Как я настраивал новые утилиты по работе с электронной подписью в Linux
Поговорим немного про средства электронной подписи (ЭП) с использованием отечественных ГОСТ-алгоритмов в Linux. Несмотря на то, что различные средства и интерфейсы по работе с ЭП в Linux развиты даже лучше, чем в Windows, использовать их не так просто.
Такое положение вещей сохранялось последние несколько лет. Но с конца 2016 года ситуация изменилась в лучшую сторону. Появилось сразу два продукта, которые позволяют работать с электронной подписью по стандарту ГОСТ и шифрованием без использования консоли – это Rosa Crypto Tool и Trusted eSign. Оба эти продукта для работы с криптографией используют «КриптоПро CSP» для Linux. Поэтому, перед тем как обратиться к описанию самих продуктов, поговорим немного про «КриптоПро CSP».
«КриптоПро CSP» под Linux — неоднозначный продукт. С одной стороны, это одно из самых распространенных и мощных сертифицированных средств по работе с криптографией как в Windows, так и в Linux. С другой стороны, для простого человека пользоватся его интерфейсами даже в Windows не так-то просто. А в Linux доступен только консольный интерфейс. Надеюсь, что компания «КриптоПро» в курсе этой ситуации, и в будущем нас ждут новые красивые и удобные интерфейсы, как для Windows, так и для Linux.
Для настройки нам понадобится:
- Любимый дистрибутив Linux. Я использовал Ubuntu Linux 16.04 LTS и ROSA Fresh GNOME R8;
- Сертифицированная версия КриптоПро CSP 4.0 R2 для Windows, UNIX и macOS;
- Рутокен ЭЦП 2.0.
Настройка «КриптоПро» CSP
Несмотря на то, что есть несколько неплохих статей по настройке «КриптоПро CSP» под Linux (например, тут или тут), я опишу здесь свой вариант. Основная причина в том, что большинство инструкций написаны для «Крипто Про CSP» версии 3.x. А современная версия «КриптоПро CSP» 4.0 не является 100% совместимой с 3.x. Дополнительная причина – всегда приятно иметь полную инструкцию по настройке в одном месте, а не переключаться с одного окна на другое.
Приступаем к настройке.
Скачиваем «КриптоПро CSP» для Linux с официального сайта КриптоПро — www.cryptopro.ru/downloads
Распаковываем «КриптоПро CSP» для Linux:
Далее у нас есть 2 варианта – автоматическая установка и установка вручную. Автоматическая установка запускается командой:
Здесь надо отдать должное разработчикам «КриптоПро» – автоматическая установка для большинства дистрибутивов отрабатывает успешно. Хотя бывают и нюансы. Например, если у вас не хватает некоторых пакетов, то установка будет успешно завершена, хотя некоторый функционал работать не будет.
Если что-то пошло не так, или вы по тем или иным причинам хотите использовать установку в ручном режиме, то вам необходимо выполнить:
Для установки пакетов в ROSA используйте urpmi, вместо dpkg -i.
Устанавливаем лицензию для «КриптоПро CSP» для Linux и проверяем, что все работает нормально:
Мы должны получить что-то вроде:
Настройка работы с Рутокен ЭЦП 2.0
Сделаем небольшое отступление. Для работы с электронной подписью и шифрованием нам не обойтись без ключевых пар и сертификатов. Надежное хранение закрытых ключей – один из основных факторов безопасности. А более надежных средств хранения, чем токен или смарт-карта, человечество пока не придумало. Я буду использовать Рутокен ЭЦП 2.0, который имеет сертификат ФСБ и поддерживает работу как с новыми, так и со старыми ГОСТами.
Для работы с токенами в ОС Linux есть масса различных средств и драйверов. Для описания всех этих средств понадобится отдельная статья. Поэтому я не буду подробно описывать, как это работает, и почему нам нужны именно эти пакеты.
Устанавливаем пакеты для работы с Рутокен ЭЦП 2.0:
Нам также необходимо установить пакеты КриптоПро CSP для поддержки работы с токенами:
Получаем тестовый сертификат
Перед тем как перейти непосредственно к работе с подписью, надо сгенерировать ключевую пару и создать сертификат электронной подписи. Если у вас уже есть Рутокен с контейнером «КриптоПро», то эту часть можно смело пропустить.
Воспользуемся тестовым УЦ компании «КриптоПро» по адресу — https://www.cryptopro.ru/certsrv/
Создаем запрос на сертификат с параметрами по умолчанию.
Проверим, что сертификат получен успешно.
Чтобы убедиться, что «КриптоПро CSP» успешно увидел токен, выполним:
Мы должны получить что-то вроде:
Теперь проверяем, что сертификат на токене видится успешно:
Записываем в хранилище сертификатов КриптоПро информацию об этом сертификате:
Проверим, что сертификат успешно сохранился в хранилище:
На этом основная настройка завершена, и мы можем начинать подписывать или шифровать файлы с использованием различных средств. Переходим к тому, зачем задумывалась эта статья.
Подпись средствами «КриптоПро CSP»
В составе «КриптоПро CSP» есть утилита csptestf, позволяющая выполнять различные криптографические операции. Как я уже писал выше, у этой утилиты есть 2 недостатка:
- Отсутствие хорошей документации;
- Отсутствие графического интерфейса.
Подписать можно с помощью команды:
Здесь,
my — параметр, в котором надо указать часть Common Name сертификата для подписи;
detached — позволяет создать открепленную подпись;
alg GOST94_256 — задает алгоритм хэширования, который будет использоваться при создании подписи.
Более подробную информацию о возможных параметрах вы можете получить, выполнив команду:
Такой интерфейс отлично подходит для подготовленного пользователя или для автоматизации операций в скриптах.
Поговорим теперь об утилитах, которые облегчают жизнь обычным пользователям при работе с подписью и шифрованием в Linux.
Rosa Crypto Tool
Как следует из названия, это утилита для работы с электронной подписью и шифрованием для дистрибутива ROSA Linux. В данный момент утилита доступна в репозиториях Rosa Linux и Alt Linux.
Эта утилита разрабатывается одним человеком – Михаилом Вознесенским. У нее простой, но удобный интерфейс. На данный момент утилита находится в активной разработке – с ноября 2016 года мне удалось протестировать три версии. Последняя версия, доступная на момент написание статьи — 0.2.2. Сейчас утилита поддерживает работу только с «КриптоПро CSP» для Linux, однако в ближайшее время будет добавлена поддержка других криптопровайдеров.
Что внутри? Утилита написана на Python с использованием PyQt4 для графического интерфейса.
Установить ее можно, использовав «Управление программами» в Rosa Linux.
Вставляем токен и запускаем утилиту.
Видим, что токен определился успешно и был найден наш сертификат.
Интерфейс программы настолько прост, что описывать и показывать в статье все его функции не имеет смысла. Попробуем только подписать файл.
Выбираем файл и жмем “Подписать файл”. Получаем вот такое предупреждение.
Нажимаем «OK» и получаем информацию о том, что файл был подписан успешно.
Основное достоинство этой утилиты в том, что она совершенно бесплатная, в отличии нашего следующего продукта.
По сравнению с использованием «КриптоПро CSP» из консоли:
+ На порядок проще использовать;
— Отсутствуют различные параметры подписи.
Исходный код программы доступен в публичном репозитории на ABF:
abf.io/uxteam/rosa-crypto-tool-devel
Система контроля версий, которую использует «НТЦ ИТ РОСА», интегрирована в сборочную среду и базируется на Git. Можно вполне использовать любой клиент git.
Надеюсь, разработчики других отечественных дистрибутивов Linux, таких как Astra Linux, GosLinux и другие добавят в свои дистрибутивы пакеты с rosa-crypto-tool.
Trusted eSign
Второй продукт, про который мы поговорим, это Trusted eSign от компании “Цифровые технологии”. Она известна на российском рынке ИБ как разработчик средства по работе с подписью и шифрованием для ОС Windows – «КриптоАРМ».
Главное, не путать этот продукт с Trusted.eSign – web-сервисом по работе с подписью этой же компании.
Найти продукт на сайтах компании “Цифровые технологии” непросто. Небольшое описание есть в магазине http://www.cryptoarm.ru/shop/trusted_esign, продукт также можно скачать в разделе «Центр загрузки» на сайте trusted.ru — https://trusted.ru/support/downloads/?product=133
К сожалению, продукт пока доступен только в виде deb пакета для 64-битных систем. С чем связано такое ограничение, непонятно. Будем надеяться, что в ближайшее время компания выпустит и rpm пакет, а также версии для 32-битных дистрибутивов Linux.
Скачиваем с официального сайта deb-пакет и устанавливаем командой:
Запускаем Trusted eSign.
Сразу видно, что разработка не обошлась без дизайнера. Никакого сарказма. Все действия делаются просто и логично, а внешний вид радует глаз. К сожалению, большинство средств и программ в области ИБ от российских разработчиков разработаны без привлечения UX-специалистов и дизайнеров и заставляют своих пользователей страдать и плакать кровавыми слезами. Создается впечатление, что другими средства информационной безопасности просто не могут быть. “Цифровые технологии” опровергают это. Плата за красоту и удобство – необходимость платить за лицензию.
Но вернемся к подписи.
Выбираем раздел “Электронная подпись”:
Выбираем «Сертификат для подписи»:
Выбираем файлы для подписи и жмем «Подписать»:
Что под капотом? Процитирую с сайта: “Приложение создано на современном движке Electron, для вызова криптографических операций применяется библиотека OpenSSL. Совместимо с СКЗИ “КриптоПро CSP 4.0” и поддерживает все криптографические алгоритмы, реализованные в нем.” Для тех, кто ещё не в курсе Electron — это фреймворк для создания десктопных приложений на платформе node.js.
Сравним Trusted eSign с Rosa crypto tool:
+ Более удобный и красивый интерфейс
— Платная лицензия
Резюме
Подведем итог. В конце 2016 – начале 2017 года наметился неплохой прогресс в средствах по работе с электронной подписью под Linux. Информационная безопасность начинает поворачиваться к пользователю лицом, и с каждым годом требуется все меньше действий для такого простого действия, как подписать или зашифровать файл с использованием отечественных алгоритмов.
Хочется дополнительно отметить такое развитие отечественных продуктов, учитывая современный тренд на замену Windows на Linux в государственных и муниципальных организациях. В рамках этого тренда становится актуальным использование средств криптографической защиты информации под Linux. Хорошие и удобные продукты российских разработчиков помогут государственным организациям и структурам нормально работать и выполнять требования по импортозамещению.
Такое развитие не может не радовать, особенно когда это происходит под Linux.
Источник
CryptoAPI ядра Linux: разработка и применение российской криптографии
CryptoAPI представляет собой реализацию криптографических алгоритмов с предоставлением доступа к ним как из самого ядра, так и из прикладного программного обеспечения. Наиболее яркими представителями этого программного обеспечения является IPSEC (VPN ) и dm-crypt (шифрованная файловая система).
Конечной целью данного материала будет создание шифрованной файловой системы с использованием российских криптографических алгоритмов:
- Выработку значения хэш-функции в соответствии с требованиями ГОСТ Р 34.11-94 / ГОСТ Р 34.11-2012 «Информационная технология. Криптографическая защита информации. Функция хэширования»;
- Зашифрование/расшифрование данных и вычисление имитовставки в соответствии с требованиями ГОСТ 28147-89 «Системы обработки информации. Защита криптографическая»;
- Зашифрование/расшифрование данных алгоритмами шифрования «Кузнечик» (КУЗмин, НЕЧаев И Компания) и «Магма» в соответствии с требованиями «ГОСТ Р 34.12-2015 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры» и «ГОСТ Р 34.13-2015 Информационная технология. Криптографическая защита информации. Режимы работы блочных шифров».
Посмотреть какие криптографические алгоритмы могут использоваться для создания шифрованной файловой системы можно следующими командами:
Как видно из данного примера для создания шифрованной файловой системы могут использоваться алгоритм шифрования AES в режимах CBC и ECB, а также хэш функции sha1, sha256 и sha512.
Для перехода на российскую криптографию нам необходимо добавить в ядро Linux модули, реализующие хэш по ГОСТ Р 34.11-94, ГОСТ Р 34.11-2012 с длиной хэша 256 бит (STRIBOG-256) и длиной хэша 512 бит (STRIBOG-512).
В качестве алгоритмов шифрования должны быть реализованы ГОСТ 28147-89, он же фактически алгоритм «Магма» (ГОСТ Р 34.12-2015), а также алгоритм «Кузнечик» (ГОСТ Р 34.12-2015). Для проверки будут задействованы режимы шифрования CBC, ECB.
В качестве прототипов этих модулей рассматриваются модули aes-generic и shaxxx-generic. Соответственно для российской криптографии должны быть реализованы модули:
- gosthash-generic (ГОСТ К 34.11-94);
- stribog256-generic (ГОСТ Р 34.11-2012 с длиной хэша 256 бит);
- stribog512-generic (ГОСТ Р 34.11-2012 с длиной хэша 512 бит);
- gost-generic (ГОСТ 28147-89, «Магма»);
- kuznyechik-generic («Кузнечик»).
Главный вопрос – где взять реализацию российских криптографических алгоритмов? Одним из вариантов является OpenSSL и поддержка ГОСТ-ых алгоритмов в engine gost. Однако до настоящего времени так и поддерживается реализация только ГОСТ 28147-89 и ГОСТ Р 34.11-94. Более приемлемым является поддержка российских криптографических алгоритмов в проекте GCrypt-1.7.0, где уже имеется поддержка алгоритм «Магма» (ГОСТ Р 34.12-2015) и ГОСТ Р 34.11-2012 с длиной хэш-а 256 бит (STRIBOG-256) и длиной хэш-а 512 бит (STRIBOG-512).
Что касается «Кузнечика», то здесь поможет статья на Habrahabr«ГОСТ Р 34.12-15 на SSE2, или Не так уж и плох Кузнечик».
Сборка модулей проводилась для следующего ядра Linux:
Для других ядер могут потребоваться какие-то изменения. Сборку модулей CryptoAPI, реализующих российские крипто-алгоритмы, покажем на примере модуля stribog256-generic (ГОСТ Р 34.11-2012 с длиной хэш-аа 256 бит).
Укажем также содержимое каталога stribog256_generic:
Для сборки модуля достаточно войти в каталог stribog256 и выполнить команду make:
Код модуля stribog256_generic.c выглядит следующим образом:
По аналогичной схеме готовятся и собираются и остальные модули:
Теперь их можно грузить в систему:
Теперь посмотрим какие алгоритмы поддерживает CryptoAPI:
Для того, чтобы ГОСТ-вые алгоритмы появились при тестировании (параметр benchmark) в утилиту cryptsetup достаточно внести изменения в следующие файлы:
1. ./cryptsetup/src/cryptsetup.c (строки добавлены только для команды тестирования)
Можно эти изменения не вносить, но тогда потребуется тестировать алгоритмы с явным указанием шифра и режима (моды). Более того именно так и только так мы можем проверить ГОСТ-ые шифры в режиме ECB:
И так с модулями мы разобрались. Теперь можно создавать защищенную файловую систему с шифрованием на ГОСТ-ах. Для начала создадим файл test.bin:
Шифрованную файловую систему будем создавать именно в этом файле:
Подключение файловой системы:
И так подключаем нашу защищенную ФС к тому volume1:
Далее работаем с устройством /dev/mapper/volume1 как с обычным разделом жесткого диска.
Посмотреть параметры файловой системы:
После этого достаточно создать файловую систему (ФС) на устройстве /dev/mapper/volume1:
Монтируем ФС и работаем с ней:
Все, теперь мы можем создавать шифрованные ФС на ГОСТ 28147-89 (он же ГОСТ Р 34.12-2015 Магма) и ГОСТ Р 34.12-2015 Кузнечик) в режимах CBC, ECB. В качестве алгоритма хэширование могут использоваться ГОСТ Р 34.11-94), stribog256 (ГОСТ Р 34.11-2012 256 бит) и stribog512 (ГОСТ Р 34.11-2012 512бит).
Источник
