Алгоритмы, размер ключа и цифровые сертификаты
Резюме
На самом деле цифровые сертификаты не так сложны в понимании. Доверенная публичная организация, такая как центр сертификации центр сертификации GlobalSign, проверяет определенную выборку свидетельств, чтобы сформировать электронный идентификатор, который будет служить доказательством того, что была проведена проверка подлинности физического лица или организации.
Цифровой сертификат содержит сведения о том, кому он был выдан и кем. Также некоторые центры авторизации в свою очередь проходят сертификацию по целой цепочке центров, и эти сведения входят в сертификат. Когда цифровой сертификат используется, например, для подписывания документов и программного обеспечения, эта информация хранится с подписанным объектом в безопасном и проверяемом формате и может быть использована для установления доверительной канала связи.
Как обычно и бывает, если копнуть поглубже, то все оказывается немного более сложным. В случае цифровых сертификатов действует и ряд других факторов. Например, какова квалификация третьей стороны, их методы работы, криптографические алгоритмы, использованные для формирования цифрового сертификата?
С точки зрения начальника управления информационной безопасности использование цифровых сертификатов, подобно SSL цифровых сертификатов, подобных SSL, может сказаться на рабочем процессе организации. Поэтому использование сертификата от центра сертификации подразумевает полное доверие методам, применяемым в центре.
Это особенно важно в отношении решений, касающихся используемых криптографических алгоритмов и длин ключей. К счастью не нужно быть криптоаналитиком, чтобы принимать хорошие решения по данным вопросам, но нужно базовое понимание темы, представление о грядущих переменах, и внимательное отношение к алгоритмам, которые предоставляют ряд центров сертификации, работающих на рынке безопасности в данный момент.
История
До недавнего времени индустрия шифрования использовала два алгоритма в цифровых сертификатах. Первый алгоритм шифрования называется RSA, второй — алгоритм хэширования — SHA-1, оба в данный момент считается неустойчивыми из-за прогресса в области криптоанализ.
Устойчивость и эффективность работы алгоритма RSA зависит от размера ключа, чем больше ключ тем устойчивее и медленнее шифрование. Прогресс в области криптоанализа привел к увеличению размера ключей, используемых с алгоритмом, что повысило требования к вычислительным мощностям, нужных для поддержания достаточной устойчивости алгоритма. Проблема заключается в том, что при каждом удвоении размера RSA-ключа, время затрачиваемое на дешифровку ключа увеличивается в 6-7 раз.
Поэтому в январе 2011 года доверенные центры авторизации решили принять в работу рекомендации NIST (Национального института стандартов и технологий) и обеспечивать все новые RSA-сертификаты ключами с длиной не менее 2048 бит. В 1998 году компания GlobalSign одной из первых в качестве центра авторизации реализовала ключи с размером 2048 бит в своих цифровых сертификатах, с тех пор центры сертификации стремились следовать этим рекомендациям.
К сожалению, размеры ключей не могут расти постоянно, особенно если, как мы надеемся, протокол SSL будет использоваться для большинства трафика в Интернете — будет затрачиваться слишком много вычислительных ресурсов.
Затем стал использоваться алгоритм SHA-1. Алгоритмы хэширования SHA-1 на входе получают данные различного размера и уменьшают их до определенной и фиксированной длины, в результате на выходе получается уникальный идентификатор входных данных. Следует учитывать, что алгоритмы хэширования всегда подвержены коллизиям, а прогресс в области криптоанализа сделал появление подобных коллизий более вероятным. Проблема заключается в том, что при хэшировании нет вариабельного параметра, так что все что может меняться, так это только используемый алгоритм.
Будущее
За последнее десятилетие медленно но верно в обиход входят два новых алгоритма SHA-2 и ECC. Алгоритм ECC обладает большей эффективностью чем RSA при сохранении того же уровня устойчивости. SHA-2 имеет 3 версии, в каждой из которых последовательно реализуются все большие длины ключей, что позволяет устранить текущие риски и обеспечивает достаточно длительный период времени, в который можно безопасно использовать данный алгоритм.
Хотя Форум CA/B еще не включил алгоритм SHA-256 в список базовых требований, Microsoft и Google установили для отрасли ключевую дату (январь 2017 года), после которой они перестанут доверять сертификатам SHA-1, выданным от общественных корневых сертификатов. GlobalSign отслеживает текущую ситуацию в области центров сертификации и браузеров, а также форумы по безопасности, и уже выполняет ряд активных шагов для того, чтобы начать поддержку сертификатов SSL SHA-256 с марта 2014 года.
Что следует учитывать
Основная цель использования протокола SSL — позволить пользователям безопасно взаимодействовать в Интернете. Организации и физические лица должны иметь возможность взаимодействовать без лишних затрат ресурсов, времени и в соответствии с утвержденными стандартами.
При принятии решений следует учитывать и соответствие стандартам, будь то стандарты PCI, касающиеся кредитных карт и безопасности данных, стандарты FIPS или любой другой набор критериев, которым нужно соответствовать.
Сторонние поставщики, использующие алгоритмы SHA2 и RSA 2048-бит, будут обеспечивать безопасные решения как минимум ближайшие десять лет. Что важно учитывать при выборе поставщика, так это время, когда поставщик стал использовать подобные стандарты в своей работе. В компании GlobalSign данный стандарт безопасности использовался за 10 лет до выхода в свет рекомендаций NIST, что позволяло компании быть на острие прогресса.