Главная

Контакты

Случайная статья

• Автоматизация
• Антропология
• Археология
• Архитектура
• Биология
• Ботаника
• Бухгалтерия
• Военная наука
• Генетика
• География
• Геология
• Демография
• Деревообработка
• Журналистика
• Зоология
• Изобретательство
• Информатика
• Искусство
• История
• Кинематография
• Компьютеризация
• Косметика
• Кулинария
• Культура
• Лексикология
• Лингвистика
• Литература
• Логика
• Маркетинг
• Математика
• Материаловедение
• Медицина
• Менеджмент
• Металлургия
• Метрология
• Механика
• Музыка
• Науковедение
• Образование
• Охрана Труда
• Педагогика
• Полиграфия
• Политология
• Право
• Предпринимательство
• Приборостроение
• Программирование
• Производство
• Промышленность
• Психология
• Радиосвязь
• Религия
• Риторика
• Социология
• Спорт
• Стандартизация
• Статистика
• Строительство
• Технологии
• Торговля
• Транспорт
• Фармакология
• Физика
• Физиология
• Философия
• Финансы
• Химия
• Хозяйство
• Черчение
• Экология
• Экономика
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика

Система S/MIME.

ВВЕДЕНИЕ

Электронная почта - один из важнейших информационных ресурсов Internet. Она является самым массовым средством электронных коммуникаций. Любой из пользователей Internet имеет свой почтовый ящик в сети. Если учесть, что через Internet можно принять или послать сообщения еще в два десятка международных компьютерных сетей, некоторые из которых не имеют on-line сервиса вовсе, то становится понятным, что почта предоставляет возможности в некотором смысле даже более широкие, чем просто информационный сервис Internet. Через почту можно получить доступ к информационным ресурсам других сетей. Удобство и практичность электронной почты очевидны. Однако не учитывать проблемы, которые возникают в связи с неконтролируемым ее использованием, уже нельзя.

Большинство проблем, с которыми сталкиваются пользователи электронной почты (спам, вирусы, разнообразные атаки на конфиденциальность писем и т. д.), связано с недостаточной защитой современных почтовых систем.

Электронный документооборот - это способ организации работы с документами, при котором основная масса документов организации используется в электронном виде и хранится централизованно. Система электронного документооборота (СЭД) - компьютерная программа, которая позволяет организовать работу с электронными документами, а также взаимодействие между сотрудниками. Само понятие «система электронного документооборота» сложилось не сразу. Первоначально разрозненные элементы электронного документооборота вводились на отдельных, наиболее загруженных участках предприятия для решения локальных задач конкретных подразделений. Со временем возросли требования к автоматизации деловых процессов, значительно развился рынок программных продуктов. Границы применения электронного документооборота расширялись, появлялись новые функции. В результате современная система электронного документооборота стала служить не только средством учета и управления документами, а превратилась в фундамент для разработки системы эффективного управления предприятием.

1.ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ

1.1 Защита на уровне приложений

Система PGP

PGP — компьютерная программа, позволяющая выполнять операции шифрования (кодирования) и цифровой подписи сообщений, файлов и другой информации, представленной в электронном виде. Первоначально разработана Филиппом Циммерманном в 1991 году .

PGP имеет множество реализаций, совместимых между собой и рядом других программ (GnuPG, FileCrypt и др.) благодаря стандарту OpenPGP (RFC 2440), но имеющих разный набор функциональных возможностей. Существуют реализации PGP для всех наиболее распространённых операционных систем. Кроме свободно распространяемых, есть коммерческие реализации:

•   PGP Universal

•   PGP Corporate Desktop

•   PGP Workgroup Desktop

•   PGP Command Line

•   PGP Personal Desktop

•   PGP Whole Disk

•   PGP SDK

•   PGP Mobile

Ключ – это число, которое используется криптографическим алгоритмом для шифрования текста. Как правило, ключи - это очень большие числа. Размер ключа измеряется в битах. Число, представленное 1024 битами очень большое. В публичной криптографии, чем больше ключ, тем его сложнее взломать.

В PGP применяется принцип использования двух взаимосвязанных ключей: открытого и закрытого. Это означает, что некий пользователь может сообщить о своем публичном ключе всему свету, при этом другие пользователи программы смогут отправлять ему зашифрованные сообщения, которые никто, кроме него, расшифровать не сможет. Сам же он расшифровывает эти сообщения с помощью своего второго, секретного ключа, который, разумеется, держится в тайне. Публичный ключ выглядит как небольшой текстовый блок, его можно разместить на какой-либо Web-странице или послать его электронной почтой своему абоненту .

В то время как открытый и закрытый ключи взаимосвязаны, чрезвычайно сложно получить закрытый ключ исходя из наличия только открытого ключа, однако это возможно при наличии большой компьютерной мощности. Поэтому крайне важно выбирать ключи подходящего размера: достаточно большого для обеспечения безопасности и достаточно малого для обеспечения быстрого режима работы. Кроме этого, необходимо учитывать личность того, кто намеревается прочитать ваши зашифрованные сообщения, насколько он заинтересован в их расшифровке, и какие у него имеются ресурсы.

Более большие ключи будут более надежными в течение более длительного срока времени. Ключи хранятся на жестком диске вашего компьютера в зашифрованном состоянии в виде двух файлов: одного для открытых ключей, а другого - для закрытых. Эти файлы называются «кольцами» (keyrings).

При генерации ключей задаются их владелец (Имя и адрес электронной почты), тип ключа, длина ключа и срок его действия.

PGP поддерживает три типа ключей RSA v4, RSA legacy (v3) и Diffie-Hellman/DSS (Elgamal в терминологии GnuPG).

Для ключей RSA legacy длина ключа может составлять от 1024 до 2048 бит, а для Diffie-Hellman/DSS и RSA — от 1024 до 4096. Ключи RSA legacy содержат одну ключевую пару, а ключи Diffie-Hellman/DSS и RSA могут содержать один главный ключ и дополнительные ключи для шифрования. При этом ключ электронной подписи в ключах Diffie-Hellman/DSS всегда имеет размер 1024. Срок действия для каждого из типов ключей может быть определён как неограниченный или до конкретной даты. Для защиты ключевого контейнера используется секретная фраза.

Программа PGP использует гибридную криптографическую систему. Кодирование и декодирование происходят в несколько этапов.

Таблица 3.1

Основные этапы кодирования и декодирования в PGP

Когда пользователь шифрует сообщение с помощью PGP, то программа сначала сжимает текст, что сокращает время на отправку сообщения через модем и увеличивает надежность шифрования. Большинство приемов криптоанализа (взлома зашифрованных сообщений) основаны на исследовании «рисунков», присущих текстовым файлам, что помогает взломать ключ. Сжатие ликвидирует эти «рисунки» и таким образом повышает надежность зашифрованного сообщения. Затем PGP генерирует сессионный ключ, который представляет собой случайное число, созданное за счет движений вашей мышки и нажатий на клавиши клавиатуры.

Как только данные будут зашифрованы, сессионный ключ зашифровывается с помощью публичного ключа получателя сообщения, который отправляется к получателю вместе с зашифрованным текстом.

Расшифровка происходит в обратной последовательности. Программа PGP получателя сообщения использует закрытый ключ получателя для извлечения временного сессионного ключа, с помощью которого программа затем дешифрует зашифрованный текст.

Цифровая подпись.

Огромным преимуществом публичной криптографии также является возможность использования цифровой подписи, которая позволяют получателю сообщения удостовериться в личности отправителя сообщения, а также в целостности (верности) полученного сообщения. Цифровая подпись исполняет ту же самую функцию, что и ручная подпись. Однако ручную подпись легко подделать. Цифровую же подпись почти невозможно подделать.

Хэш-функция

Еще одно важное преимущество использования PGP состоит в том, что PGP применяет так называемую «хэш-функцию», которая действует таким образом, что в том случае какого-либо изменения информации, пусть даже на один бит, результат «хэш-функции» будет совершенно иным. С помощью «хэш-функции» и закрытого ключа создается «подпись», передаваемая программой вместе с текстом. При получении сообщения получатель использует PGP для восстановления исходных данных и проверки подписи.

При условии использования надежной формулы «хэш-функции» невозможно вытащить подпись из одного документа и вложить в другой, либо каким-то образом изменить содержание сообщения. Любое изменение подписанного документа сразу же будет обнаружено при проверке подлинности подписи

Шифрование

Шифрование производится с использованием одного из пяти симметричных алгоритмов (AES, CAST5, TripleDES, IDEA, Twofish) на сеансовом ключе. Сеансовый ключ генерируется с использованием криптографически стойкого генератора псевдослучайных чисел. Сеансовый ключ зашифровывается открытым ключом получателя с использованием алгоритмов RSA или Elgamal (в зависимости от типа ключа получателя).

В целях уменьшения объёма сообщений и файлов и, возможно, для затруднения криптоанализа PGP производит сжатие данных перед шифрованием. Сжатие производится по одному из алгоритмов ZIP, ZLIB, BZIP2. Для сжатых, коротких и слабосжимаемых файлов сжатие не выполняется.

Стоимость

В 2007 году вышла новая версия PGP 9.6. Она поддерживает 32-битную ОС Windows Vista. К основным изменениям также можно отнести улучшенную поддержку Lotus Notes и новую технологию хранения содержимого на мобильных устройствах и съемных дисках.

Стоимость пакета PGP Desktop Email 9.6 – perpetual составляет 4500-5000 руб. В PGP Desktop Email 9.6 – perpetual входит

- PGP Desktop Email – это автоматическая кодировка электронной почты для настольных и переносных компьютеров.

- PGP Desktop Email обеспечивает организацию автоматизированным и прозрачным набором решений кодировки для обеспечения безопасной передачи конфиденциальных сообщений по электронной почте. С помощью PGP Desktop Email организации могут защитить свой бизнес и соответствовать правовым стандартам своих партнеров.

- Мощный инструмент обеспечения безопасного соединения.

PGP Desktop Email обеспечивает пользователя полным функционалом, необходимым для защиты электронных соединений с помощью всего одного решения. Безопасные почтовые отправления из компании получателям (включая все промежуточные пункты) проходят автоматическую проверку через центральную консоль кодировок. PGP Desktop Email поддерживает основные стандарты безопасности и незаметно для пользователя сочетается с другими решениями. Для получателя без почтовых систем безопасности предусмотрена опция PGP Zip, так что защищенная информация отсылается как стандартный прикрепленный к письму файл.

Система S/MIME.

Система S/MIME (Secure/Multipurpose Internet Mail Extension – защищённые многоцелевые расширения электронной почты) является усовершенствованием с точки зрения защиты стандарта формата MIME электронной почты в Internet, базирующимся на использовании технологии RSA Data Security. Существуют основания полагать, что S/MIME станет стандартом коммерческого и промышленного использования, в то время как PGP останется альтернативой для защиты личной электронной почты большинства индивидуальных пользователей .

Secure MIME (S/MIME) - решение безопасности, реализованное в большинстве современных почтовых программ, которое поможет сохранить конфиденциальность, целостность почтовых сообщений и проверить подлинность данных. S/MIME обеспечивает сквозную защиту - не только в процессе пересылки сообщений, но и при хранении в базе данных почтового сервера.

До появления S/MIME администраторы использовали для передачи сообщений электронной почты широко применявшийся протокол SMTP, изначально обладавший меньшим уровнем защищенности. Кроме этого, администраторы применяли более безопасные, но самостоятельно разработанные и, следовательно, специфичные решения. В сущности, перед ними стоял выбор между безопасностью и совместимостью. С появлением стандарта S/MIME администраторы получили альтернативу, обеспечивающую более высокий уровень безопасности, чем протокол SMTP, а также широкую совместимость и безопасность обмена сообщениями электронной почты.

Стандарт S/MIME включает в себя две службы безопасности:

•   цифровые подписи;

•   шифрование сообщений.

Эти две службы являются главными компонентами системы безопасности, основанной на стандарте S/MIME. Все остальные понятия, относящиеся к защите сообщений, предназначены для поддержки этих двух служб. Несмотря на то, что вся система защиты сообщений может показаться сложной для понимания, две указанные службы являются основой обеспечения безопасности сообщений.

Цифровые подписи и шифрование сообщений не являются взаимоисключающими службами. Каждая из них направлена на решение определенных задач обеспечения безопасности. Цифровые подписи предназначены для решения задач проверки подлинности и предотвращения отказа от авторства, а шифрование сообщений направлено на обеспечение конфиденциальности. Поскольку каждая из этих служб выполняет только свою задачу, стратегия защиты сообщений требует работы обеих служб, причем зачастую одновременно. Обе службы разработаны с учетом возможности их совместного использования, так как каждая в отдельности обслуживает одну из сторон взаимоотношений отправителя и получателя. Служба цифровых подписей занимается вопросами безопасности, относящимися к отправителям, а служба шифрования — вопросами, связанными с получателями .

При совместном использовании цифровых подписей и шифрования сотрудники предприятия извлекают пользу их обеих служб. При совместном применении ни одна из них не влияет на использование и работу другой.

Цифровые подписи

Служба цифровых подписей является более широко используемой службой S/MIME. Как следует из названия, цифровые подписи являются электронным аналогом традиционных подписей на печатных документах, имеющих законную силу. Как и подписи на печатных документах, цифровые подписи обеспечивают следующие возможности защиты:

1) Проверка подлинности Подпись служит для подтверждения личности. Служба проверяет ответ на вопрос «Кто вы?» с помощью средств проверки личности, а также путем получения подтверждения из надежного с точки зрения обеих сторон источника. Поскольку протокол SMTP не поддерживает проверку подлинности, он не дает возможности определить реального отправителя сообщения. Проверка подлинности с помощью цифровой подписи помогает в решении данной проблемы, предоставляя получателю возможность определить, действительно ли сообщение отправлено указанным в нем адресатом.

2) Невозможность отказа от авторства Уникальность подписи помогает доказать ее принадлежность при отказе владельца от своей подписи. Эта функция называется невозможностью отказа от авторства. Таким образом проверка подлинности, которую обеспечивает подпись, является средством реализации невозможности отказа от авторства. Понятие невозможности отказа от авторства наиболее часто используется в контексте договоров на бумажных носителях. Подписанный договор является документом, налагающим ответственность по закону. При этом отказаться от подтвержденной подписи очень трудно. Цифровые подписи служат той же цели и в некоторых областях все чаще принимают на себя функции подписей на бумаге, налагая ответственность по закону. Поскольку протокол SMTP не обеспечивает проверку подлинности, он не может предоставить функции невозможности отказа от авторства. Для отправителя не представляет сложности отказаться от авторства сообщения электронной почты, переданного по протоколу SMTP.

3) Целостность данных Дополнительной функцией защиты, которую обеспечивает служба цифровых подписей, является целостность данных. Проверка целостности данных становится возможной благодаря специальным операциям, необходимым для использования цифровых подписей. При использовании служб сохранения целостности данных получатель сообщения с цифровой подписью проверяет подлинность подписи и при этом удостоверяется, что получено действительно исходное сообщение, и оно не было изменено после его подписания и отправки. Любое изменение, внесенное при передаче сообщения после его подписания, делает подпись недействительной. Таким образом цифровые подписи дают гарантии, которые не могут дать подписи на бумаге, так как документ на бумажном носителе можно изменить после его подписания.

Шифрование сообщений

Шифрование сообщений — это решение, обеспечивающее неразглашение информации. Службы электронной почты в Интернете на основе протокола SMTP не обеспечивают безопасность сообщений. Сообщение электронной почты, отправленное через Интернет по протоколу SMTP, может прочитать любой человек, обнаруживший его при передаче или в месте его хранения. Стандарт S/MIME помогает в решении этих проблем при помощи шифрования.

Шифрование — это метод, при помощи которого данные изменяются таким образом, что их невозможно прочитать и понять, если не вернуть их в доступную для восприятия исходную форму .

Несмотря на то, что шифрование сообщений применяется не так широко, как цифровые подписи, оно направлено на устранение самой серьезной, по мнению многих, уязвимости электронной почты, передающейся через Интернет. Шифрование сообщений обеспечивает две отдельные службы обеспечения безопасности.

•   Конфиденциальность. Шифрование сообщений помогает защитить содержимое сообщения электронной почты. Просматривать содержимое может только предполагаемый получатель, при этом содержимое остается конфиденциальным и недоступным для любого другого лица, имеющего возможность получить или просмотреть сообщение. Шифрование обеспечивает конфиденциальность сообщения при его передаче и хранении

 •  Целостность данных. Как и цифровые подписи, шифрование сообщений обеспечивает проверку целостности данных благодаря специальным операциям, делающим шифрование возможным.

Требования S/MIME

Для обеспечения конфиденциальности электронной почты требуется наличие в рабочей среде особых компонентов.

1) Инфраструктура открытых ключей (PKI)

Инфраструктура PKI необходима решениям S/MIME, чтобы предоставлять цифровым сертификатам пары открытых или частных ключей и сопоставлять сертификаты в службе Active Directory®. Согласно стандарту S/MIME цифровые сертификаты, использующиеся в S/MIME, соответствуют стандарту X.509 Международного Союза Телекоммуникаций (ITU). Согласно версии 3 стандарта S/MIME цифровые сертификаты должны соответствовать версии 3 стандарта X.509. Поскольку S/MIME основан на установленном общепринятом стандарте структуры цифровых сертификатов, стандарт S/MIME строится на его основе и способствует его признанию.

Инфраструктуру PKI для поддержки стандарта S/MIME можно реализовать одним из следующих двух способов: путем предоставления внешней организации инфраструктуры внутреннего сертификата либо путем использования служб сертификации в составе операционной системы Microsoft Windows Server™ 2003

Инфраструктура открытых ключей должна иметь механизм отзыва сертификата. Отзыв сертификата необходим при истечении срока действия сертификата или при возможном нарушении безопасности сертификата злоумышленником. Отзывая сертификат, администратор запрещает доступ любым пользователям, работающим с этим сертификатом. Каждый сертификат содержит данные о местоположении списка аннулированных сертификатов (CRL).

2) Шаблоны сертификатов

Система Windows Server 2003 предоставляет определенные шаблоны сертификатов, чтобы выпускать цифровые сертификаты для использования со стандартом S/MIME. Для выдачи сертификатов безопасного обмена сообщениями электронной почты можно использовать три многофункциональных шаблона сертификатов.

•   Администратор. Позволяет администратору использовать сертификат для авторизации, шифрования в файловой системе EFS, безопасного обмена сообщениями электронной почты и подписывания списка надежных сертификатов.

•   Пользователь. Позволяет пользователю применять сертификат для авторизации, шифрования EFS и безопасного обмена сообщениями электронной почты.

•   Пользователь смарт-карты. Позволяет пользователю входить в систему при помощи смарт-карты и подписывать сообщения электронной почты. Кроме того, этот сертификат обеспечивает проверку подлинности клиента.

3) Active Directory

Служба Active Directory является ключевым компонентом для реализации сертификатов S/MIME. Для развертывания сертификатов пользователям с целью использования в службах электронной почты администратор может использовать такую функцию групповой политики, как автоматическая подача заявок на сертификаты. Кроме того, служба Active Directory в составе Windows Server 2003 включает в себя встроенную поддержку для нескольких клиентов электронной почты корпорации Майкрософт, в том числе приложений Microsoft Outlook и Outlook Express, а также веб-клиента Outlook (OWA) с S/MIME, в качестве каталога PKI и возможность отображать учетные записи пользователей в сертификаты

4) Exchange Server 2003

Обеспечивая поддержку ряду клиентов электронной почты, администраторы сервера Exchange Server 2003 могут настраивать развертывание клиентов для соответствия конкретным условиям. Поддержка сервером Exchange Server 2003 стандарта S/MIME для клиентов сходна с общей поддержкой клиентов в том аспекте, что пользователь может одновременно работать с любыми клиентами. Таким образом, основанное на S/MIME решение в составе сервера Exchange Server 2003 может поддерживать клиенты Microsoft Outlook, клиенты OWA и клиенты Outlook Express одновременно, используя протокол POP3. Между тем, поскольку клиент электронной почты должен поддерживать S/MIME версии 3 и поддерживаться сервером Exchange Server, не все клиенты могут являться клиентами S/MIME.

Поддержка стандарта S/MIME также обеспечивается серверами Exchange Server 2000 и Exchange Server 2007.

Клиенты электронной почты

Сервер Exchange Server 2003 поддерживает клиентов S/MIME посредством существующей поддержки протоколов клиентов. Если поддерживаемый клиент также обеспечивает поддержку S/MIME, то такой клиент можно использовать совместно с сервером Exchange Server 2003. Если клиент не поддерживает версию 3 стандарта S/MIME , то такой клиент, тем не менее, можно использовать для прочтения четко подписанных сообщений.

1) Microsoft Outlook 2003

Приложение Microsoft Outlook поддерживает соединение с сервером Exchange Server 2003 через интерфейс MAPI. Кроме того, клиент Outlook может подключаться к серверу посредством протоколов POP3 и IMAP4. Сервер Exchange Server 2003 S/MIME можно использовать с любой версией Outlook, поддерживающей цифровые сертификаты стандарта X.509 (версия 3). Полная поддержка приложением Outlook сертификатов стандарта X.509 (версии 3) была впервые введена в Outlook 2000 с набором исправлений 1 (SR-1).

2) Клиенты POP3 и IMAP4

Если клиент электронной почты поддерживает версию 2 или 3 стандарта S/MIME, то сервер Exchange Server 2003 обеспечивает полную поддержку клиентов S/MIME с помощью стандартных протоколов POP3 и IMAP4. Любой клиент с поддержкой версии 2 или 3 стандарта S/MIME и поддержкой протокола POP3 или IMAP4 может использоваться в качестве клиента электронной почты в системе защиты сообщений в составе сервера Exchange Server 2003. Поскольку любой клиент с поддержкой стандарта S/MIME обеспечивает полную поддержку всех служб защиты сообщений, такие клиенты могут использоваться в качестве полноценных клиентов электронной почты. Майкрософт обеспечивает поддержку версии 3 стандарта S/MIME в клиентах POP3 и IMAP4 в Outlook Express версии 5.5 и выше и Outlook 2000 с набором исправлений SR-1a или более поздней версии.

Препятствия при практическом использовании S/MIME

•   Не все приложения электронной почты могут обрабатывать S/MIME, что приводит к письмам с приложенным файлом «smime.p7m», что может привести к недоразумению.

•   Иногда считается, что S/MIME не сильно подходит для использования веб-почты. Так как требования безопасности требуют, чтобы сервер никогда не смог получить доступ к закрытому ключу, что уменьшает такое преимущество веб-почты, как доступность из любой точки.

Многие различают закрытые ключи для расшифровки и для цифровой подписи. Тех, кто готов предоставить некоторому агенту первый гораздо больше, чем тех, кто готов предоставить второй. Если необходимо безопасное подтверждение авторства (как и обеспечение отсутствия ложного подтверждения), то второй ключ должен быть под строгим контролем владельца, и только его, в течение всего цикла его жизни, от создания, до уничтожения.

•   S/MIME специально предназначено для обеспечения безопасности на пути от отправителя до получателя. Вредоносное ПО, попавшее письмо, без препятствий дойдет до получателя, так как нет средств обнаружить его в этом промежутке. Следовательно, необходимо обеспечивать безопасность на оконечном устройстве.

Стоимость S/MIME

Основное отличие S/MIME от PGP в том, что здесь понятие «сеть доверия» несколько сужено. Хотя пользователь должен, как и в PGP, иметь два ключа (приватный и публичный), метод получения их несколько иной. Ключи получают вместе с так называемым сертификатом, то есть некой информацией о пользователе, позволяющей определить, что он - тот, за кого себя выдает. Пользуясь аналогией, можно сказать, что сертификат - нечто вроде паспорта, удостоверения личности в цифровом мире. Сертификат содержит в себе открытый ключ пользователя как одно из полей (наряду с его именем, почтовым адресом и т.д.), и для его получения необходимо обратиться в какой-либо центр сертификации, публичный (оказывающий услуги сертификации в Интернете) или корпоративный.

Существует множество центров сертификации, в которых можно получить за деньги (евро или доллары) сертификат работы с электронной почтой (стандартного формата Х.509). Самым известным центром сертификации является, видимо, Verisign. Однако совсем не обязательно пользоваться услугами именно этой компании. Также существует еще центр GlobalSign , созданный для выдачи сертификатов жителям Западной Европы. Поскольку для получения сертификата необходимо предоставить центру копию удостоверения личности (например, отправить экспресс-почтой), это обстоятельство может иметь немаловажное значение. Годовой сертификат для электронной почты стоит здесь 16 евро.