184/2396, PSČ 130 00 Praha 3
25
Elektronický podpis
Zaručený elektronický podpis
Elektronický podpis - jsou jím míněna data v elektronickém
tvaru, která jsou připojena či logicky asociována k jiným
elektronickým datům a která slouží jako metoda autentizace.
Zaručený elektronický podpis- tím je míněn elektronický
podpis splňující následující požadavky:
(a) je jednoznačně vázán na podepisující osobu;
(b) umožňuje identifikaci podepisující osoby;
(c) je vytvořen prostředky, které podepisující osoba může mít
pod svojí výhradní kontrolou;
(d) je vztažen k odpovídajícím datům takovým způsobem, že
libovolná následná změna těchto dat je detekovatelná.
26
Elektronický podpis
Kvalifikovaný elektronický podpis
Je to elektronický podpis, který je za prvé zaručený,
za druhé založen na kvalifikovaném certifikátu a za
třetí byl vytvořen pomocí prostředku pro tzv.
bezpečné vytváření podpisů. Poslední pojem
,,bezpečného" prostředku je rovněž termínem
Direktivy a svým způsobem označuje prostředek,
který prošel ,,validací", tj. bylo prokázáno, že jeho
technologická konstrukce byla provedena tak, aby
prostředek splnil celou řadu obsahových i
bezpečnostních norem.
27
Elektronický podpis
Certifikát a kvalifikovaný certifikát
Certifikát - elektronické ověření, které propojuje data pro
ověření podpisu s osobou a potvrzuje identitu této osoby.
Kvalifikovaný certifikát - certifikát, který splňuje podmínky
uvedené v příloze I a je vydán poskytovatelem certifikačních
služeb splňujícím podmínky uvedené v příloze II.
Příloha I přitom specifikuje, co vše musí kvalifikovaný certifikát
obsahovat (identifikace poskytovatele certifikačních služeb,
jméno či pseudonym podepsané osoby, pro jaké účely byl
certifikát vydán, data pro ověření podpisu, počátek a konec doby
platnosti certifikátu, zaručený elektronický podpis příslušného
poskytovatele certifikačních služeb, omezení účinnosti
certifikátu, atd).
28
Elektronický podpis
Doplňky zákona
Jedná se především o tzv. časové razítko, tedy otisk
času, který je ke spojen s konkrétními daty. Díky
tomu je možné určit, zda konkrétní zpráva existovala
v určitém čase.
Druhou zásadní novinkou je elektronická značka a
kvalifikovaný systémový certifikát. Zatímco
elektronický podpis je spojen s konkrétní fyzickou
osobou, elektronická značka může být generována
automaticky, bez zásahu člověka. Například u výpisu
z katastru či jiného dokumentu by takto mohlo dojít
k automatickému orazítkování pravosti dokumentu.